条纹偏折术检测凸球面元件曲率半径方法研究

摘要：

为了解决相位测量偏折术测量小曲率半径凸球面时相机所采集到的条纹图案边缘模糊、对比度低的问题,提出了基于逆光线追迹的预畸变条纹偏折术.该方法通过预设待测球面元件的曲率半径建立逆光线追迹模型来获得预畸变条纹图案.利用N步相移算法和迭代优化算法获得待测元件坐标和高度,再结合微分几何方法计算待测元件各点的平均曲率半径.在数值模拟中对曲率半径为8mm的球面的测量精度约为11 μm.最后,在实验中对曲率半径均值为8.26 mm凸球面上的各点进行测量得到的平均曲率半径为8.28 mm,测量区域的直径由原来的4 mm增加到5 mm.结果表明,相比于传统偏折术,本文方法不仅解决了偏折术测量曲率半径较小凸球面时条纹图案边缘模糊、对比度低的问题,还提高了测量精度、增大了有效测量面积.

关键词：测量、相位测量偏折术、凸球面、小曲率半径、预畸变条纹、微分几何

所属期刊栏目：60

分类号：O436(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;四川大学基金

在线出版日期：2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：128-134