[发明专利]光学偏折检测方法、电子设备及光学偏折检测系统

权利要求书

1.一种光学偏折检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

搭建一光学偏折检测系统模型，包括：

构建一包括点光源、成像平面和被测面的光学偏折检测系统模型；

设置所述光学偏折检测系统模型的结构位置参数，所述结构位置参数包括：

所述点光源与所述被测面的距离；

所述成像平面与所述被测面的距离；

所述点光源相对于所述被测面的横向距离；

所述点光源相对于所述被测面的纵向距离；

所述成像平面相对于所述被测面的横向距离；

所述成像平面相对于所述被测面的纵向距离；

所述成像平面关于横轴的倾角；

所述成像平面关于纵轴的倾角；

所述被测面关于横轴的倾角；

所述被测面关于纵轴的倾角；

设置一参考面，对所述参考面进行光线追迹得到其在第一成像平面上的第一光斑点分布；

设置一系统结构误差，包括：

设置一所述点光源与所述被测面的距离偏移误差；

设置一所述成像平面与所述被测面的距离偏移误差；

设置一所述点光源相对于所述被测面的横向距离偏移误差；

设置一所述点光源相对于所述被测面的纵向距离偏移误差；

设置一所述成像平面相对于所述被测面的横向距离偏移误差；

设置一所述成像平面相对于所述被测面的纵向距离偏移误差；

设置一所述成像平面关于横轴的倾角误差；

设置一所述成像平面关于纵轴的倾角误差；

设置一所述被测面关于横轴的倾角误差；

设置一所述被测面关于纵轴的倾角误差；

并根据公式中的项数N和系数C_i生成自由曲面的面形作为被测面；

对所述被测面进行光线追迹得到其在第二成像平面上的第二光斑点分布；

根据所述第一光斑点分布和所述第二光斑点分布计算得到光斑点分布偏差；

根据所述光斑点分布偏差计算得到所述被测面的表面斜率；

搭建神经网络模型，将所述表面斜率及其对应的面形作为一组训练数据输入所述神经网络模型中进行训练，直到所述神经网络模型的训练误差小于误差阈值；

获取被测元件的表面斜率，将所述被测元件的表面斜率输入至所述神经网络模型，得到所述被测元件的重构面形W。

2.根据权利要求1所述的光学偏折检测方法，其特征在于，

根据所述光斑点分布偏差计算得到所述被测面的表面斜率为：

将所述光斑点分布偏差除以所述点光源发出光线走过的光程得到所述表面斜率。

3.根据权利要求2所述的光学偏折检测方法，其特征在于，根据上述光斑点在x方向的坐标偏差Δx_spot得到表面斜率根据所述光斑点在y方向的坐标偏差Δy_spot得到表面斜率

其中(x_test,y_test)为实际的光斑点分布，(x_model,y_model)为模拟的光斑点分布，d_s2s所述被测面到所述第一成像平面的距离。

4.根据权利要求1所述的光学偏折检测方法，其特征在于，所述神经网络模型包括编码层、解码层以及设置在所述编码层与所述解码层之间的跳跃连接层；

所述编码层用于对所述表面斜率进行特征的提取，并重组得到特征图；

所述解码层用于将压缩后的所述特征图进行特征的恢复与重建，将所述特征图中的深度信息展开成低维的图像特征；

所述跳跃连接层用于将所述编码层的特征信息传递至不同层级所述解码层。

5.根据权利要求1所述的光学偏折检测方法，其特征在于，所述误差阈值为所述被测元件的重构面形W与生成面形残差的RMS值，所述误差阈值大于等于10μm且小于等于30μm。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器上存放的程序时，能够实现权利要求1～5任一所述光学偏折检测方法的步骤。

7.一种光学偏折检测系统，其特征在于，包括：

一被测元件；

一LCD显示屏，用于显示移相正弦条纹图案；

一CCD相机，用于采集经所述被测元件表面反射回的条纹图案；

一电子设备，与所述CCD相机连接，用于解析所述条纹图案，获取所述被测元件的检测结果；

所述LCD显示屏上显示的移相正弦条纹图案照射到所述被测元件上，所述移相正弦条纹图案经过所述被测元件的表面被调制，所述CCD相机采集被调制后的移相条纹图案传输至所述电子设备，在所述电子设备中搭建神经网络模型并根据所述移相条纹图案计算得到所述被测元件的表面斜率，将所述表面斜率输入至所述神经网络模型中获得所述被测元件的重构面形。