[發明專利]一種大口徑光學元件表面損傷分布圖的生成方法

有效

• 申請號: 201410016315.5
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103743750A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陶顯;張正濤;張峰;史亞莉;尹英杰;白明然
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于大口徑光學元件表面損傷檢測領域，具體涉及一種大口徑光學元件表面損傷分布圖的生成方法。

背景技術

隨著科學研究和裝備制造的需要，光學系統的有效口徑越來越大，但由于加工過程不可避免的會留下各類損傷，這些損傷會對精密光學系統的性能產生嚴重影響。這些損傷會對經過它們的光造成不同程度的散射，不但增大了光能量的損耗，同時也可能對元件引起更加嚴重的損傷，影響整光學系統的運行。

目前對大口徑光學元件表面損傷分布初步檢測會有一個預判過程，它主要是靠工人目測，用手劃線的形式來標記處大致損傷分布，然后依據工人的知識給出光學元件是否合格的初步判定。現有的方法中需要大量的人工干預，同時影響了光學元件的生產效率，而且人的肉眼觀測會有誤差，所得到的分布圖不準確也不精確。

發明內容

本發明針對現有方法的不足，提供了一種大口徑光學元件表面損傷分布圖的生成方法，減少了人工干預，能基于現有的表面損傷圖像自動生成一張完整的表面損傷分布圖，為大口徑光學元件表面損傷分布的初步檢測提供依據。

本發明提出的一種大口徑光學元件表面損傷分布圖的生成方法包括以下步驟：

步驟1：對現有的多張大口徑光學元件表面損傷子圖像進行損傷輪廓提取，獲取所有的損傷輪廓序列；

步驟2：計算得到的損傷輪廓的特征；

步驟3：基于損傷輪廓的特征對損傷輪廓進行分類標記；

步驟4：根據指定要求和分類標記信息，對損傷輪廓進行篩選、處理和顯示，生成大口徑光學元件表面損傷分布圖。

本發明方法能夠快速地得到一張完整的大口徑光學元件損傷生分布圖，以避免人工標記劃線的效率低與不準確。本發明還可以選擇適當大小和縮放倍數的來觀察損傷分布圖，同時以不同顏色標記損傷輪廓，清晰直觀。

附圖說明

圖1是本發明大口徑光學元件表面損傷分布圖生成方法的流程圖。

圖2是本發明子圖像邊界輪廓跟蹤示意圖。

圖3是本發明單個輪廓縮放原理示意圖。

圖4是根據本發明一實施例生成的大口徑光學元件表面損傷分布圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。

本發明提出了一種大口徑光學元件表面損傷分布圖生成方法，能夠減少人工干預，基于現有的表面損傷圖像自動生成一張完整的表面損傷分布圖，為大口徑光學元件表面損傷分布的初步檢測提供依據，其中本發明所指的大口徑光學元件是口徑大于810*460mm的光學元件，現有的表面損傷圖像容易獲得，一般是可指利用CCD設備通過不同的采集方式得到的多幅表面損傷圖像子圖像。

圖1是本發明大口徑光學元件表面損傷分布圖生成方法的流程圖，如圖1所示，所述方法包括以下步驟：

步驟1：對現有的多張大口徑光學元件表面損傷子圖像進行損傷輪廓提取，獲取所有的損傷輪廓序列；

所述步驟1中損傷輪廓提取的方法是利用freeman鏈碼跟蹤的方法來跟蹤得到損傷輪廓信息，即對子圖像中的某一個點的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下8個方向進行編碼，所述步驟1進一步包括以下步驟：

步驟11，確定大口徑光學元件表面損傷子圖像中一個損傷輪廓的起始點；

步驟12，順序掃描起始點方向鏈碼八鄰域的像素，當掃描到的像素點值與起始點相同時，確定該點為下一個損傷輪廓點，重復損傷輪廓點的掃描跟蹤過程，并記錄所有損傷輪廓點的鏈碼值和該點的坐標值，當跟蹤到的損傷輪廓點為起始點時完成跟蹤，這樣就形成一個完整的損傷輪廓，并將所有跟蹤到的損傷輪廓點的坐標和個數保存在相應的輪廓序列中。需要注意的是，如果跟蹤的損傷輪廓點處于子圖像的上下左右邊界，則通過讀取與邊界相鄰的另外一張子圖像進行損傷輪廓點的跟蹤，從而避免一個損傷輪廓橫跨兩個子圖像而被誤判成兩個損傷輪廓的情況，如圖2所示，比如，如果跟蹤的損傷輪廓點存在于子圖像A的右邊界，則讀取該子圖像右邊的子圖像B的左邊界以繼續進行損傷輪廓點的跟蹤。

步驟2：計算得到的損傷輪廓的特征；