多镜面透镜组镜面间距的低相干光干涉测量方法和装置

    公开(公告)号:CN108759698B

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201810868921.8

    申请日:2018-08-02

    发明人: 刘经佑 雷枫

    IPC分类号: G01B11/14

    摘要: 本发明公开了一种多镜面透镜组镜面间距的低相干光干涉测量方法和装置,其中方法包括:产生第一、第二两低相干光;在第一光路上放置楔形棱镜组,由楔角相同的第一楔形棱镜和第二楔形棱镜组成;在所述第二光路上放置光学平板和被测多镜面透镜组;调整好被测透镜组至适当位置后,沿楔角的棱面连续移动第二楔形棱镜,使得被测透镜组各镜面的反射光依次与所述第二楔形棱镜的楔角的另一棱面的反射光,在CCD相机接收面上产成干涉条纹,根据所述第二楔形棱镜移动过程中,产生相邻两次干涉条纹的位置读数,计算得到被测多镜面透镜组中心轴上相邻镜面间距。本发明,实现了对多镜面透镜组的镜面间距的非接触无损伤测量,反应灵敏,测量精度高。

    一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法

    公开(公告)号:CN109186496B

    公开(公告)日:2020-05-01

    申请号:CN201811215191.8

    申请日:2018-10-18

    IPC分类号: G01B11/25

    摘要: 本发明公开了一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,包括以下步骤:利用移动最小二乘法构建目标函数,对变形条纹的表达式归一化,对变形条纹正则化处理,通过希尔伯特变换提取相位,解出被测物体的变形信息,从而获得被测物体的三维形面分布。本发明,结合移动最小二乘法得到变形条纹图的目标函数,对变形条纹图正则化处理,再结合希尔伯特变换具有90°相移的特性,解出被测物体的相位信息,具有曲面拟合精度高,光滑性好的优点,提出方法无需滤波操作,去除了条纹图中的零频成分,通过希尔伯特变换方法,在局部阴影区域也可以解调出被测物体的相位,从变形条纹图像解调深度相关相位,提高三维面形的重建精度。

    基于白光干涉的嵌入式三维形貌测量模块

    公开(公告)号:CN110285771A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910402843.7

    申请日:2019-05-15

    IPC分类号: G01B11/24 G01B9/02

    摘要: 基于白光干涉的嵌入式三维形貌测量模块,它涉及精密检测技术领域。它包含照明光源系统、垂直扫描系统、光学成像系统、数据处理系统,所述照明光源系统正下方设置有垂直扫描系统,垂直扫描系统正前方设置有光学成像系统,垂直扫描系统与光学成像系统通过数据处理系统数据连接。采用上述技术方案后,本发明有益效果为:用LED光源代替传统卤素光源,大大减小了作品自身体积,降低传统光源引起的震动噪声对测量精度的影响,LED的使用寿命可以达到5万小时,提高采样数据的信噪比。在信号处理阶段,不仅利用干涉条纹的强弱信息,还利用干涉条纹的位相信息,使仪器的测量精度以及稳定性得到极大地改善。

    一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法

    公开(公告)号:CN109186496A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811215191.8

    申请日:2018-10-18

    IPC分类号: G01B11/25

    摘要: 本发明公开了一种基于移动最小二乘法的三维面形测量方法,包括以下步骤:利用移动最小二乘法构建目标函数,对变形条纹的表达式归一化,对变形条纹正则化处理,通过希尔伯特变换提取相位,解出被测物体的变形信息,从而获得被测物体的三维形面分布。本发明,结合移动最小二乘法得到变形条纹图的目标函数,对变形条纹图正则化处理,再结合希尔伯特变换具有90°相移的特性,解出被测物体的相位信息,具有曲面拟合精度高,光滑性好的优点,提出方法无需滤波操作,去除了条纹图中的零频成分,通过希尔伯特变换方法,在局部阴影区域也可以解调出被测物体的相位,从变形条纹图像解调深度相关相位,提高三维面形的重建精度。

    一种改进型聚焦三维形貌测量方法

    公开(公告)号:CN106959079A

    公开(公告)日:2017-07-18

    申请号:CN201710187268.4

    申请日:2017-03-27

    发明人: 左芬 边心田 雷枫

    IPC分类号: G01B11/24

    CPC分类号: G01B11/2441

    摘要: 本发明公开了一种改进型聚焦三维形貌测量方法,该方法包括:采用低相干的白光干涉测量系统,连续采集得到具有光滑表面的被测物体的多幅高对比度的干涉图像;计算出每一幅图像中的每个像素坐标点的聚焦因子的最大值;根据所有像素坐标点的聚焦因子的最大值确定所有像素坐标点的精准聚焦位置,从而恢复出具有光滑表面的被测物体的三维形貌。本发明通过采用低相干的白光干涉测量系统,连续采集得到具有光滑表面的被测物体的多幅高对比度的干涉图像,根据所有像素坐标点的聚焦因子的最大值确定所有像素坐标点的精准聚焦位置,从而恢复出被测的光滑表面物体的三维形貌,具有自动化程度高,测量操作简便,测量精度较高和易于普及推广等优点。

    非对称式光学干涉测量方法及装置

    公开(公告)号:CN106441152A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610907996.3

    申请日:2016-10-18

    发明人: 雷枫 边心田

    IPC分类号: G01B11/24

    CPC分类号: G01B11/2441

    摘要: 本发明公开了一种非对称式光学干涉测量方法及装置,方法包括:入射光源经过分光镜分为两束光,分别投射到待测物体表面和参考镜表面,并分别通过面积较大的待测物体侧的第一成像透镜、面积较小的参考镜侧的第二成像透镜,经第三成像透镜在光电传感器上叠加形成至少一个干涉图像;第一成像透镜的放大倍率小于第二成像透镜的放大倍率;将相应干涉图像输入计算机获得相应干涉图像信号;对干涉图像信号进行解析,获得待测物体表面的三维形貌。本发明采用不同的放大倍率,使用小面积的参考镜面,得到大面积的待测物体表面的干涉图像,具有操作方便、成本较低、数据采样时间短、测量仪器抗干扰能力强、测量精度高、测量范围大和工作稳定性能好等优点。

    大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法

    公开(公告)号:CN110567686B

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN201910963976.1

    申请日:2019-10-11

    IPC分类号: G01M11/02 G01N21/55

    摘要: 本发明公开了一种大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法,检测装置包括光学测试端、测试主机、显示模块和电源模块,自动垂直状态判定模块包括以测试光束通道为中心均匀分布的三个反射通道,各反射通道包括关于光学测试端的中心对称的第二出光单元和光电探测器,各第二出光单元出射的平行光束在光学测试端的前方汇聚。本发明,利用自动垂直状态判定模块,从三个不同的方向判定反射光束的一致性,判断光学测试端和样品表面是否垂直,精度高;利用光源控制器调整第二出光单元的开启和光强,尽可能减少光源强度的波动变化对测试结果造成不良影响;二者处于垂直状态,控制主板即刻采集数据,提高反射率的测试精度。

    大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法

    公开(公告)号:CN110567686A

    公开(公告)日:2019-12-13

    申请号:CN201910963976.1

    申请日:2019-10-11

    IPC分类号: G01M11/02 G01N21/55

    摘要: 本发明公开了一种大口径光学反射望远镜的镜面品质检测装置及检测方法,检测装置包括光学测试端、测试主机、显示模块和电源模块,自动垂直状态判定模块包括以测试光束通道为中心均匀分布的三个反射通道,各反射通道包括关于光学测试端的中心对称的第二出光单元和光电探测器,各第二出光单元出射的平行光束在光学测试端的前方汇聚。本发明,利用自动垂直状态判定模块,从三个不同的方向判定反射光束的一致性,判断光学测试端和样品表面是否垂直,精度高;利用光源控制器调整第二出光单元的开启和光强,尽可能减少光源强度的波动变化对测试结果造成不良影响;二者处于垂直状态,控制主板即刻采集数据,提高反射率的测试精度。

    多镜面透镜组镜面间距的低相干光干涉测量方法和装置

    公开(公告)号:CN108759698A

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201810868921.8

    申请日:2018-08-02

    发明人: 刘经佑 雷枫

    IPC分类号: G01B11/14

    摘要: 本发明公开了一种多镜面透镜组镜面间距的低相干光干涉测量方法和装置,其中方法包括:产生第一、第二两低相干光;在第一光路上放置楔形棱镜组,由楔角相同的第一楔形棱镜和第二楔形棱镜组成;在所述第二光路上放置光学平板和被测多镜面透镜组;调整好被测透镜组至适当位置后,沿楔角的棱面连续移动第二楔形棱镜,使得被测透镜组各镜面的反射光依次与所述第二楔形棱镜的楔角的另一棱面的反射光,在CCD相机接收面上产成干涉条纹,根据所述第二楔形棱镜移动过程中,产生相邻两次干涉条纹的位置读数,计算得到被测多镜面透镜组中心轴上相邻镜面间距。本发明,实现了对多镜面透镜组的镜面间距的非接触无损伤测量,反应灵敏,测量精度高。

    基于微分干涉的光学薄膜缺陷检测方法

    公开(公告)号:CN106501266B

    公开(公告)日:2018-05-29

    申请号:CN201610905495.1

    申请日:2016-10-18

    发明人: 边心田 雷枫

    IPC分类号: G01N21/88

    CPC分类号: G01N21/8851 G01N2021/8887

    摘要: 本发明公开了一种基于微分干涉的光学薄膜缺陷检测方法,包括:分别调整入射的光源为平面光波、待检测的光学薄膜的表面与平面光波垂直;平面光波依次经过光栏、光学薄膜、第一准直透镜和柱状透镜后,通过微分干涉形成两束平行的出射光;两束平行的出射光经过第二准直透镜,在光电探测器上成像为微分干涉图像;对微分干涉图像进行分析,获取光学薄膜的表面和内部缺陷。本发明利用微分干涉获取光学薄膜表面以及内部的具有较强立体感的清晰图像,易于进行缺陷的分辨,不仅可以同时检测上表面、下表面以及内部缺陷,且检测结果不受外界环境的背景光以及光学薄膜表面反光特性的影响,具有容易实现和成本低廉等优点,适于在工厂生产线推广普及。