[发明专利]大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法

权利要求书

1.一种大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法，其特征在于，它由以下步骤实现：

步骤1.安装KDP晶体元件，组装并调整用于缺陷检测的上显微镜系统和对刀显微镜系统，晶体修复机床系统各轴(X₂,Y₂,Z₂)自动回零；

步骤2.基于对刀CCD驱动程序提供的标准库函数，开发调试工具采集对刀过程的每帧图像数据信息，并将之转化为可处理的IplImage图像格式；

步骤3.根据步骤2采集的实时对刀图像信息，基于跨平台开源计算机视觉图像处理库对每帧对刀图像进行数据处理，捕捉对刀过程中微铣刀及其倒影的轮廓；

步骤4.根据步骤3捕捉的刀具及其倒影的轮廓信息，确定每帧图像中刀具与倒影的像素距离；对显微镜采集到的图像尺寸比例进行标定，确定刀具距晶体对刀表面的视觉距离；计算“投影法”对刀过程中视觉差引起的刀具与倒影间距离误差，估算刀具与晶体对刀表面的实际距离；

步骤5.确定最终对刀阶段的时机，设置对刀最终阶段图像处理的范围，利用图像差分检测方法识别对刀最终阶段采集的每张图像选定的对刀区域，直至发现最终对刀形成的亮点切屑，将之作为对刀完成的标志；

步骤6.将步骤3，4和5中开发的对刀图像处理算法进行隐藏和封装，设计面向用户的直观自动对刀图形化界面；建立对刀程序与机床数控运动系统程序间的通信模型，实现对刀程序与数控运动程序的实施信息交互；

步骤7.根据自动对刀程序的特点和刀具轴运动指令的特点，设计出刀具从零点到对刀完成中间过程的进给率、步长，实现自动对刀工艺过程设计。

2.根据权利要求1所述的大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法，其特征在于，在步骤1中，对刀显微镜调节至指定放大倍数后始终保持固定；两个高亮度对称LED光源安放在显微镜升降移动平台上，与显微镜一同运动，两束光线交点通过CCD光轴并且位于显微镜焦距位置；对刀前刀具运动到缺陷点位置正下方。

3.根据权利要求1或2所述的大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法，其特征在于，步骤2中所述的对刀CCD选用的是维视图像的MV-VD200SC型工业CCD，分辨率为1600×1200，最大帧速度可达12fps，所述CCD驱动程序可提供以WDMIAT3.0为接口的C++语言标准库函数。

4.根据权利要求3所述的大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法，其特征在于，在步骤3中，在捕捉微铣刀及其倒影轮廓时，采用图像分割的方法进行轮廓目标的识别，在对刀CCD图像中，晶体表面对应的图像中像素值作为背景，随时间运动的刀具及其倒影作为前景，通过图像分割，将前景物体的刀具轮廓作为目标提取出来。