[發明專利]一種采用輔助相機對單目偏折測量工件進行測量的方法

有效

• 申請號: 202010425438.X
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111536873B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 張祥朝;劉毓哲;牛振岐
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/25
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中;王永偉

1.一種采用輔助相機對單目偏折測量工件進行測量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01：搭建離軸單目偏折測量系統，所述測量系統包括被測元件、屏幕和主相機；

S02：在測量系統中加入一個輔助相機，構成雙目視覺系統，且保證兩個相機的測量視場有足夠的重合部分；

S03：設重合視場在主相機中對應的像素為U＝{u_1i},i＝1,2,3,...,N，采用雙目偏折測量方法得到重合視場部分的面形數據P＝{x_i,y_i,z_i},i＝1,2,3,…,N；

S04：被測元件的設計面形為z＝f(x,y)，將方程平移向量m＝(T_x,T_y,T_z)，使得測量數據P與設計方程的對應局部區域達到最佳配準；

S1：將所得到的設計面形作為初始值，利用主相機進行單目偏折測量；

S2：連接主相機中重合視場各像素U與主相機的光心O₁，和當前面形相交，得到的數據點集為Q＝{x’_i,y’_i,z’_i},i＝1,2,3,…,N；

S3：利用主相機所有像素與屏幕對應像素得到測量視場內所有點的角平分線，積分重構得到二次面形；

S4：對于二次面形重新計算像素U對應的交點數據集Q’，計算Q重心與Q’重心之差Δ，

S10：將二次面形平移Δ，即在測量過程中保持交點數據集Q’的重心不變，迭代該測量過程直至收斂。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S04具體為：定義目標函數為度量數據P與設計方程之間的配準程度，其中各個點的配準殘差為r_i＝z_i+T_z-f(x_i-T_x,y_i-T_y)，利用高斯牛頓法迭代求解該最小二乘優化問題，公式為：m←m-(J^TJ)^-1Jr，其中r＝[r₁,r₂,…,r_N]^T為殘差向量，為雅各比矩陣，平移向量迭代更替直至收斂，所得的z＝f(x_i-T_x,y_i-T_y)+T_z即為新的設計方程。