大尺寸、帶孔光學球面曲率半徑的高精度測量
發(fā)布時間:2017-06-13 20:12
本文關鍵詞:大尺寸、帶孔光學球面曲率半徑的高精度測量,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文針對大尺寸、帶孔光學球面曲率半徑的高精度測量問題,主要解決當被測拋光球面為不完整球面時曲率半徑精準測量困難的問題。 曲率半徑是球面光學元件最重要的特性參數之一。在光學零件加工制造的過程中,保證所加工的光學球面曲率半徑值準確是控制加工質量的關鍵所在。光學球面曲率半徑的測量精度直接決定了球面光學零件能否達到設計的性能指標。 文章在深入研究了現有曲率半徑測量技術的基礎上,發(fā)現當被測球面其中央有孔時,常規(guī)測量手段很難實現精確測量。基于傳統(tǒng)牛頓環(huán)干涉測量技術,提出了變異牛頓環(huán)曲率半徑測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過測量系統(tǒng)產生的干涉環(huán)直徑,實現了無需參考球面頂點即可得出帶孔光學球面曲率半徑的高精度測量。本方案使用CCD圖象采集和處理系統(tǒng),配合計算機進行干涉環(huán)直徑的數據采集和測量,實現曲率半徑的數字化測量。
【關鍵詞】:曲率半徑 變異牛頓環(huán)結構 面陣CCD 干涉圖分析 圖像處理
【學位授予單位】:西安工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH744
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 緒論7-10
- 1.1 研究背景7-8
- 1.2 論文的主要工作和內容安排8-10
- 2 曲率半徑測量技術10-25
- 2.1 球徑儀法11-12
- 2.2 傳統(tǒng)自準前法12-14
- 2.2.1 自準直前置鏡法13-14
- 2.2.2 自準直顯微鏡法14
- 2.3 輪廓法14-15
- 2.4 干涉法15-24
- 2.4.1 平板橫向剪切干涉法15-17
- 2.4.2 利用邁克爾遜干涉儀測量光學球面的曲率半徑17-18
- 2.4.3 利用激光平面干涉儀測量球面曲率半徑18-19
- 2.4.4 干涉顯微鏡法19-20
- 2.4.5 應用聚焦光束(或發(fā)散光束)的莫爾偏折技術測量球面曲率半徑20-22
- 2.4.6 Fizeau干涉法的差分技術22-24
- 2.5 本章小結24-25
- 3 變異牛頓環(huán)結構曲率半徑光學測量系統(tǒng)25-35
- 3.1 經典牛頓環(huán)曲率半徑測試系統(tǒng)25-28
- 3.1.1 經典牛頓環(huán)干涉條紋圖的形成原理以及性質25-26
- 3.1.2 經典牛頓環(huán)結構透鏡的曲率半徑測量理論26-28
- 3.2 變異牛頓環(huán)干涉結構曲率半徑測試系統(tǒng)28-34
- 3.2.1 變異牛頓環(huán)干涉結構曲率半徑測試理論28-30
- 3.2.2 變異牛頓環(huán)結構的曲率半徑測試系統(tǒng)30-34
- 3.3 本章小結34-35
- 4 CCD成像與采集系統(tǒng)35-41
- 4.1 可更換鏡頭的光學系統(tǒng)35-36
- 4.2 面陣CCD以及圖像采集系統(tǒng)36-40
- 4.2.1 面陣CCD36-38
- 4.2.2 圖像采集卡38-40
- 4.3 本章小結40-41
- 5 干涉圖樣的圖像處理和數據采集41-49
- 5.1 干涉條紋的處理41-47
- 5.1.1 圖像數據的讀取41
- 5.1.2 干涉圖像的預處理41-44
- 5.1.3 閉運算44-45
- 5.1.4 干涉圖像的分割二值化45-46
- 5.1.5 干涉條紋的邊緣檢測46-47
- 5.2 干涉環(huán)直徑的獲取47-48
- 5.3 本章小結48-49
- 6 實驗49-53
- 6.1 圖像處理49-52
- 6.1.1 運算代碼49-50
- 6.1.2 圖像處理50-52
- 6.2 實驗測量結果52-53
- 7 結論53-54
- 參考文獻54-56
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文56-57
- 致謝57-59
【參考文獻】
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本文編號:447514
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