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相似文献
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1.
针对国内外透镜中心偏高精度测量的迫切需求,研制了一套激光差动共焦透镜中心偏测量系统。该系统从中心偏非接触测量的核心定焦原理入手,结合激光差动共焦定焦技术,解决了清晰度法定焦精度差的难题。在光学测量系统误差分析的基础上,对系统再次优化设计,并利用差动共焦轴向光强响应曲线过零点的位置与被测镜猫眼和共焦点精确对应这一特性,实现了透镜中心偏的高精度测量。通过实验表明,该系统测量精度为0.49%,与传统的清晰度法定焦测量相比,透镜中心偏的测量精度有效提高了6倍。该系统将差动共焦定焦技术有效的应用于透镜中心偏测量中,提高了被测镜猫眼和共焦位置的定焦能力,实现了高精度测量系统的设计,在光学测试和透镜加工及装配领域具有广阔的应用前景。  相似文献   

2.
根据光学系统的装校工艺过程,应用开发工具Delphi,研制了用于光学系统装校的光学系统中心偏误差分析软件。该软件提供了光学元件球心像位置计算和光学中心偏误差分析的功能,人机界面友好、操作简单方便,目前已经较好地应用于高精度光学中心偏测量仪的光学装校工艺过程的控制。  相似文献   

3.
反射式光学系统中心偏的测量   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过分析反射式光学系统的特点,在现有透射式光学系统中心偏测量仪的基础上,提出了适合该系统中心偏测量的方法,分析了球心像的观察条件,并推导出反射系统中心偏的计算公式,从而形成了一个完善的反射式光学系统中心偏测量体系。该方法能获得与透射系统中心偏测量相同的精度,操作方法也基本相同。  相似文献   

4.
针对实验室偏振光谱测量系统短波红外起偏效应大、测量偏差大的问题,建立了系统目标斯托克斯校正模型,提出了该模型中相关系数的测量方法,从而实现了系统偏振效应的精密校正。首先分析了实验室常用的低成本分时偏振光谱测量系统存在的主要问题及起偏效应的来源。然后根据偏振传输理论,将系统中起偏效应较大的波谱仪等效为检偏系统,建立了目标偏振信息的校正模型,并通过与理想模型的对比验证了模型的正确性。最后针对本测量设备,为提高校正系数的测量精度,在解析法的基础上提出了一种更精确的拟合法。实验结果表明,本方法的校正精度高于0.5%,满足实验室中对目标偏振信息处理的精度要求,对偏振光谱测量系统的研制和标定具有指导意义。  相似文献   

5.
提高激光位移传感器精度的技术研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了提高激光三角测距位移传感器的精度,从分析影响系统测量精度的诸多因素出发,提出应用非球面设计校正系统像差的方法;应用基于高斯曲线拟合处理激光光点图像的方法;设计了激光点能量的自适应调节方法等一系列提高测量精度的有效方法.重点分析非球面透镜系统的成像的特点,给出了用于解决该系统中由于大视场和大景深所带来的较大像差的光学系统非球面校正设计理念,并利用ZEMAX光学设计软件对系统进行了设计验证,实践证明采用以上方法有效提高了系统的测量精度,在系统测量动态范围110 ~ 120mm段可以达到μm级的精度,同时也为同类系统设计提供了参考.  相似文献   

6.
泰伯效应对激光并行共焦显微系统成像影响的研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
激光并行共焦显微系统采用微透镜阵列作为分光器件,将会不可避免地引入泰伯效应,造成沿光轴方向的多次成像.形成的这些像面中有且只有一个是正焦像面,它不仅没有边缘效应、能量更加集中,而且可以有效提高系统的测量分辨率.如何寻找正焦像面是削弱泰伯效应对测量影响的关键.实验中发现,通过增大微透镜阵列光栅常数可以增大泰伯距离,从而减弱离焦像面对测量的影响;并且设计了一种识别正、离焦像面的方法,能够准确找到正焦像面,保证了系统的测量分辨率.  相似文献   

7.
结合装配位姿视觉检测系统的研发,为提高红外LED靶点质心亚像素定位精度与稳定性,对红外LED靶点图像的灰度分布模型进行了研究,提出了一种基于自由曲面拟合的质心定位算法以获取靶点图像的亚像素中心。根据靶点图像的灰度分布,该算法通过双三次样条插值生成靶点灰度分布曲面,利用拟牛顿法求取曲面顶点即靶点图像中心的亚像素坐标。实测实验显示该算法在图像噪声水平较低的高精度测量环境中,当靶点距离摄像机约5 m和12 m时,与高斯曲面拟合法和加权灰度重心法相比,该算法都能更准确地描述靶点的灰度分布,生成的灰度曲面更加接近靶点图像的真实分布,在高精度测量环境中具有更高的测量精度和稳定性。  相似文献   

8.
深入分析了试切对刀原理,并通过GXK980T数控车床系统试切对刀和刀偏值设置方法,提出了“手工试切+测量+刀偏设置+自动试切+测量+修正刀偏”对刀方法,有效地提高了车削的尺寸精度和加工效率。  相似文献   

9.
应用多项式插值函数提高面阵CCD尺寸测量的分辨力   总被引:33,自引:4,他引:29  
在图像测量系统中,测量的精度主要取决于CCD摄像机的分辨率。为提高图像测量系统的测量精度,本文首先提出了一种具有保持边缘特征和滤波功能的十字窗口边缘自动检测算法,并在此基础上,本文又提出了以多项式插值为原理的新的亚像无边缘检测算法,使图像测量系统中的CCD摄像机的分辨率提高约60倍  相似文献   

10.
在基于圆阵靶标的视觉测量系统应用中,投影椭圆的几何中心并不是圆中心像点。为此,提出了一种基于射影变换的靶标圆中心像点计算方法。在完成退化椭圆边缘的亚像素坐标提取之后,该方法通过迭代的方式计算投影图像与生成的靶标规格相似图案之间的射影变换关系,可将退化椭圆边缘映射成较规则的圆。采用基于随机抽样一致(RANSAC)的圆拟合算法剔除异常点并计算圆心坐标,通过射影逆变换将其映射回原图像中,最终迭代收敛的圆心坐标点即为中心像点。仿真与实际实验均效果显著,从而验证了所提方法中心像点计算的有效性和准确性,并且可应用于众多视觉测量系统中,具有较强的实用性。  相似文献   

11.
We present an optical technique to measure five-degree-of-freedom error motions of a high-speed microspindle. The measurement system consists of a rod lens, a ball lens, four divided laser beams, and multiple divided photodiodes. When the spindle rotates with its concomitant rotation errors, the rod and ball lenses, which are mounted to the chuck of the spindle, are displaced, and this displacement is measured using an optical technique. For this study, we decide the design parameters of the optical system using ray tracing, fabricate a prototype of the measurement system, and evaluate it experimentally. The results show that the measurement system has a resolution of 5 nm and can be used to evaluate high-speed microspindle rotation errors.  相似文献   

12.
接触式非球面轮廓测量的数据处理模型   总被引:3,自引:0,他引:3  
在分析接触式轮廓测量仪误差的基础上,以最小二乘法为基本数学理论,提出了一种能同时校正由于非球面镜放置时存在的X、Y方向的倾斜、X、Y、Z方向的偏心,曲率半径不准确、以及由于轮廓仪的旋转中心与探测头的零点之间随机的微小偏移所造成的测量误差的数学模型。数学模拟表明,该模型在校正上述误差源上具有极高的精度,对1 cm以下的偏心和0.1°以下的倾斜可无误差地恢复,对曲率半径的恢复也极为有效。实际工程应用的结果表明,模型是可靠有效的,为接触式非球面轮廓测量提供了一个宽松的镜子放置条件及自动拟合最佳曲率半径的功能。特别是自动校正由于轮廓仪的旋转中心与探测头的零点之间的随机微小偏移所造成的测量误差的功能提高了测量仪的测量精度和测量结果的重复性。  相似文献   

13.
传统的光学测量定中心法受限于光源、转台大小和装调误差传递性而不适用于大口径、多透镜光学系统的装调,为此本文提出了使用三坐标测量仪接触式测定透镜中心的精密机械测量法。介绍了使用三坐标测量仪测量大口径透镜中心偏的原理,即在测量透镜上表面与基准轴等距离各点坐标的基础上拟合得到透镜光轴与基准轴的夹角,从而解算出透镜的中心偏。通过大口径长焦距镜头的装调对该方法进行了检验。检验结果表明:该透镜的装调偏差为6.47″,重复性误差为(1.16×10-4)″。该方法将光学测量变为机械测量,利于装调,可在保证装调精度的同时简化装调难度,提升装调效率,满足大口径多透镜光学系统对高精度装调的要求。  相似文献   

14.
以实现高精度、高效率、高自动化程度加工为目的,基于高精度平面磨床MGK7160的加工系统,详细分析了加工规划控制、计算机辅助制造软件系统开发、砂轮修整及动平衡、在位测量等关键配套工艺技术。在已有设备及配套工艺基础上利用400#粒度金刚石圆弧砂轮,实现口径400mm×400mm平面光学元件的加工,获得了较好的加工精度,验证了机床及加工技术系统的可靠性。  相似文献   

15.
五角棱镜的角度制造误差对波前测量的影响   总被引:2,自引:1,他引:1  
从光学平行差入手,导出了有角度制造误差的五角棱镜的像方坐标系和作用矩阵,分析了角度制造误差引起的扫描激光束转向的波前误差,提出了调整五角棱镜的依据,有利于减小角度制造误差对大口径透镜望远镜波前测量的影响。  相似文献   

16.
介绍了一种新的全自动焦度仪的光学系统的设计原理,即采用微珠双透镜准直系统。该系统改善了光学部分的准直性,提高了仪器的检测精度;另外由于被测镜片作为光学系统的一个组成部分暴露在外界环境中,太阳光及各种杂散光容易影响系统正常工作,即采用干涉和截止滤光技术研制出专用消杂光器件,提高了仪器的环境适应性和系统的信噪比。该系统能准确地测量眼镜片的度数,技术指标达到国家相关检验标准。  相似文献   

17.
大口径光学薄膜透反射率测量方法的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
谢云  刘骏  李海峰  刘旭  顾培夫 《光学仪器》2004,26(2):164-167
设计了大口径光学薄膜透、反射率自动测量系统,该系统能在宽波段、大角度范围内进行自动测量;重点论述了大角度测量厚度较大的样品时机械结构的实现;介绍了系统光路的设计和数据采集部分的实现;分析了测量误差的主要来源,并提出相应的解决办法。  相似文献   

18.
基于共焦法的透镜厚度测量系统设计   总被引:5,自引:0,他引:5  
研究通过分析共焦法检测透镜厚度的原理,并结合实际,给出了共焦光学系统的设计指标及要求,据此设计了一套共焦光学系统,结合光纤、耦合器、光谱仪等设备构成了基于共焦原理的透镜厚度测量系统。文中分析了本共焦光学系统的公差,分析结果表明,所给公差相对较宽松,整个光学系统设计合理,且在此公差下,本光学系统仍能清晰成像。本系统的测量范围至少为15 mm,可以有较广泛的应用。对于普通的K9玻璃,本检测系统的测量范围可达23.4 mm,测量精度为1μm。  相似文献   

19.
In Roll-to-Roll manufacturing of high-quality optical Fresnel lens films, a high-precision roller mold with super-fine surface quality is essential to precisely transfer the functional microstructures from the periphery roller surface onto the flexible substrate. Unfortunately, direct diamond turning of deep circular grooves on the periphery surface of a roller mold was considered infeasible. Recently, the team has developed a novel 4-axis interactive tool-workpiece motion, Rotating-tool diamond turning (RDT), as a solution to overcome this challenge. Experiments were conducted to justify the capability of the proposed RDT process by directly machining a radial Fresnel lens on a brass roller mold, but without precise 3D profile evaluation of the lens on the roller surface. On-machine measurement of the machined lens structures using 3D touch probe is not applicable because the diameter of the probe is relatively large to penetrate into steep grooves of the Fresnel lens. On the other hand, off-machine measurement using stylus profilometer will introduce inevitable alignment errors during the measurement and lead to mismatched machining and measurement coordinates, making it difficult to evaluate the 3D lens profile generated by the RDT process eventually. In this study, a compensation and comparison algorithm is presented to precisely evaluate the form error between the machined and designed features in a three dimensional manner. Alignment errors generated when positioning the roller mold on the stylus profilometer are investigated and quantified through analyzing the characteristics of this unique micro structure with Fresnel lens wrapped on the roller periphery. As a conclusion, the machined lens structure is compensated and restored to compare with the designed profile, and the form error is obtained with the sources of errors analyzed. Such profile compensation and comparison method can be applied in other measurement and characterization studies on evaluation of complex optical structures patterned on roller molds for Roll-to-Roll manufacturing of advanced functional films.  相似文献   

20.
为避免光学系统传递函数(MTF)测量中手动背景校正方法的诸多弊端,提出了自动背景校正方法,这种方法能够准确去除线扩散函数中的背景,并且不受周围环境光照不稳定的影响。将这种方法应用在数字傅里叶法MTF测试中,完成了对镜头MTF的测试。试验结果表明,测试平均误差小于5%。  相似文献   

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