1 四川大学电子信息学院，四川成都 610065
2 四川大学空天科学与工程学院，四川成都 610065
偏折术作为一种高精度的面形检测方法，其测量精度不仅依赖于系统参数的标定精度，还受到显示器面形的影响，尤其是对于常用的基于平面镜反射模型实现系统标定的偏折术测量系统，显示器面形还会直接影响系统参数的标定精度。为了研究显示器面形对拼接偏折术测量精度的影响，首先预设了不同形变量的显示器面形，再依据提出的计算方法分析了其对系统标定精度以及测量精度的影响，结果证明显示器面形不仅会降低系统参数的标定精度，还会在待测元件的面形测量结果中引入较大的低阶项及高阶项误差。最后通过与实验结果对比，进一步验证了所提出方法的正确性，该研究为拼接偏折术检测系统的测量误差提供了一种定量计算分析方法。
拼接偏折术 显示器面形 相机标定 低高阶误差 测量精度 stitching deflectometry display surface shape camera calibration low and high order errors measurement accuracy
1 四川大学电子信息学院，四川 成都 610065
2 四川大学空天科学与工程学院，四川 成都 610065
提出了一种将有像差透镜当作理想薄透镜与棱镜阵列组合的模型，该模型可用于验证透射式相位测量偏折术测量透镜波前像差的可行性。ZEMAX和Matlab软件的仿真结果表明，该棱镜模型中正向光线追迹和逆向光线追迹得到的透镜波前像差近似相等。基于该结论搭建实验装置并测量了口径为75 mm的单透镜波前像差，实验结果表明，该方法仅需一台CCD相机和一台LCD显示器就能完成测量，具有设备简单、易于操作的特点，且不需要复杂的标定过程，为透镜波前像差的测量提供了一种在线检测方法。
测量与计量 光学检测 相位测量偏折术 透镜波前像差 棱镜模型 激光与光电子学进展
2022, 59(2): 0212001
1 四川大学电子信息学院， 四川 成都 610065
2 四川大学空天科学与工程学院， 四川 成都 610065
3 四川大学华西医院眼科， 四川 成都 610065
为了提高获取角膜地形图的测量精度，将相位测量偏折术和传统Placido盘法相结合，研究了一种新型的人眼角膜地形图获取方法。将人眼顶点处的法线与相机光轴共线，且与显示器的法线平行。显示器上显示的二维正交条纹图经人眼反射后，被相机接收。利用相位提取算法和迭代算法得到显示器和人眼角膜的坐标，再根据两者的几何关系，进而得到人眼角膜地形图。数值模拟表明模型眼的曲率半径和屈光度的测量精度理论上可达±14.7 μm和±0.07D。最后实验上对曲率半径与人眼接近的球面元件进行了测量验证，结果表明，本方法具有测量精度高、装置简单、成本低等优点。
相位测量偏折术 Placido盘法 角膜地形图 曲率半径 屈光度 phase measurement deflectometry placido disk systems corneal topography radius of curvature diopter
提出了一种基于数字图像相关(DIC)的散斑图形偏折术(SPD),将二维DIC用于测量镜面的三维面形。用散斑位移代替条纹形变,使偏折术的测量过程更简单高效,只需拍摄两幅散斑图,面形检测精度可以达到微米量级。介绍了SPD的原理与方法,推导了相关公式,对散斑图进行了设计制作。实验测量了一块有机玻璃板的面形,与相位测量偏折术的结果对比,其测量精度接近1 μm。
测量 光学测试 面形 数字图像相关 偏折术 散斑图形
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
2 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
提出了一种偏折术中相机和被测面坐标的获取方法。通过斜率计算和面形重建,对一块圆形的窗玻璃进行了检测,最终检测结果与基于干涉仪及张正友标定法检测得到的结果近似,证明了该方法的可行性和正确性。研究结果表明,所提方法的标定过程简单、灵活,能够完成相机和被测面的全局标定,适用于在线测量的标定。
测量 标定 偏折术 斜率 面形
