本文關(guān)鍵詞：子孔徑拼接檢測非球面的算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對(duì)于大口徑非球面的高精度檢測，現(xiàn)有的大口徑干涉儀價(jià)格昂貴，而且橫向分辨率往往不夠，而高精度干涉儀的口徑往往較小，無法滿足大口徑非球面檢測的需求。因此，補(bǔ)償法、計(jì)算全息法、子孔徑拼接檢測法等高精度非球面檢測方法應(yīng)運(yùn)而生。相對(duì)于補(bǔ)償法和計(jì)算全息法都需要根據(jù)被測元件制造輔助元件，子孔徑拼接檢測法具有成本低、精度高、不需要輔助元件的優(yōu)點(diǎn)。另外，拼接算法是子孔徑拼接檢測法的核心，因此對(duì)它的研究顯得尤為重要。本文就子孔徑拼接檢測非球面的算法，進(jìn)行了如下的研究工作： 首先，對(duì)比了主流的幾種非球面高精度檢測方法，了解了子孔徑拼接檢測技術(shù)的來源和發(fā)展現(xiàn)狀。重點(diǎn)介紹了圓形子孔徑和環(huán)形子孔徑的檢測原理，以及拼接算法的研究背景。 其次，對(duì)子孔徑拼接按其子孔徑形狀和拼接模式的不同進(jìn)行了分析比較，還對(duì)比了幾種拼接算法的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)介紹全局誤差均化算法原理，并由自由補(bǔ)償量和關(guān)聯(lián)補(bǔ)償量的定義，得知可利用Zernike多項(xiàng)式擬合出參考面形誤差的原理。 再次，介紹了拼接之前的一系列預(yù)處理過程。通過波面擬合預(yù)處理去除子孔徑數(shù)據(jù)的壞點(diǎn)，經(jīng)過子孔徑定位變換預(yù)處理將子孔徑的局部坐標(biāo)系變換到全局坐標(biāo)系；還介紹了兩種去傾斜處理的方法。 然后，設(shè)計(jì)了子孔徑拼接檢測的程序，完成了一系列的子孔徑拼接檢測非球面的仿真分析。通過擬合待測非球面，分析了重疊系數(shù)、平移誤差、傾斜誤差、離焦系數(shù)和隨機(jī)誤差對(duì)拼接結(jié)果的影響。 最后，利用SSI子孔徑拼接干涉儀檢測平面和非球面，對(duì)比干涉儀產(chǎn)生的全口徑面形和拼接算法得到的拼接面形，對(duì)拼接算法和拼接程序進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。分析了子孔徑拼接干涉檢測系統(tǒng)中的誤差對(duì)檢測結(jié)果的影響。
【關(guān)鍵詞】：子孔徑拼接 非球面檢測 干涉檢測 誤差分析
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP274;TH74
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 非球面檢測研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 論文的主要研究工作15-18
• 第2章 子孔徑拼接檢測基本原理18-32
• 2.1 子孔徑拼接檢測的基本原理18-19
• 2.2 子孔徑拼接分類19-22
• 2.2.1 子孔徑形狀分類19-22
• 2.2.1.1 圓形子孔徑19-20
• 2.2.1.2 環(huán)形子孔徑20-21
• 2.2.1.3 矩形子孔徑21-22
• 2.2.2 拼接模式分類22
• 2.3 子孔徑拼接檢測拼接算法原理22-29
• 2.3.1 子孔徑拼接算法原理22-25
• 2.3.1.1 兩兩拼接基本原理22-24
• 2.3.1.2 誤差均化算法原理24-25
• 2.3.2 坐標(biāo)變換和綜合優(yōu)化算法25-28
• 2.3.3 拼接算法的對(duì)比28
• 2.3.4 自由補(bǔ)償量和關(guān)聯(lián)補(bǔ)償量28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-32
• 第3章 子孔徑拼接干涉檢測算法32-42
• 3.1 拼接算法預(yù)處理32-35
• 3.1.1 子孔徑波面擬合預(yù)處理32-33
• 3.1.2 子孔徑定位變換預(yù)處理33-35
• 3.2 拼接算法去傾斜處理35-37
• 3.2.1 最小二乘去傾斜法35-36
• 3.2.2 Zernike 多項(xiàng)式去傾斜法36-37
• 3.3 拼接算法程序設(shè)計(jì)37-40
• 3.3.1 拼接之前處理37-38
• 3.3.2 拼接精度分析38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 子孔徑拼接檢測非球面仿真分析42-54
• 4.1 非球面的擬合42-45
• 4.1.1 非球面的幾種表達(dá)方式42-45
• 4.1.1.1 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱非球面通用表達(dá)式42-43
• 4.1.1.2 常用二次曲面表達(dá)式43-44
• 4.1.1.3 Forbes 多項(xiàng)式表示非球面44-45
• 4.1.2 非球面的 Zernike 多項(xiàng)式擬合45
• 4.2 子孔徑拼接檢測非球面仿真分析45-51
• 4.2.1 重疊系數(shù)47-48
• 4.2.2 平移誤差48-49
• 4.2.3 傾斜誤差49-50
• 4.2.4 離焦系數(shù)和隨機(jī)誤差50-51
• 4.3 仿真小結(jié)51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 子孔徑拼接干涉檢測實(shí)驗(yàn)與誤差分析54-64
• 5.1 子孔徑拼接檢測平面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證54-56
• 5.2 子孔徑拼接檢測非球面試驗(yàn)驗(yàn)證56-58
• 5.3 子孔徑拼接干涉檢測的誤差分析58-63
• 5.3.1 參考波面誤差58-59
• 5.3.2 PZT 非線性誤差59-60
• 5.3.3 CCD 非線性誤差60-61
• 5.3.4 環(huán)境噪聲61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第6章 總結(jié)與展望64-68
• 6.1 本文工作總結(jié)64-66
• 6.2 有待繼續(xù)研究的內(nèi)容66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果70

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：子孔徑拼接檢測非球面的算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：344556