一种用于非球面环形子孔径拼接的中心偏移误差补偿方法

摘要

一种用于非球面环形子孔径拼接的中心偏移误差补偿方法，采用矩阵搜索及误差匹配的方式能够高精度地搜索得到非球面环形子孔径拼接测量时各子孔径的中心偏移量，并通过硬件补偿与软件补偿相结合的方式对中心偏移误差进行高精度补偿，得到中心偏移补偿后的子孔径面形数据，从而提高环形子孔径拼接测量的精度。

主权项

一种用于非球面环形子孔径拼接的中心偏移误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、利用干涉仪对待测非球面的各子孔径进行测量，得到初始面形数据；2)、根据待测非球面参数以及干涉条纹调整精度计算求解得到中心偏移量的初始取值范围，待测非球面参数包括口径、顶点曲率半径、二次项系数；3)、建立中心偏移量的误差匹配评价指标，根据步骤2)计算得到的初始取值范围生成像素级中心偏移量搜索矩阵，进行第一轮像素级搜索，计算像素级中心偏移量的误差匹配评价指标，寻找到最小误差匹配评价指标所对应的像素级中心偏移量，将此像素级中心偏移量作为最接近非球面实际中心偏移量的像素级中心偏移量；4)、在步骤3)搜索得到的最接近非球面实际中心偏移量的像素级中心偏移量的±0.5个像素范围内生成亚像素级中心偏移量搜索矩阵，进行亚像素级搜索，其搜索过程与步骤3)一致，计算亚像素级中心偏移量的误差匹配评价指标，寻找到最小误差匹配评价指标所对应的亚像素级中心偏移量，得到最接近非球面实际中心偏移量的亚像素级中心偏移量，判断此时的最小误差匹配评价指标是否小于检测精度要求，若小于，则进行步骤5)，若不小于，则取更小步长的亚像素级中心偏移量搜索矩阵重复进行步骤4)，直到最小误差匹配评价指标小于检测精度要求；5)、根据步骤4)中的亚像素级中心偏移量，通过五维精密调整架对被测非球面进行逆偏移方向的位姿调整，重复步骤1)～步骤4)，对中心偏移误差进行初步的硬件补偿，直到亚像素级中心偏移量小于五维精密调整架的分辨率；6)、对于步骤5)中经过硬件补偿未能完全消除的部分中心偏移误差，采用软件补偿的方式进一步消除，得到补偿后的各子孔径面形数据；7)、对步骤6)得到的补偿后的各子孔径面形数据，利用环形子孔径拼接方法实现非球面全口径面形的高精度测量。