[发明专利]测量镜架稳定性的方法及系统

权利要求书

1.一种测量镜架稳定性的方法，其特征在于，包括：

在待测镜架上装载第一反射镜，并将该第一反射镜部署在干涉观测系统的一列光路中；

采集干涉条纹图像，确定一观测干涉条纹明暗变化的参照点的坐标；

按周期采集干涉条纹图像并提取所述参照点的像素信息；

根据所提取的像素信息拟合所述参照点随时间的像素信息变化曲线；

根据所述像素信息变化曲线中波峰和波谷的分布周期性和干涉条纹所对应光源的波长、以及所述第一反射镜与干涉条纹图像采集装置之间的几何空间信息计算所述待测镜架的稳定性指标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干涉观测系统为迈克尔逊干涉实验装置，相应的光路关系具体包括：

激光器产生的激光经过一个偏振片，将激光转为线偏振光，线偏振光经过偏振分束立方分为两束光，其中一束激光经过安装在所述待测镜架上的所述第一反射镜，另一束激光经过第二反射镜，分别经所述第一反射镜和所述第二反射镜反射后的两束激光再经过所述偏振分束立方合束后形成干涉条纹并成像于CCD上；

其中，所述激光器、偏振片、分束立方和第二反射镜全部固定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定一观测干涉条纹明暗变化的参照点的坐标具体包括：

读取干涉条纹图像的灰度值信息，并将读出后的灰度值经过归一化与平滑处理，然后从该干涉条纹图像中筛选出图像条纹对比度最明显的列，然后再从所筛选的列中选取灰度值最大的像素点所对应的坐标作为所述参照点，其中，该干涉条纹图像的列所在的方向上与干涉条纹明暗间隔变化方向一致。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，计算所述待测镜架的稳定性指标的方法具体为：

Δ＝k·λ

其中，Δ代表光程差，k表示亮条纹改变的级次，λ表示光的波长，待测镜架的移动引起两列光产生一个光程差，使得在激光波长确定下的情况下，改变的光程差与条纹改变的级次成正比；

计算待测镜架的旋转弧度；

Q＝atan(k·λ/D)

其中，Q为待测镜架的旋转弧度，D为待测镜架与CCD之间的距离；或者

Q＝atan(0.5·λ·m/D)

其中，m为表征明暗变化周期的峰/谷值数量。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述待测镜架的稳定性指标的方法具体为：

Δ＝k·λ

其中，Δ代表光程差，k表示亮条纹改变的级次，λ表示光的波长，待测镜架的移动引起两列光产生一个光程差，使得在激光波长确定下的情况下，改变的光程差与条纹改变的级次成正比；

计算待测镜架的旋转弧度；

Q＝atan(k·λ/D)

其中，Q为待测镜架的旋转弧度，D为待测镜架与CCD之间的距离；或者

Q＝atan(0.5·λ·m/D)

其中，m为表征明暗变化周期的峰/谷值数量。

6.一种测量镜架稳定性的系统，其特征在于，在待测镜架上装载第一反射镜，并将该第一反射镜部署在干涉观测系统的一列光路中；所述干涉观测系统包括与干涉条纹图像采集装置连接的工控机，所述工控机包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

指令所述干涉条纹图像采集装置采集干涉条纹图像，确定一观测干涉条纹明暗变化的参照点的坐标；

继续指令所述干涉条纹图像采集装置按周期采集干涉条纹图像并提取所述参照点的像素信息；然后根据所提取的像素信息拟合所述参照点随时间的像素信息变化曲线；最后根据所述像素信息变化曲线中波峰和波谷的分布周期性和干涉条纹所对应光源的波长、以及所述第一反射镜与干涉条纹图像采集装置之间的几何空间信息计算所述待测镜架的稳定性指标。