提出了一种针对弱漫反射物体在重建平面内的重建像位置预标记法。利用物体上某个特定区域的镜面反射光作为物光,获得全息图,对+1级重建像所在区域进行预标记;不改变物体位置,对物体上的漫反射面发出的物光进行全息记录,在原预标记区域提取弱漫反射物体的重建像。改变照明光倾角方式,并结合FIMG4FFT方法,获取特定视角下的物体三维轮廓。获得多个视角的三维轮廓后,提出利用粒子群算法将非线性方程组的求解问题转化为优化问题求解拼接参数,实现圆柱坐标系下的多视角物体三维轮廓拼接。误差标定实验证明最大相对测量误差为5.6%。所提方法成功地对螺纹表面进行多视角三维轮廓获取、拼接,实现了回转类零件的三维全息显示。

针对高陡度保形光学镜面的检测，提出了基于多段拼接的光学镜面坐标测量方法。该方法将保形光学镜面轮廓的测量分割为具有一定重叠区域的数段较短的面形轮廓的测量，通过测量系统与被测工件之间的相对旋转与平移运动调整被测工件的姿态实现分段轮廓的测量。然后使用拼接算法将各段面形轮廓拼接起来，重构出被测工件的面形误差。建立了该坐标测量法的数学模型，提出了基于最小二乘的迭代拼接算法，并在Matlab下对测量算法进行了仿真。开发了高精度的测量试验系统并分别在VC与Matlab下编写了测控软件与数据分析软件。对一口径为120 mm，长径比为1.2的椭球形保形头罩进行了实测试验。仿真与测量试验表明，上述方法能够高精度地重构出面形轮廓，方法简单，实用。