Zernike多項式的條紋反射三維面形重建算法研究
韓路; 田愛玲; 聶鳳明; 劉丙才; 劉衛國 西安工業大學光電工程學院/陜西省薄膜技術與光學檢測重點實驗室; 西安710021; 中國兵器科學院寧波分院; 寧波310022
- 三維面形測量
- zernike多項式
- 面形重建
- 條紋反射
摘要：針對光學鏡面測量中的面形重構問題,提出了一種基于Zernike正交多項式的面形重建方法。通過理論推導建立了面形重建數學模型;利用Matlab仿真模擬,分析了Zernike項數與采樣點數的關系,研究了不同項數及采樣點數對重建結果的影響;以雙曲面為例進行了算法的有效性驗證,給出了重建后面形的36項Zernike系數;最后對算法進行了噪聲等級變化分析。研究結果表明:對于一個初始面形峰谷值(PV)為0.0075mm,均方根值(RMS)為0.0011mm的雙曲面,選擇Zernike前36項系數、采樣點數為300時,擬合面形殘差PV=2.6645e15mm,RMS=4.6616e16mm,擬合效果較好,且當噪聲在15%以內,算法適用性較好。研究結果為后續復雜鏡面條紋反射測量提供參考。
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