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公开(公告)号：CN112629436A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011312177.7
申请日：2020-11-20
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应光学波前校正的高次非球面检测方法及系统，搭建自适应光学波前校正干涉仪对高次非球面进行测量，得到耦合多种误差的测量值；通过组合调节变形镜表面形成不同面形的Zernike自由曲面形式，校正三阶及以上像差；采用两步Zernike模式随机并行梯度下降算法建立控制量与测量量之间的关系模型，优化测量值能量梯度G，保存可变形镜控制参数并固定对应的面形，进行干涉图像处理并计算测量结果，采用逆向优化得到待测非球面真实面形与理论面形的偏差；采用Zernike多项式对测量面形拟合，从测量结果中减去多项式前四项对应的位姿像差，得到最终的测量结果，完成非球面检测。本发明提高了干涉仪的动态测量范围，同时兼顾系统通用性与检测精度。
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公开(公告)号：CN105180839A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510633568.1
申请日：2015-09-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/25
Abstract: 一种基于最小PV值的非球面测量Z轴定位方法，根据非球面参数计算最小PV值对应的最佳参考球面波半径、最佳参考球面波顶点偏离量，得到最小PV值对应的理论测量位置；然后通过干涉条纹找到测量猫眼位置，以测量猫眼位置作为Z轴的测量零位，通过精密导轨沿Z轴移动非球面至理论测量位置处，得到Z轴初步定位位置，再在Z轴初步定位位置的±0.5mm范围内，沿Z轴前后移动非球面，利用干涉仪进行多次测量，直至得到Z轴微米级分辨率下的最小PV值，记录此时最小PV值所对应的Z轴实测位置；计算最小PV值对应的实测位置与理论测量位置的差值，完成非球面测量时的Z轴高精度定位，本发明实现非球面测量时的Z轴高精度定位。
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公开(公告)号：CN111561877B
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202010333826.5
申请日：2020-04-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点衍射干涉仪的可变分辨率相位解包裹方法，生成与干涉仪实际采集得到网络模型训练和验证数据；进行包裹处理后建立训练/验证数据集，采用四步移相法提取干涉图相位数据；建立卷积自编码神经网络模型，将训练数据输入模型，通过多次迭代训练网络直至最优状态然后再对仪器采集的待处理数据进行预测；在预测前根据分辨率对包裹相位图进行区域划分，通过后续拼接策略进行全幅解包；以原始包裹相位为基准，提取数据跳变点得到包裹区域轮廓，套入初始预测结果并以区域为单位去噪，对预测结果进行优化处理提高解包准确度；利用Iterative Closest Point算法拼接多组相邻相位数据实现分辨率可调。解包精度高，通用性强，实时处理能力强。
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公开(公告)号：CN107702645B
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201710936475.5
申请日：2017-10-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种用于点衍射测量系统的多波长干涉相位检测方法，包括分别发出红、绿、蓝色光的三个激光器、三个激光器分别经过稳频合束单元合并为一束，再经过汇聚透镜汇聚到针孔衍射板上，衍射产生的高精度球面波分作检测波面和参考波面两部分，检测波面为被测件反射至针孔衍射板，由针孔衍射板再次反射而与参考波面干涉，两相干光形成的干涉图像经成像镜组为3CCD所采集，3CCD与计算机连接，通过红绿蓝三个激光同时进行衍射干涉，并同时获取三幅干涉图像，由迭代的方法求解干涉图像，并用统计的方法和中国余数定理获取迭代初值，最终得到相位。保持了点衍射法自针孔后光路简单的优点，且由于多幅干涉图于同一时间获得，因而具有抗振性能。
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公开(公告)号：CN112116616A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010778712.1
申请日：2020-08-05
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卷积神经网络的相位信息提取方法、存储介质及设备，构建Hypercolumns卷积神经网络模型，对干涉条纹图像进行分析并预测得到与其对应的相位数据；分别利用正弦/余弦形数据集、二次曲面数据集、波浪形数据集和自由曲面数据集四种不同的数学函数生成样本集中相位数据，然后通过干涉条纹图像光强分布公式得到与相位数据对应的干涉图像，等分生成样本后共同构成训练集中N组数据与验证集中M组数据；然后基于生成的所有样本数据，对Hypercolumns卷积神经网络模型进行训练；采用多项式三维曲面拟合方法消除Hypercolumns卷积神经网络初始预测结果的局部误差，实现相位提取结果优化。本发明处理速度快，相位提取精度高，且可实现单帧干涉图相位提取功能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111561877A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010333826.5
申请日：2020-04-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点衍射干涉仪的可变分辨率相位解包裹方法，生成与干涉仪实际采集得到网络模型训练和验证数据；进行包裹处理后建立训练/验证数据集，采用四步移相法提取干涉图相位数据；建立卷积自编码神经网络模型，将训练数据输入模型，通过多次迭代训练网络直至最优状态然后再对仪器采集的待处理数据进行预测；在预测前根据分辨率对包裹相位图进行区域划分，通过后续拼接策略进行全幅解包；以原始包裹相位为基准，提取数据跳变点得到包裹区域轮廓，套入初始预测结果并以区域为单位去噪，对预测结果进行优化处理提高解包准确度；利用Iterative Closest Point算法拼接多组相邻相位数据实现分辨率可调。解包精度高，通用性强，实时处理能力强。
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公开(公告)号：CN109556531B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201811320963.4
申请日：2018-11-07
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种基于图像信息的点衍射干涉仪光路精确校准系统及方法，包括分光棱镜、扩束准直系统、衍射孔板、波前传感器、透镜、光功率计、三维精密电控平移台及其驱动器、CCD1和计算机，利用瑞利索末菲衍射理论分析得到对准误差与衍射波前偏差间的数学关系；根据需求设计精确光路校准系统，采集得到光斑小孔对准图像与衍射孔板前后光强；然后通过图像处理算法分析并测量对准偏差信息，建立测量量‑控制量间数学模型；最后依据系统实现原理实现精确校准。本发明实现了可视化环境下衍射孔‑光斑的精确对准，在一定程度上消除了对准偏差对点衍射干涉仪检测精度的影响，具有对准精度与效率高等特点，同时降低了实验操作中激光对操作人员视力的损伤。
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公开(公告)号：CN112116616B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202010778712.1
申请日：2020-08-05
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卷积神经网络的相位信息提取方法、存储介质及设备，构建Hypercolumns卷积神经网络模型，对干涉条纹图像进行分析并预测得到与其对应的相位数据；分别利用正弦/余弦形数据集、二次曲面数据集、波浪形数据集和自由曲面数据集四种不同的数学函数生成样本集中相位数据，然后通过干涉条纹图像光强分布公式得到与相位数据对应的干涉图像，等分生成样本后共同构成训练集中N组数据与验证集中M组数据；然后基于生成的所有样本数据，对Hypercolumns卷积神经网络模型进行训练；采用多项式三维曲面拟合方法消除Hypercolumns卷积神经网络初始预测结果的局部误差，实现相位提取结果优化。本发明处理速度快，相位提取精度高，且可实现单帧干涉图相位提取功能。
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公开(公告)号：CN112629436B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202011312177.7
申请日：2020-11-20
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应光学波前校正的高次非球面检测方法及系统，搭建自适应光学波前校正干涉仪对高次非球面进行测量，得到耦合多种误差的测量值；通过组合调节变形镜表面形成不同面形的Zernike自由曲面形式，校正三阶及以上像差；采用两步Zernike模式随机并行梯度下降算法建立控制量与测量量之间的关系模型，优化测量值能量梯度G，保存可变形镜控制参数并固定对应的面形，进行干涉图像处理并计算测量结果，采用逆向优化得到待测非球面真实面形与理论面形的偏差；采用Zernike多项式对测量面形拟合，从测量结果中减去多项式前四项对应的位姿像差，得到最终的测量结果，完成非球面检测。本发明提高了干涉仪的动态测量范围，同时兼顾系统通用性与检测精度。
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