[发明专利]基于光谱共焦的高精度面形测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于光谱共焦的高精度面形测量方法，其特征在于，包括：

步骤1，利用一个或两个扫描探头照射出相互交叉的参考线光谱和扫描线光谱，参考线光谱和扫描线光谱的夹角为θ，且0°＜θ＜180°；

步骤2，根据扫描线光谱的扫描宽度，将测量对象的上表面划分为相应宽度的多个单元区；

步骤3，通过移动扫描探头，分别对每个单元区进行扫描，收集扫描线光谱的测量数据以及参考线光谱的测量数据；

步骤4，利用同单元区参考线光谱的测量数据对同单元区扫描线光谱的测量数据进行校准；将某一时刻参考线光谱所在截面的上轮廓离散成n个点，将该截面定义为a截面，将参考线光谱的测量数据分别对应至n个点的数值得到a₁,a₂,a₃...a_i...a_n；将扫描线光谱所在截面的上轮廓离散成m个点，将该截面定义为b截面，将扫描线光谱的测量数据分别对应至m个点的数值得到b_i1,b_i2,b_i3...b_ij...b_im，利用a₁,a₂,a₃...a_i...a_n的值对每个b截面b_i1,b_i2,b_i3...b_ij...b_im数值校准；校准的方式具体为：定义a截面与b截面在测量对象上表面交点为P，参考线光谱和扫描线光谱在点P获得数值分别为a_i和b_ip，将b截面任意点数值定义为c_ij，令Δ_i＝a_i-b_ip，则c_ij＝b_ij+Δ_i；

步骤5，将校准后扫描线光谱的测量数据对测量对象的上表面的三维形貌重构。

2.根据权利要求1所述的基于光谱共焦的高精度面形测量方法，其特征在于，步骤3中，扫描探头从单元区的一端截面向另一端截面运动扫描。

3.根据权利要求1所述的基于光谱共焦的高精度面形测量方法，其特征在于，通过c_ij的数值对测量对象的上表面三维形貌重构。

4.一种基于光谱共焦的高精度面形测量装置，应用如权利要求1至权利要求3任一项所述的基于光谱共焦的高精度面形测量方法，其特征在于，包括：

测量平台，所述测量平台上设置有三维运动平台，所述三维运动平台设置有X向滑台、Y向滑台和Z向滑台，所述Z向滑台上设置有一个或两个扫描探头，所述扫描探头设置有第一线光谱位移测量系统和第二线光谱位移测量系统，所述第一线光谱位移测量系统和第二线光谱位移测量系统分别照射出参考线光谱和扫描线光谱，所述参考线光谱和扫描线光谱在测量平面上交叉设置其夹角为θ，且0°＜θ＜180°。