[发明专利]基于点阵光斑质心偏差信息的计算机辅助装调方法及装置

说明书

本申请公开了一种基于点阵光斑质心偏差信息的计算机辅助装调方法、装置、系统及计算机可读存储介质，方法应用于具有点阵光斑信息采集系统的计算机辅助装调系统，包括：获取理想光学系统和失调光学系统的点阵光斑图像信息；根据理想光学系统和失调光学系统的点阵光斑图像信息确定点阵光斑质心偏差信息；基于点阵光斑质心偏差信息和预设偏差阈值计算失调光学系统的装配误差值，通过装配误差值来指导光学系统的装调，从而在额外不增加波前检测系统基础上，实现高装配性能、高装配效率的计算机辅助装调系统。

技术领域

本申请涉及计算机辅助装调技术领域，特别是涉及一种基于点阵光斑质心偏差信息的计算机辅助装调方法、装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

随着光学技术的快速发展，光学系统被广泛应用于日常工作生活中，比如手机镜头、空间相机、天文太空望远镜等等。在对光学系统中的各光学镜片进行装调过程中，难免存在装配误差，传统基于技师经验的装调难以满足光学系统日益增长的装配性能需求和装配效率需求，计算机辅助装调技术应用而生。

计算机辅助装调技术通过实测光学系统成像质量的指标来计算求得镜片的装配误差，光学系统成像质量的指标诸如为波前像差，离焦星点图等等，指导光学系统装配调整，解决了传统技术高度依赖装配人员的装调经验导致装配性能不稳定和装配效率低的技术弊端。现有的计算机辅助装调方法如敏感度矩阵法、逆向优化法、微分波前抽样法、矢量像差法等都是在基于光学系统的波前像差泽尼克系数与镜片装配误差之间的函数关系的基础上计算装配误差。因此，为了计算光学系统装配误差，波前像差的检测是必不可少的环节。

由于现有的计算机辅助装调方法是基于装配误差和波前像差泽尼克系数之间的关系进行装配误差的计算，其需要先得到泽尼克像差系数才能进行光学系统装配误差的计算，而大部分光学系统都不含波前检测传感器，因此需要额外搭建相关的波前检测系统来进行测量。不仅增加了装调过程中繁琐程度和工程应用的难度，而且这类方法还受到波前像差检测精度的影响，尤其是以干涉仪为波前像差检测传感器时对实验环境的要求极其苛刻。

鉴于此，如何在光学系统不额外增加波前检测系统基础上，实现高装配性能、高装配效率的计算机辅助装调系统，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种基于点阵光斑质心偏差信息的计算机辅助装调方法、装置、系统及计算机可读存储介质，无需额外增加波前检测系统便可对光学系统进行装配误差的计算，提高了光学系统的装配性能和装配效率，有利于促进并推动精密光学系统等光学产品自动化装调、智能制造的进程。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种基于点阵光斑质心偏差信息的计算机辅助装调方法，应用于具有点阵光斑信息采集装置的计算机辅助装调系统，包括：

获取理想光学系统和失调光学系统的点阵光斑图像信息；

根据所述理想光学系统和所述失调光学系统的点阵光斑图像信息确定点阵光斑质心偏差信息；

基于所述点阵光斑质心偏差信息计算所述失调光学系统的装配误差值，以通过所述装配误差值和预设偏差阈值来指导装调所述失调光学系统。

可选的，所述基于所述点阵光斑质心偏差信息计算所述失调光学系统的装配误差值包括：

根据多个不同视场下的所述点阵光斑质心偏差信息与所述失调光学系统的镜片装配误差之间的非线性关系构建多元非线性函数；

基于所述多元非线性函数，利用多目标智能优化算法计算得到所述失调光学系统的装配误差。

可选的，所述基于所述点阵光斑质心偏差信息计算所述失调光学系统的装配误差值，以通过所述装配误差值和预设偏差阈值来指导装调所述失调光学系统的过程包括：