多孔径拼接技术论文_闫公敬,张宪忠

导读:本文包含了多孔径拼接技术论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:孔径,测量,形貌,曲面,光学,算法,自由。

多孔径拼接技术论文文献综述

闫公敬,张宪忠[1](2018)在《非零位凸非球面子孔径拼接检测技术研究》一文中研究指出为了实现大口径凸非球面镜的高精度检测,本文研究了凸非球面非零位子孔径拼接检测技术,并建立了一套非零位拼接检测算法模型,模型中分别针对同轴子孔径与离轴子孔径非零位检测时所引入的测试误差进行了建模分析,同时对测试误差剔除、拼接系数求解、全口径面形获得等问题进行了研究。最后,结合工程实例,对一口径为130 mm的凸双曲面进行了拼接检测,分析了该非球面各测试子孔径非零位检测误差形式,同时进行了误差剔除、全口径面形获取等工作。从拼接结果中可以看出,拼接结果光滑、连续、无拼接痕迹。为了进一步验证拼接精度,我们将拼接结果与子孔径检测结果进行对比,引入了自检验子孔径评价方法,计算得到自检验子孔径与拼接结果在自检验子孔径范围内的残差图,二者残差图的PV值与RMS值分别为0.016λ与0.003λ,由上述结果可以得到自检验子孔径的测试结果与拼接结果在自检验子孔径范围内是一致的,从而验证了本文算法的拼接精度。(本文来源于《中国光学》期刊2018年05期)

王若言,高志山,袁群,朱丹,陈露[2](2018)在《基于梯度算法的子孔径拼接检测技术》一文中研究指出对于大口径的光学元件,由于干涉仪口径的限制,单次检测不能获得被测元件的全口径面形结果。子孔径拼接检测作为大口径光学元件检测的重要手段,将被测元件分割为若干小口径的子区域,通过对各子区域的干涉检测,结合相应的子孔径拼接算法得到被测光学元件的全口径面形。如何在有限的机械定位精度下提高子孔径拼接检测的精度,是子孔径拼接方法面临的问题。本文对3英寸的离轴抛物面反射镜面形检测进行了实验研究,利用ZYGO平面干涉仪检测了划分的4个子孔径,在定位精度不高的情况下,采用基于梯度算法的子孔径拼接检测技术,对子孔径面形进行拼接,与全口径干涉测试的面型进行了比较。该算法有效地解决了光学元件的子孔径拼接检测实际问题,具有实用性。(本文来源于《第十七届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2018-08-20)

刘琦峰[3](2018)在《基于群智能优化算法的子孔径拼接技术研究》一文中研究指出随着科学技术的发展,大口径光学元件在高端系统(如航空航天摄像设备、天文望远镜、半导体光刻机、激光诱导核聚变系统等)中的应用越来越广。通常采用根据被测光学元件原始面形数据进行可控补偿加工的计算机数控抛光技术加工这些元件。其中,面形数据一般由高精度的激光干涉仪测量得到。对于大口径光学元件而言,其检测往往要求干涉仪配备比与其口径相等或者更大的标准镜。然而,大口径标准镜制造周期长、成本高;且各系统中大口径光学元件的尺寸逐渐增大,因此采用更大尺寸的标准镜进行干涉测量不符合高效制造与经济制造的要求。子孔径拼接技术采用小口径激光干涉仪对大口径进行全口径扫描拼接以获得大口径面形数据。但是现有拼接算法存在效率低、模型复杂、对机械定位误差较为敏感等问题。本文提出一种基于群智能优化算法的子孔径拼接技术。具有可实现中大型口径的拼接测量、降低检测成本、提高面形精度、降低拼接算法对机械定位误差的敏感程度等优点。本文的研究工作主要分为以下部分:1.对子孔径拼接干涉测量原理进行探讨,建立了子孔径两两拼接的数学模型。对常用的子孔径分类方法与排列方式进行了研究,根据不同的划分方法与排列方式,推导出了其重迭区面积与所需子孔径个数的关系。通过数理统计的方法推导出了子孔径拼接测量的误差,通过数值模拟的方法研究了不同拼接模式与不同的重迭系数对子孔径拼接精度的影响。2.对常用的群智能算法进行了探究,选择算法优良的布谷鸟算法(Cuckoo Search,CS)。研究了将群智能算法应用于子孔径拼接的过程,建立了相对应的适应度函数。在CS算法基础上,基于种群相似度提出了改进的DCS(Dynamic Cuckoo Search)算法。针对不同的移动平台分析了在拼接测量过程中产生定位误差的种类,针对不同定位误差构建不同的适应度函数。通过模拟实验验证了算法的有效性。3.为了评价拼接的精度,总结分析常用的面形误差评价数字指标、频域上功率谱密度曲线对面形误差的评价指标,并提出了最优匹配的拼接精度指标。搭建了简易子孔径拼接移动平台。通过实验对比子孔径拼接的全口径面形与全口径测量的精度,验证了算法的有效性。4.通过模拟实验指出了常用的重迭区融合方法对拼接精度的影响。针对常用融合方法的不足,应用了小波变换融合子孔径重迭数据,并开发了成套的子孔径拼接测量软件。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-18)

陈欣扬[4](2016)在《斐索型子孔径拼接望远镜关键技术研究及应用展望》一文中研究指出斐索型光干涉技术是将若干独立小口径望远镜或子孔径组成多基线阵列,利用光学干涉原理直接在像平面形成观测目标的干涉像,并获得与单一大口径望远镜等效的空间高分辨率。子孔径拼接式是基于该技术的一种望远镜结构形式,具有中心(本文来源于《中国天文学会2016年学术年会摘要集》期刊2016-11-01)

周宇豪,刘东,师途,臧仲明,严天亮[5](2016)在《光学自由曲面子孔径拼接干涉检测技术》一文中研究指出提出了一套自由曲面子孔径拼接干涉检测(Free Form Surface Subaperture Stitching Interferometry,FSSI)技术与系统。该系统结合了传统非零位干涉检测法,采用非常规子孔径拼接技术,产生一种不同于环形和圆形的非常规子孔径波前。该非常规子孔径波前能够很好的利用干涉仪的分辨率,并能够用Zernike多项式表征出来。在此基础上,提出了一种基于系统模型的多孔径同步逆向优化重构(Multi-aperture Simultaneous(本文来源于《第十六届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2016-09-25)

卢丙辉,陈凤东,刘炳国,刘国栋,戚子文[6](2016)在《基于映射图像匹配的子孔径拼接技术》一文中研究指出为实现微球形貌检测中子孔径数据的快速、准确拼接,给出基于点衍射干涉原理的微球形貌检测模型,分析了干涉场横向分辨率的分布规律,提出基于映射图像匹配的子孔径拼接方法。通过形貌数据的等尺度变换,实现横向分辨率均匀化,并将叁维点云数据进行降维处理,映射生成二维图像,从而将形貌数据的旋转关系转化为图像坐标的平移关系,再通过图像匹配算法对特征点进行匹配,得出子孔径坐标系间的对应关系,从而实现拼接。最后通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年08期)

张磊[7](2016)在《光学自由曲面子孔径拼接干涉检测技术》一文中研究指出光学自由曲面因其表面自由度较大,可以针对性地提供或矫正不同的轴上或轴外像差,同时满足现代光学系统高性能,轻量化和微型化的要求,从而逐渐开始成为现代光学工程领域的新宠。虽然在设计,加工,检测等方面稳步发展,然而成像领域对于光学元件面形的高精度要求却限制了自由曲面的大规模应用。尤其,自由曲面的检测技术已经成为制约其应用的最重要因素。干涉测量法作为目前精度最高的检测手段之一,已经在光学平面,球面乃至非球面的检测领域得到了一致公认。借助于专门设计的补偿器,可以实现高精度的零位干涉检测,但是零位补偿器的设计、检测和装调都会引入误差。而对于那些非规则、非旋转对称的光学自由曲面,必须使用专门的CGH进行补偿。而CGH元件加工成本高,难度大,且难于调整等特性使其测量范围和测量精度均受到限制。因此,人们将目光转向了子孔径拼接技术,虽然子孔径拼接检测技术在大口径球面和中度非球面的检测中呈现出高检测精度的特点,但在非旋转对称的自由曲面检测中的应用依然没有实质性的突破。本文提出了一套自由曲面子孔径拼接干涉检测(Free form surface subaperture stitching interferometry, FSSI)技术与系统,将子孔径拼接干涉检测技术成功运用于自由曲面检测。主要研究内容包括:研究了FSSI系统方案与仿真方法,基于自由曲面的非旋转对称性,提出了非常规子孔径拼接理念;研究了非常规子孔径的划分方法,步骤并给出了划分实例;研究了非常规子孔径波前的表征方法,为FSSI的提供了原理方案与技术基础。针对自由曲面的定位匹配难题,提出了一套自由曲面实验与仿真的匹配方法,主要研究了自由曲面旋转匹配方法,轴向定位匹配方法和位姿误差匹配方法。完成了被测面的高精度匹配建模,成为FSSI系统精度的有力保障。在子孔径划分完成和全口径精确定位匹配建模的基础上,研究了非常规子孔径拼接算法。提出了基于系统模型的多孔径同步逆向优化重构(Multi-aperture simultaneous reverse optimizing reconstruction, MSROR)算法;通过计算机仿真研究了MSROR算法的面形检测精度。该研究为FSSI提供了高精度算法,是FSSI技术的最重要的组成部分。同时,将MSROR算法成功应用于非球面顶点曲率半径精确测量。研究了FSSI样机布局装配与误差标定技术。讨论了实际FSSI实验样机的布局与装配,并分析了影响FSSI技术精度的主要因素;继而,进行FSSI系统的误差标定,提出了以FSSI系统为代表的非零位干涉检测系统误差标定方法:逆向优化误差标定法,并实验验证了FSSI系统经过误差标定后对于球面的高检测精度,为最终的FSSI实验实现提供了实际精度保证。对FSSI技术与系统进行了实验验证研究。完成了浅度抛物面(偏离顶点球9μm)顶点球曲率半径的测量,测量相对精度达到0.016%;非球面(偏离顶点球50μm)环形子孔径拼接实验结果相比于ZYGO verifire子孔径扫描干涉仪检测结果,检测精度优于1/50λ (rms);双圆锥面扇形子孔径拼接实验结果与轮廓仪结果相比,检测精度约1/50λ(rms);。证明了FSSI技术与系统对于光学自由曲面的非常规子孔径拼接检测的有效性与精确性,将FSSI技术理论变为了现实。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-06-16)

闫公敬,张宪忠[8](2016)在《子孔径拼接检测凸球面技术研究》一文中研究指出为了解决大口径凸球面镜高精度检测问题,建立了子孔径拼接检测数学模型,模型以全局优化算法及最小二乘拟合算法为基础,优化得出被检测镜面全口径面形,并基于该数学模型对一口径φ120 mm凸球面镜完成了拼接检测,检测中共测量5个子孔径。由检测结果可以看出,拼接面形表面光滑连续,无拼接痕迹。为了验证拼接精度,在子孔径检测中另取一用于评价拼接精度的自检验子孔径,完成了对应子孔径的检测,并将拼接结果与自检验子孔径检测结果进行了点对点相减,从而获得残差图,实验结果表明:残差图PV值为0.014λ,RMS值为0.003λ,表明拼接结果的可信性,验证了算法的可靠性与准确性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年05期)

卢丙辉,刘炳国,孙和义,陈凤东,刘国栋[9](2016)在《基于子孔径拼接的衍射干涉靶丸形貌检测技术》一文中研究指出为实现惯性约束聚变实验中核心部件球形靶丸表面形貌的高精度、高效率、无遗漏检测,建立了基于子孔径拼接和衍射干涉技术相结合的靶丸形貌测量装置,给出了测量的基本原理及系统单孔径横向分辨率的计算方法,并对靶丸旋转扫描时子孔径的排布进行了划分。针对点云数据横向间隔过大导致匹配算法迭代收敛速度缓慢,甚至不收敛的问题,提出以虚拟的极小半径代替实际曲率半径,将点云进行横向压缩的方法,在保持形貌特征不变的同时提高算法的匹配速度和准确性。最后,对直径1mm的镀金球靶进行了实际测量,得到拼接后相对形貌误差峰谷值和均方根值分别为1.332λ和0.479λ的检测结果,可以同时获得表面形貌的整体起伏特征,以及局部的形貌细节。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2016年02期)

卢丙辉,刘炳国,孙和义,陈凤东,刘国栋[10](2015)在《基于子孔径拼接的衍射干涉靶丸形貌检测技术》一文中研究指出为实现惯性约束聚变实验中核心部件球形靶丸表面形貌的高精度、高效率、无遗漏检测,建立了基于子孔径拼接和衍射干涉技术相结合的靶丸形貌测量装置,给出了测量的基本原理及系统单孔径横向分辨率的计算方法,并对靶丸旋转扫描时子孔径的排布进行了划分。针对点云数据横向间隔过大导致匹配算法迭代收敛速度缓慢,甚至不收敛的问题,提出以虚拟的极小半径代替实际曲率半径,将点云进行横向压缩的方法,在保持形貌特征不变的同时提高算法的匹配速度和准确性。最后,对直径1mm的镀金球靶进行了实际测量,得到拼接后相对形貌误差PV值和RMS值分别为1.332λ和0.479λ的检测结果,可以同时获得表面形貌的整体起伏特征,以及局部的形貌细节,重构后的靶丸具有良好的视觉效果。(本文来源于《激光聚变能源检测与驱动技术研讨会摘要集》期刊2015-11-18)

多孔径拼接技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对于大口径的光学元件,由于干涉仪口径的限制,单次检测不能获得被测元件的全口径面形结果。子孔径拼接检测作为大口径光学元件检测的重要手段,将被测元件分割为若干小口径的子区域,通过对各子区域的干涉检测,结合相应的子孔径拼接算法得到被测光学元件的全口径面形。如何在有限的机械定位精度下提高子孔径拼接检测的精度,是子孔径拼接方法面临的问题。本文对3英寸的离轴抛物面反射镜面形检测进行了实验研究,利用ZYGO平面干涉仪检测了划分的4个子孔径,在定位精度不高的情况下,采用基于梯度算法的子孔径拼接检测技术,对子孔径面形进行拼接,与全口径干涉测试的面型进行了比较。该算法有效地解决了光学元件的子孔径拼接检测实际问题,具有实用性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多孔径拼接技术论文参考文献

[1].闫公敬,张宪忠.非零位凸非球面子孔径拼接检测技术研究[J].中国光学.2018

[2].王若言,高志山,袁群,朱丹,陈露.基于梯度算法的子孔径拼接检测技术[C].第十七届全国光学测试学术交流会摘要集.2018

[3].刘琦峰.基于群智能优化算法的子孔径拼接技术研究[D].湖南大学.2018

[4].陈欣扬.斐索型子孔径拼接望远镜关键技术研究及应用展望[C].中国天文学会2016年学术年会摘要集.2016

[5].周宇豪,刘东,师途,臧仲明,严天亮.光学自由曲面子孔径拼接干涉检测技术[C].第十六届全国光学测试学术交流会摘要集.2016

[6].卢丙辉,陈凤东,刘炳国,刘国栋,戚子文.基于映射图像匹配的子孔径拼接技术[J].红外与激光工程.2016

[7].张磊.光学自由曲面子孔径拼接干涉检测技术[D].浙江大学.2016

[8].闫公敬,张宪忠.子孔径拼接检测凸球面技术研究[J].红外与激光工程.2016

[9].卢丙辉,刘炳国,孙和义,陈凤东,刘国栋.基于子孔径拼接的衍射干涉靶丸形貌检测技术[J].强激光与粒子束.2016

[10].卢丙辉,刘炳国,孙和义,陈凤东,刘国栋.基于子孔径拼接的衍射干涉靶丸形貌检测技术[C].激光聚变能源检测与驱动技术研讨会摘要集.2015

论文知识图

叁维拼接测量结果测量系统图子孔径阵列一17不同视角的变形条纹图一13柱面变形条纹图图今14柱面3印一19实验装置的实物照片

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