[发明专利]一种反射镜面形的在线检测方法

权利要求书

1.一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：在切削机床的主体的预设位置处设置一显示器和一孔径相机；

步骤S2：在检测反射镜面形时，所述显示器显示特征点斑，所述孔径相机采集经过反射镜反射所述特征点斑的点斑图像；

步骤S3：所述显示器依次显示一组具有相位变化的水平条纹，所述孔径相机采集经过反射镜反射所述水平条纹的水平条纹图像；所述显示器依次显示一组具有相位变化的竖直条纹，所述孔径相机采集经过反射镜反射所述竖直条纹的竖直条纹图像；

步骤S4：根据所述显示器显示的特征点斑与所述孔径相机采集的点斑图像，计算所述显示器图像坐标系和所述孔径相机的像面坐标系的共相位点关系；

步骤S5：根据所述孔径相机所采集的水平条纹图像和竖直条纹图像，进行相位展开和解算重构获得所述反射镜的面形分布。

2.根据权利要求1所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，所述在线检测方法还包括步骤S6：将所获得的反射镜的面形分布与预期的面形分布进行比对而获得面形分布偏差量，根据所述偏差量修正切削机床进行下一轮的反射镜加工的参数。

3.根据权利要求2所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，所述反射镜加工的参数包括加工路径和加工驻留时间分布。

4.根据权利要求1所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括以下步骤：

步骤S51：根据所述孔径相机采集的水平条纹图像和竖直条纹图像计算所述反射镜在水平方向和竖直方向上的法线方向分布；

步骤S52：根据所述反射镜在水平方向和竖直方向的法线方向分布，计算反射镜的镜面水平斜率分布和竖直斜率分布；

步骤S53：根据所述反射镜的镜面水平斜率分布和竖直斜率分布，计算反射镜的面形分布。

5.根据权利要求1所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，所述孔径相机在首次使用时，进行标定以确认主点、主距和畸变参数。

6.根据权利要求1所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，所述预设位置需满足条件：所述显示器和所述孔径相机不干扰所述切削机床的刀具的正常运行，且所述显示器所显示的图像经过反射镜反射后可被所述孔径相机采集。

7.根据权利要求6所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，采用激光跟踪仪检测所述显示器、所述孔径相机和所述反射镜的位姿，确认所述显示器、所述孔径相机和所述反射镜的相对位置关系。

8.根据权利要求6所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，采用关节臂三坐标测量仪检测所述显示器、所述孔径相机和所述反射镜的位姿，确认所述显示器、所述孔径相机和所述反射镜的相对位置关系。

9.根据权利要求1所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，步骤S2中所述的特征点斑包括九点或九点以上呈预设规则排布的点斑图像。

10.根据权利要求1所述的一种反射镜面形的在线检测方法，其特征在于，步骤S3中所述的一组具有相位变化的水平条纹或者竖直条纹包括相位相差预设度数的多幅渐变特征函数的灰度条纹图像或者以色彩变化表征相位相差预设度数的多幅彩色水平条纹图像或者竖直条纹图像。