题名 | 基于标准平面镜的相位偏折术系统标定研究 |
作者 | 熊兆华
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答辩日期 | 2021-05-28
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文献子类 | 硕士
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授予单位 | 中国科学院大学
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授予地点 | 中国科学院大学光电技术研究所
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关键词 | 双目相位偏折术,标准平面镜,系统标定
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学位名称 | 工学硕士
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英文摘要 | 特殊自由曲面由于具有减小光学元件,提高成像质量等优点,已广泛应用于
诸多领域,比如摄像镜头,大型天文望远镜主镜等。使用干涉仪测量自由曲面,
通常需要在光路中添加补偿镜等, 但是补偿镜的设计会延长测量周期,并且价格
比较昂贵。由于相位偏折术具有全视场,动态范围大,装置简单等特点,逐渐成
为测量特殊曲面的有效工具。但是其缺点是系统校正比较复杂,校正精度制约着
最终测量的精度,因此相位偏折术的重点之一就是如何简便准确地标定系统几何
参数。
双目偏折术系统利用双目视觉对待测镜实现定位,不需要待测表面的名义面
形或者屏幕移动装置,即可实现对自由曲面的测量,因此应用非常广泛。 在测量
之前需要对系统几何参数进行定标。 双目偏折术系统常采用带标记点标靶或平面
镜三姿态法求解系统参数。在平面镜三姿态求解方法中,平面镜三个位置之间差
异较小时,解出的平面镜姿态参数与真实值偏差较大,容易导致系统几何参数的
计算误差。带标记点标靶表面面形误差通常都在微米量级,会造成像素特征点与
屏幕虚像特征点对应不精确,从而影响最终的标定精度。
本文通过使用高精度标准平面镜作为反射镜, 以获得精确的特征对应点,减
小了带标记点标靶面形精度不高而引起的特征点偏差。在求取平面镜空间姿态参
数时,采用了纸面标靶进行辅助定位得到优化初始值, 以提高优化初始值的可靠
性和稳定性。 最后采用交替方向优化的的方法得到高精度的标定结果。 考虑到屏
幕面形因素在测量中的影响,本文采用基于标准平面镜测量面形误差最小化的办
法迭代求取屏幕面形,进而减小屏幕实际面形相对于理想平面偏差而引入的测量
误差。
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语种 | 中文
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内容类型 | 学位论文
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源URL | [http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/10242] |
专题 | 光电技术研究所_光电技术研究所博硕士论文
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推荐引用方式 GB/T 7714 |
熊兆华. 基于标准平面镜的相位偏折术系统标定研究[D]. 中国科学院大学光电技术研究所. 中国科学院大学. 2021.
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