[发明专利]基于角度差分的表面形状精确重构方法

摘要

一种仪器测量技术领域的基于角度差分的表面形状精确重构方法，利用2个角度传感器的测量值的差分进行形状重构的方法。与采用位移传感器的多测头系统相比，具有可对曲率更大的对象进行测量的优点。更为重要的是为了消除多个位移传感器之间的零位误差(属于系统误差)，位移传感器多测头系统通常要引入一个附加的角度传感器去检测导轨扫描过程中的倾角变化。本发明与采用位移传感器的多测头系统相比，具有可对曲率更大的对象进行测量的优点且只需要两台角度传感器即可以实现对物体外表面的精确测量。

主权项

一种基于角度差分的表面形状精确重构方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、在不同位置设置两组角度传感器间距并对测量对象进行两次扫描，在每次扫描中同时记录2个传感器在各采样点的角度测量值；第二步、分别计算两次扫描测量取得的角度测量值的差分，然后对两组差分值分别进行离散傅立叶变换，得到两组傅立叶谐波系数，再对两组傅立叶谐波系数中具有相同谐波分量的部分计算零位误差补偿量，根据零位误差补偿量对两组傅立叶谐波系数进行零位误差补偿，得到补偿后傅立叶谐波系数的加权系数；第三步、对两组傅立叶谐波系数进行加权处理后得到包含原始形状全波长范围的更新傅立叶谐波系数，通过对更新傅立叶谐波系数进行离散逆傅立叶变换求得待恢复表面形状上各采样点处的切线角，最后经对切线角进行积分计算得到待恢复表面形状。