[發明專利]基于點陣光斑質心偏差信息的計算機輔助裝調方法及裝置

有效

• 申請號: 202110406155.5
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112987292B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 尚建忠;吳偉;羅自榮;盧鐘岳;蔣濤
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G06T7/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 溫可睿

本申請公開了一種基于點陣光斑質心偏差信息的計算機輔助裝調方法、裝置、系統及計算機可讀存儲介質，方法應用于具有點陣光斑信息采集系統的計算機輔助裝調系統，包括：獲取理想光學系統和失調光學系統的點陣光斑圖像信息；根據理想光學系統和失調光學系統的點陣光斑圖像信息確定點陣光斑質心偏差信息；基于點陣光斑質心偏差信息和預設偏差閾值計算失調光學系統的裝配誤差值，通過裝配誤差值來指導光學系統的裝調，從而在額外不增加波前檢測系統基礎上，實現高裝配性能、高裝配效率的計算機輔助裝調系統。

技術領域

本申請涉及計算機輔助裝調技術領域，特別是涉及一種基于點陣光斑質心偏差信息的計算機輔助裝調方法、裝置、系統及計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著光學技術的快速發展，光學系統被廣泛應用于日常工作生活中，比如手機鏡頭、空間相機、天文太空望遠鏡等等。在對光學系統中的各光學鏡片進行裝調過程中，難免存在裝配誤差，傳統基于技師經驗的裝調難以滿足光學系統日益增長的裝配性能需求和裝配效率需求，計算機輔助裝調技術應用而生。

計算機輔助裝調技術通過實測光學系統成像質量的指標來計算求得鏡片的裝配誤差，光學系統成像質量的指標諸如為波前像差，離焦星點圖等等，指導光學系統裝配調整，解決了傳統技術高度依賴裝配人員的裝調經驗導致裝配性能不穩定和裝配效率低的技術弊端。現有的計算機輔助裝調方法如敏感度矩陣法、逆向優化法、微分波前抽樣法、矢量像差法等都是在基于光學系統的波前像差澤尼克系數與鏡片裝配誤差之間的函數關系的基礎上計算裝配誤差。因此，為了計算光學系統裝配誤差，波前像差的檢測是必不可少的環節。

由于現有的計算機輔助裝調方法是基于裝配誤差和波前像差澤尼克系數之間的關系進行裝配誤差的計算，其需要先得到澤尼克像差系數才能進行光學系統裝配誤差的計算，而大部分光學系統都不含波前檢測傳感器，因此需要額外搭建相關的波前檢測系統來進行測量。不僅增加了裝調過程中繁瑣程度和工程應用的難度，而且這類方法還受到波前像差檢測精度的影響，尤其是以干涉儀為波前像差檢測傳感器時對實驗環境的要求極其苛刻。

鑒于此，如何在光學系統不額外增加波前檢測系統基礎上，實現高裝配性能、高裝配效率的計算機輔助裝調系統，是所屬領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種基于點陣光斑質心偏差信息的計算機輔助裝調方法、裝置、系統及計算機可讀存儲介質，無需額外增加波前檢測系統便可對光學系統進行裝配誤差的計算，提高了光學系統的裝配性能和裝配效率，有利于促進并推動精密光學系統等光學產品自動化裝調、智能制造的進程。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供以下技術方案：

本發明實施例一方面提供了一種基于點陣光斑質心偏差信息的計算機輔助裝調方法，應用于具有點陣光斑信息采集裝置的計算機輔助裝調系統，包括：

獲取理想光學系統和失調光學系統的點陣光斑圖像信息；

根據所述理想光學系統和所述失調光學系統的點陣光斑圖像信息確定點陣光斑質心偏差信息；

基于所述點陣光斑質心偏差信息計算所述失調光學系統的裝配誤差值，以通過所述裝配誤差值和預設偏差閾值來指導裝調所述失調光學系統。

可選的，所述基于所述點陣光斑質心偏差信息計算所述失調光學系統的裝配誤差值包括：

根據多個不同視場下的所述點陣光斑質心偏差信息與所述失調光學系統的鏡片裝配誤差之間的非線性關系構建多元非線性函數；

基于所述多元非線性函數，利用多目標智能優化算法計算得到所述失調光學系統的裝配誤差。

可選的，所述基于所述點陣光斑質心偏差信息計算所述失調光學系統的裝配誤差值，以通過所述裝配誤差值和預設偏差閾值來指導裝調所述失調光學系統的過程包括：