[发明专利]镜像莫尔测量装置及方法

权利要求书

1.一种镜像莫尔测量方法，采用的测量装置是：包括摄像机(1)、光栅(2)、光栅垂直移动驱 动装置(3)、测量数据处理系统(4)和光源(5)，所述光源(5)为漫射光源，以该漫射光源(5) 作为背景照明光源；被测镜面物体(6)放置于光栅(2)后面，能对光栅成像形成变形光栅虚 像；所述摄像机(1)透过光栅(2)能拍摄光栅栅线与光栅虚像重叠形成的莫尔条纹图，即镜 像莫尔条纹图；所述的光栅垂直移动驱动装置(3)能驱动光栅(2)沿垂直方向移动，从而引 起镜像莫尔条纹的相移；所述的摄像机(1)与测量数据处理系统(4)相连接，能将莫尔条纹 图输出至数据处理系统(4)进行处理，转换成被测物体表面的面形数据；其特征在于操作 步骤如下：

第一步、测量装置调整：确定摄像机(1)的参数与光栅(2)的节距；

第二步、数据采集：①安装光栅(2)，使光栅栅线方向为竖直方向；②将被测镜面物体(6) 放置于光栅(2)之后，并调整其方位至摄像机(1)能记录到清晰莫尔条纹；③利用光栅垂直 移动驱动装置(3)移动光栅(2)至n个预定位置，n为等于或大于4的自然数，在各位置分别 用摄像机(1)记录莫尔条纹图，并输出至测量数据处理系统(4)；④重新安装光栅，使光栅 栅线方向为水平方向，并重复执行步骤③；

第三步、数据处理：测量数据处理系统(4)对输入莫尔条纹图进行处理，计算获得被测镜面 的面形信息；所述的第三步中所述的数据处理方法为：①对光栅(2)栅线为竖直和水平方 向时采集的两组莫尔条纹图分别进行处理，计算其相对相移量；②利用相对相移量，分 别计算两组莫尔条纹图的位相分布图；③利用位相分布图和光栅节距，分别计算物面沿 水平和竖直方向的梯度分布；④通过数值积分方法，由梯度分布计算被测镜面物体(6) 深度分布。