高精度参考球面检测方法及装置

摘要

本发明提供一种高精度参考球面检测方法及装置。所述装置由干涉仪、参考球面镜和随机球组成，其中随机球的球心与参考球面的球心重合，随机球可以绕球心自由旋转，随机球表面是准球面分布。所述检测方法是让随机球绕球心自由旋转，利用干涉仪采集大量干涉图，然后利用主元分析方法计算得到参考球面的面形信息。所述检测方法测量过程操作简单、测量精度高、计算速度快，所述装置实用性强。

主权项

一种高精度参考球面的检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1：用气浮装置和运动控制装置让随机球绕球心转动，其球心与参考球面的球心近似重合。在随机球运动过程中，用干涉仪的探测器采集N帧(N＞1000)随机相移干涉图。步骤2：计算N帧随机相移干涉图的平均值作为该组干涉条纹的背景分布，将N帧随机相移干涉图都减去干涉条纹的背景光强。步骤3：计算N帧去背景光强的干涉图数据的协方差矩阵，利用奇异值分解(SVD)方法对协方差矩阵进行对角化求得矩阵的特征值和特征向量。步骤4：将N帧去背景光强的干涉图数据分解到(投影到)特征向量上，求得N帧去背景光强的干涉图数据中包含的N个主元分量，找出成分最多的两个主元分量，它对应着参考球面面形信息的正弦值和余弦值。步骤5：计算两个成分最多主元分量之比的反正切值，得到参考球面面形信息。