本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例涉及光學(xué)檢測(cè)，特別涉及球形鏡面面形掃描方法。

背景技術(shù)：

1、在光電學(xué)中，球形鏡面是一種重要器件，球形鏡面的精度測(cè)量也顯得尤為重要。

2、目前大型球面鏡面形測(cè)量方法存在著各種不足，如需要提供已知精度的標(biāo)準(zhǔn)鏡面，需要較大尺寸的三坐標(biāo)機(jī)，成本高，或采用結(jié)構(gòu)光成像的方法精度不足。由此，亟須一種更好的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例提供了球形鏡面面形掃描方法。本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例同時(shí)涉及球形鏡面面形掃描裝置，一種計(jì)算設(shè)備，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以及一種計(jì)算機(jī)程序，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷。

2、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第一方面，提供了一種球形鏡面面形掃描方法，應(yīng)用于掃描系統(tǒng)，掃描系統(tǒng)包括掃描儀和三維平移機(jī)構(gòu)，方法包括：

3、確定待測(cè)球面鏡的半徑，基于待測(cè)球面鏡的半徑和輔助測(cè)量靶標(biāo)確定初始球心位置；

4、基于初始球心位置，通過(guò)三維平移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)掃描儀至目標(biāo)位置；其中，目標(biāo)位置基于待測(cè)球面鏡的球心確定；

5、通過(guò)掃描儀對(duì)待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果。

6、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，輔助測(cè)量靶標(biāo)包括角錐棱鏡、漫反射紙靶標(biāo)或精密反射球中的任意一種。

7、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于初始球心位置，通過(guò)三維平移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)掃描儀至目標(biāo)位置，包括：

8、基于初始球心位置和掃描儀確定距離數(shù)據(jù)；

9、基于距離數(shù)據(jù)通過(guò)三維平移機(jī)構(gòu)移動(dòng)掃描儀至目標(biāo)位置。

10、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，通過(guò)掃描儀對(duì)待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果，包括：

11、確定掃描路徑和掃描點(diǎn)間距；

12、通過(guò)掃描儀，基于掃描路徑和掃描點(diǎn)間距對(duì)待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，通過(guò)掃描儀，基于掃描路徑和掃描點(diǎn)間距對(duì)待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果，包括：

14、基于掃描路徑和掃描點(diǎn)間距，通過(guò)掃描儀向待測(cè)球面鏡發(fā)射至少三個(gè)測(cè)試激光；其中，掃描路徑包括至少三個(gè)掃描點(diǎn)；

15、通過(guò)掃描儀接收測(cè)試激光的至少三個(gè)反射光，確定至少三個(gè)距離信息和至少三個(gè)角度信息；

16、基于至少三個(gè)距離信息和至少三個(gè)角度信息確定測(cè)量結(jié)果。

17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于至少三個(gè)距離信息和至少三個(gè)角度信息確定測(cè)量結(jié)果，包括：

18、基于至少三個(gè)距離信息和至少三個(gè)角度信息確定至少三個(gè)坐標(biāo)信息；

19、基于至少三個(gè)坐標(biāo)信息和最小二乘法確定球形鏡面面形。

20、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，角度信息包括水平角度信息和俯仰角度信息。

21、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第二方面，提供了一種球形鏡面面形掃描裝置，應(yīng)用于掃描系統(tǒng)，掃描系統(tǒng)包括掃描儀和三維平移機(jī)構(gòu)，裝置包括：

22、初始位置確定模塊，被配置為確定待測(cè)球面鏡的半徑，基于待測(cè)球面鏡的半徑和輔助測(cè)量靶標(biāo)確定初始球心位置；

23、目標(biāo)位置確定模塊，被配置為基于輔助測(cè)量靶標(biāo)，通過(guò)三維平移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)掃描儀至目標(biāo)位置；其中，目標(biāo)位置基于待測(cè)球面鏡的球心確定；

24、測(cè)量結(jié)果確定模塊，被配置為通過(guò)掃描儀對(duì)待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果。

25、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第三方面，提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：

26、存儲(chǔ)器和處理器；

27、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述球形鏡面面形掃描方法的步驟。

28、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述球形鏡面面形掃描方法的步驟。

29、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第五方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，其中，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行時(shí)，令計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述球形鏡面面形掃描方法的步驟。

30、本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例提供球形鏡面面形掃描方法及裝置，其中球形鏡面面形掃描方法應(yīng)用于掃描系統(tǒng)，掃描系統(tǒng)包括掃描儀和三維平移機(jī)構(gòu)，方法包括：確定待測(cè)球面鏡的半徑，基于待測(cè)球面鏡的半徑和輔助測(cè)量靶標(biāo)確定初始球心位置；基于初始球心位置，通過(guò)三維平移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)掃描儀至目標(biāo)位置；其中，目標(biāo)位置基于待測(cè)球面鏡的球心確定；通過(guò)掃描儀對(duì)待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果。通過(guò)使掃描儀光學(xué)中心與球面鏡球心重合，使鏡面反射光能反射到掃描儀探測(cè)器中，從而實(shí)現(xiàn)快速精確測(cè)量。

技術(shù)特征：

1.一種球形鏡面面形掃描方法，其特征在于，應(yīng)用于掃描系統(tǒng)，所述掃描系統(tǒng)包括掃描儀和三維平移機(jī)構(gòu)，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輔助測(cè)量靶標(biāo)包括角錐棱鏡、漫反射紙靶標(biāo)或精密反射球中的任意一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始球心位置，通過(guò)所述三維平移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述掃描儀至目標(biāo)位置，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)所述掃描儀對(duì)所述待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)所述掃描儀，基于所述掃描路徑和所述掃描點(diǎn)間距對(duì)所述待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少三個(gè)距離信息和所述至少三個(gè)角度信息確定測(cè)量結(jié)果，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述角度信息包括水平角度信息和俯仰角度信息。

8.一種球形鏡面面形掃描裝置，其特征在于，應(yīng)用于掃描系統(tǒng)，所述掃描系統(tǒng)包括掃描儀和三維平移機(jī)構(gòu)，所述裝置包括：

9.一種計(jì)算設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述球形鏡面面形掃描方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例提供球形鏡面面形掃描方法及裝置，其中球形鏡面面形掃描方法應(yīng)用于掃描系統(tǒng)，掃描系統(tǒng)包括掃描儀和三維平移機(jī)構(gòu)，方法包括：確定待測(cè)球面鏡的半徑，基于待測(cè)球面鏡的半徑和輔助測(cè)量靶標(biāo)確定初始球心位置；基于所述輔助測(cè)量靶標(biāo)，通過(guò)三維平移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)掃描儀至目標(biāo)位置；其中，目標(biāo)位置基于待測(cè)球面鏡的球心確定；通過(guò)掃描儀對(duì)待測(cè)球面鏡進(jìn)行掃描，確定測(cè)量結(jié)果。通過(guò)使掃描儀光學(xué)中心與球面鏡球心重合，使鏡面反射光能反射到掃描儀探測(cè)器中，從而實(shí)現(xiàn)快速精確測(cè)量。

技術(shù)研發(fā)人員：楊再華,鄭悅,孫立臣,孟冬輝,孫偉,綦磊,袁翠平,段晨旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10