[发明专利]大尺寸光学元件高精度调平方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种大尺寸光学元件的高精度调平方法与装置。

背景技术

在对光学元件表面进行全范围扫描暗场疵病成像检测中，部分被检元件尺寸大且部分存在楔角，如应用于ICF(惯性约束核聚变)系统中的取样反射镜镜面尺寸达到415mm×415mm，带有0.4°楔角，经换算可知镜片在厚度方向的偏差达到2.9mm，而高倍率时显微镜的焦深仅几十微米，若被检表面与显微镜焦平面不平行，不仅在扫描采集图像时，因离焦采集不到清晰的图像，影响疵病的识别，而且更会造成高倍率疵病数字化判读过程中采集不到所对应的疵病图像，引起误读与错读。需要寻找一种快速、高精度的调平方法，实现大尺寸元件的高精度调平。

常用的空间调平方法主要基于姿态角传感系统，利用姿态角传感系统获得当前元件位姿，通过建立该位姿与显微镜焦平面数学模型，获得调整量，进行调平操作。该方法获得元件位姿的过程较复杂、耗费时间长且精度不高，因此需寻找一种新的针对大尺寸光学元件的快速、高精度调平方法。

发明内容

本发明的目的是为解决大尺寸光学元件进行全范围暗场疵病扫描成像过程中因光学元件与显微镜焦平面不平行而出现的离焦现象，提供一种大尺寸元件高精度调平方法与装置。

大口径光学元件高精度调平方法的步骤如下：

1)移动二维导轨利用高倍显微镜在光学元件表面寻找到第一表面特征点；所述的表面特征点指光学元件表面的疵病、擦痕具有信息特征的点；

2)利用高倍显微镜对第一表面特征点进行等步长连续多幅暗场灰度图像采集；所述的暗场灰度图像是指用单束LED冷光源发射的平行光束照射光学元件表面的第一表面特征点产生散射光线，散射光线被高倍显微镜收集，形成暗场灰度图像；

3)计算灰度图像的灰度信息熵H1，所述的灰度信息熵H1由下式表示：

H1=-Σx=1MΣy=1Np[f(x,y)]log2p[f(x,y)]]]>

其中f(x，y)为(x，y)像素位置的灰度等级，对于一幅M×N像素图像，1≤x≤M，1≤y≤N；p[f(x，y)]为(x，y)像素位置的灰度等级在整幅图像中出现的概率；所述的p[f(x，y)]由下式表示：