[发明专利]一种基于相位解析的光学元件自动对心方法

摘要

本发明公开了一种基于相位解析的光学元件自动对心方法，该方法包括以下步骤：1)初始化光学元件对心装置，将光学元件放置于检测平台；2)调节成像相机和检测平台，使成像区域覆盖光学元件边缘且成像清晰；3)旋转检测平台，使用成像相机采集光学元件表面数据；4)使用相位解析方法处理采集数据，根据解算结果调整待测光学元件与检测平台的相对位置，从而将光学元件中心与检测平台旋转中心对准，在此基础上通过迭代操作实现成像相机的位置修正，进而完成光学元件的自动对心。本发明通过相位解析方法，实现了光学元件的自动对心。

主权项

1.一种基于相位解析的光学元件自动对心方法，其特征在于：采用相位解析方法，实现了光学元件的自动对心，其具体步骤是：步骤1：初始化光学元件对心装置，将光学元件放置于检测平台，所述光学元件为圆形对称光学元件；步骤2：使用线阵相机作为图像采集装置，调节相机和待测光学元件的相对位置，使成像区域覆盖光学元件边缘且成像清晰；步骤3：旋转检测平台并采集光学元件表面数据，当检测平台旋转一定角度后，即可采集到光学元件外圆周的环带图像；步骤4：以环带图像中光学元件边缘的成像数据作为待拟合信号，使用相位解析方法对所述待拟合信号进行数据拟合，所用拟合公式如下所示：f(t)＝a+b·sin(c·t+d)  (1)式中，f(t)表示环带图像中任意像素点在光学元件半径方向上的相对距离；t表示环带图像中对应于光学元件圆周上的任意像素点；a是平移量，a≥0，a与检测平台旋转中心和相机位置间的偏离量有关；b是振幅，表示检测平台旋转中心与待测光学元件中心的偏离；d是起始相位，‑π≤d≤π，表征检测平台旋转中心与待测光学元件中心的偏离方向；c为频率分量，当所述环带图像为检测平台旋转m周所采集到的图像时，有0≤c·t≤2mπ；步骤5：根据所述振幅b和所述起始相位d对应的偏离方向，调节待测光学元件中心和检测平台旋转中心的相对位置，从而将光学元件中心与检测平台旋转中心对准；步骤6：以垂直于线阵相机像素阵列的方向作为水平方向，将线阵相机在水平方向上的初始位置记为L₀，随后在水平方向上将线阵相机移动一定距离，此时线阵相机在水平方向上的位置记为L₁，在此基础上，重复步骤3到步骤4，采集光学元件外圆周的环带图像，并由公式(1)计算当前位置L₁对应的平移量a₁；步骤7：重复步骤6，通过多次移动线阵相机，每次移动后线阵相机在水平方向上的位置分别记为L₁，L₂……L_n，对应的平移量记为a₁，a₂……a_n，于是有：a_i＝f(L_i)，i＝1，2，3......n  (2)由此，通过多次迭代调整，可以得到a取极值时对应的线阵相机位置L，并以此作为线阵相机的最佳对准位置；由此实现一种基于相位解析的光学元件自动对心。