[發(fā)明專利]光學(xué)材料條紋的定量測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811138838.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109342437B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 麥綠波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)標準化研究所
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.光學(xué)材料條紋的定量測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立光學(xué)材料條紋量化表達的指標值——“條紋值”，并根據(jù)光學(xué)材料條紋的表現(xiàn)形式及其光學(xué)性能影響因素，建立條紋量的算法公式，設(shè)S為“條紋值”、i為測試樣品條紋圖像中灰度微元的序號、Δg_i為測試樣品條紋圖像中第i微元的灰度值、Δg_m為測試樣品條紋圖像中微元的平均灰度值、n為測試樣品條紋圖像中微元的總數(shù)量、j為測試樣品條紋圖像中條紋的序數(shù)、Δg_ij為第j條條紋的第i微元的灰度值、是對各條紋中微元的灰度求和、a_j為測試樣品條紋圖像中第j條條紋的面積、m為測試樣品條紋圖像中條紋的總數(shù)量，A為測試樣品條紋圖像的總面積、d為測試樣品的厚度，則“條紋值”S按以下公式計算：

式(1)表明，“條紋值”為測試樣品單位厚度的條紋平均灰度與條紋總面積占測試樣品總面積的百分比之積；

步驟S2、按照如下方式構(gòu)造光電投影測試裝置：該裝置沿光路方向依次包括平行光源系統(tǒng)(1)、測試樣品(2)、第一正透鏡(3)、負透鏡(4)、光闌(5)、第二正透鏡(6)和探測器(7)，并使用樣品臺(9)承載測試樣品(2)；

步驟S3、對所述光電投影測試裝置的探測器(7)在其動態(tài)范圍對探測元設(shè)定光能量響應(yīng)的灰度標尺，所述灰度標尺的灰度等級數(shù)量根據(jù)測試期望的精度分級；

步驟S4、制作標準校樣用于對所述光電投影測試裝置進行校準，所述標準校樣分別為零灰度標準校樣(401)、中灰度標準校樣(402)、中低灰度標準校樣(403)、中高灰度標準校樣(404)；所述零灰度標準校樣(401)是內(nèi)部無任何條紋缺陷的標準校樣；所述中灰度標準校樣(402)是取條紋最大灰度的中間灰度的標準校樣，按50％灰度值標定光電投影測試裝置；所有標準校樣的厚度為統(tǒng)一的厚度，其材料與被測試樣品的材料牌號相同；

步驟S5、將光學(xué)材料的測試樣品(2)磨制成與所述標準校樣相同的厚度；

步驟S6、利用步驟S4制作的標準校樣對所述光電投影測試裝置角線標定，用標定后的光電投影測試裝置對測試樣品(2)進行測試，并由光電投影測試裝置對測試樣品(2)的測試圖像進行統(tǒng)計，按步驟S1建立的公式進行計算，獲得被測試樣品的條紋缺陷的定量表達值。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，分級的方式為，將低精度的分為32個級，中等精度的分為64級，高精度的分為128級或256級，各等級之間的閾值為預(yù)設(shè)值。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S6具體為：

1)將所述測試樣品(2)替換為所述零灰度標準校樣(401)，用所述光電投影測試裝置對零灰度標準校樣(401)進行通電測試，得到零灰度標準校樣(401)的測試圖像，將這個狀態(tài)的圖像標定為探測器(7)的最高亮度狀態(tài)，或標定為零灰度狀態(tài)；

2)用中灰度標準校樣(402)替換所述零灰度標準校樣(401)，用所述光電投影測試裝置對中灰度標準校樣(402)進行通電測試，得到中灰度標準校樣(402)的測試圖像，將這個狀態(tài)的圖像標定為探測器(7)的50％的灰度；

3)以步驟1)得到的最高亮度狀態(tài)這個基準值對探測器(7)的灰度標尺進行對應(yīng)的零灰度標定，以步驟2)得到的50％的灰度這個基準值對探測器(7)的灰度標尺進行對應(yīng)50％灰度的標定；

4)用所述標準校樣標定完所述光電投影測試裝置后，再用測試樣品(2)替換標準校樣，用光電投影測試裝置對測試樣品(2)進行通電測試，并由數(shù)據(jù)采集、處理及顯示系統(tǒng)(8)對測試樣品(2)的測試圖像統(tǒng)計條紋的面積及灰度，并按步驟S1中建立的“條紋值”S的計算公式進行計算，獲得測試樣品(2)的條紋缺陷的定量表達值，并輸出測試圖像和定量測試結(jié)果。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)中在進行通電測試時，高于零灰度的高亮度值作為飽和處理，或作為零灰度。

5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2)中，還分別應(yīng)用中低灰度標準校樣，即25％灰度和中高灰度標準校樣，即75％灰度對探測器(7)進行標定。

6.如權(quán)利要求3至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述定量測試結(jié)果是光學(xué)材料條紋的絕對定量測試結(jié)果或光學(xué)材料條紋的相對定量測試結(jié)果。