球面光学元件表面缺陷评价方法

摘要

本发明公开了一种球面光学元件表面缺陷评价方法。本发明基于显微散射暗场成像原理，对球面光学元件表面进行子孔径图像扫描，之后利用图像处理方法得到表面缺陷信息。本发明充分利用球面子孔径图像全局校正、三维拼接、二维投影、数字化特征提取等评价球面缺陷。利用缺陷定标数据，定量给出缺陷的尺寸和位置信息。本发明实现了球面光学元件表面缺陷的自动化定量检测，极大地提高了检测效率及检测精度，避免了因个人主观因素对检测结果的影响，最终为球面光学元件的使用与加工提供可靠的数值依据。

主权项

球面光学元件表面缺陷评价方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1.球面光学元件经过显微散射暗场成像在像面上时，得到的成像子孔径图像为二维图像；由于在光学成像过程中会发生沿成像光轴方向的信息压缩，因此首先要进行球面三维重构，矫正球面光学元件的表面缺陷经过光学成像时产生的沿成像光轴方向的信息压缩，所述的球面三维重构过程，是指将显微散射暗场成像过程，简化为小孔成像模型，再利用几何关系将成像子孔径图像重构为三维子孔径图像；步骤2.经球面三维重构后得到三维子孔径图像，为了便于特征提取，通过全口径投影将三维子孔径图像的信息投影到二维平面上，得到全口径投影图像；步骤3.对得到的全口径投影图像进行低倍特征提取，然后利用三维逆重构得到缺陷的三维尺寸；最后利用缺陷定标得到的球面缺陷定标数据，实现缺陷实际尺寸的检测，并获得缺陷在球面光学元件表面上的位置坐标；步骤4.对缺陷进行高倍检测，保证微米量级的检测精度；首先将显微散射暗场成像的放大倍率调节至高倍；然后依据步骤3所得的位置坐标，将表面缺陷移动至高倍视场中心,进行高倍图像采集；再进行高倍特征提取，并利用缺陷定标得到的球面缺陷定标数据得到微米量级的缺陷评价结果；步骤5.对缺陷评价结果以球面三维预览图、电子报表及缺陷位置示意图的方式进行缺陷评价信息输出。