一种消除光学元件干涉采样数据中随机误差的方法

摘要

一种消除光学元件干涉采样数据中随机误差的方法，涉及一种针对圆形口径光学元件面形误差检测方法的改进。利用信息处理技术对干涉仪所获取的光学元件的面形检测数据进行处理，采取改进的最小二乘方法确定检测数据的圆心位置，根据误差理论对多次检测数据作数据处理，消除随机误差影响，最终确定光学元件的面形。本发明通过对加工现场获得的包含多种随机误差的干涉数据的研究，提供了一条光学元件面形检测中消除随机误差影响的新方法，对高质量光学元件的检测与加工具有重要的应用价值。

主权项

一种消除光学元件干涉采样数据中随机误差的方法，其特征在于通过以下步骤完成：(1)通过干涉仪获得被检圆形口径光学元件的面形数据，确定被测光学元件的被测范围；(2)利用最小二乘法对被测光学元件的面形数据消除倾斜项和常数项；(3)利用边缘检测方法确定检测所得面形数据的边缘数据；(4)采取改进的最小二乘法，利用边缘数据拟合出所检圆形口径光学元件的圆心位置与半径值，具体实现为：(4.1)利用最小二乘法求面形检测数据的外形轮廓，得到最小二乘解： 1 2 x i 2 y i · R 2 - x 0 2 - y 0 2 x 0 y 0 = x i 2 + y i 2 , i ∈ C 式中(x0，y0)为圆心坐标，R为半径，i∈C，C为圆上所有边界点的集合；(4.2)设拟合的起始半径值为R1，针对圆形口径光学元件的外圆轮廓，增加限定条件 R 1 ≤ ( x i - x 0 ) 2 + ( y i - y 0 ) 2 ≤ R 1 + 1 , 重复拟合外圆圆心位置和半径大小，在有内圆的情况下，对内圆拟合的限定条件为 R 1 - 1 ≤ ( x i - x 0 ) 2 + ( y i - y 0 ) 2 ≤ R 1 , 即可确定内圆的半径与圆心；(5)根据三次样条插值拟合出数据；(6)重复步骤(1)到步骤(5)；(7)求取上述步骤所得面形数据的均值，作为最终检测数据。