傅里叶叠层显微术的光源位姿校正

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作者 郑传建 杨德隆 +2 位作者 张韶辉 胡摇 郝群 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期712-729,共18页

傅里叶叠层显微术(Fourier Ptychographic Microscopy,FPM)通过采集不同照明角度下的一组低分辨率强度图像,并利用合成孔径与相位恢复技术拼接融合,实现了大视场和高分辨率的定量复振幅成像。精确的频谱位置是重构算法的重要先验知识,... 傅里叶叠层显微术(Fourier Ptychographic Microscopy,FPM)通过采集不同照明角度下的一组低分辨率强度图像,并利用合成孔径与相位恢复技术拼接融合,实现了大视场和高分辨率的定量复振幅成像。精确的频谱位置是重构算法的重要先验知识,对获得高质量的重构图像至关重要。因此,校正决定图像频谱位置的照明光源位姿成为了实现鲁棒FPM系统的重要工作。近年来,多种校正照明光源位姿的方法相继被提出:采用多自由度精密机械平台校准的机械校正法、根据采集图像强度或频谱信息的数据驱动校正法及基于显微镜光学原理的成像机制校正法。本文简要介绍了FPM的基本原理和光源的位姿偏差,对3类校正方法的原理和特点进行了综述。机械校正法可以从源头上消除位姿偏差,但费时费力;数据驱动校正法能够自动校正位姿偏差,但存在校正时间长和校正参数耦合的问题;成像机制校正法不仅校正鲁棒性高,还能够从多种系统误差中分离出准确的位姿参数,是一种极具发展潜力和应用前景的校正方法。 展开更多

关键词 傅里叶叠层显微术 计算光学成像 相位恢复 位姿校正

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猫眼波前定位虚实结合干涉非球面参数误差测量(特邀) 被引量：2

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作者 胡摇 陶鑫 郝群 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期104-113,共10页

非球面广泛应用于光学系统中。表征非球面的基本参数包括顶点曲率半径、圆锥系数以及高阶非球面系数,它们贯穿了非球面的设计、制造、检测、装调过程。对非球面参数的高精度测量是加工和装调的前提。提出了一种基于虚实结合干涉仪的部... 非球面广泛应用于光学系统中。表征非球面的基本参数包括顶点曲率半径、圆锥系数以及高阶非球面系数,它们贯穿了非球面的设计、制造、检测、装调过程。对非球面参数的高精度测量是加工和装调的前提。提出了一种基于虚实结合干涉仪的部分补偿非球面参数误差测量系统。在该系统中,采用部分补偿干涉法测量剩余波前,复用干涉仪利用轴向扫描透镜的猫眼波前定位法测量补偿镜与被测镜之间的间距,采用虚实结合迭代算法进行参数误差求解。该系统仅需在部分补偿干涉光路中引入会聚透镜,装调简单,测量精度高。通过一个四次非球面参数误差测量实验验证了该方法的有效性和精度。 展开更多

关键词 仪器科学与技术 非球面参数误差测量系统 虚实结合干涉法 猫眼波前定位

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基于区域分维和非采样Contourlet变换的图像融合算法 被引量：3

3

作者 刘少鹏 郝群 +1 位作者 宋勇 胡摇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1388-1393,共6页

针对源图像有用信息的提取,提出了基于区域分维和非下采样Contourlet变换相结合的红外与可见光图像融合算法.将图像的区域属性、区域大小、边缘强度以及纹理显著程度等特点用图像不同尺度上的区域分维进行描述,对于非下采样Contourlet... 针对源图像有用信息的提取,提出了基于区域分维和非下采样Contourlet变换相结合的红外与可见光图像融合算法.将图像的区域属性、区域大小、边缘强度以及纹理显著程度等特点用图像不同尺度上的区域分维进行描述,对于非下采样Contourlet变换低频系数,根据源图像不同尺度上的区域分维进行基于系数选择的融合.针对带通子带系数设计了系数局部匹配度算子,依据匹配度不同采用加权和系数选取相结合的融合规则.与其他常规融合方法进行比较,该算法可有效实现红外与可见光图像的融合. 展开更多

关键词 图像融合 区域分维 CONTOURLET变换 匹配算子

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CCD像元尺寸对移相干涉术相位测量精度的影响 被引量：2

4

作者 孟晓辰 郝群 +1 位作者 朱秋东 胡摇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1071-1074,共4页

针对移相干涉术中CCD探测器采集高密度干涉条纹的过程,对影响相位测量精度的主要因素进行了理论分析和仿真研究.结果表明,随着CCD像元尺寸及随机噪声标准差的增大,CCD探测得到的时域光强信号信噪比降低,引入的相位测量误差也增大.当信... 针对移相干涉术中CCD探测器采集高密度干涉条纹的过程,对影响相位测量精度的主要因素进行了理论分析和仿真研究.结果表明,随着CCD像元尺寸及随机噪声标准差的增大,CCD探测得到的时域光强信号信噪比降低,引入的相位测量误差也增大.当信噪比约高于24时,相位测量精度可优于π/50rad,折合成光程差即优于λ/100,为后续研究扩展移相干涉术的测量范围提供了理论上的定量依据. 展开更多

关键词 移相干涉术 像元尺寸 相位测量精度 信噪比

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基于WNMF和区域分维的图像融合算法 被引量：3

5

作者 刘少鹏 郝群 +1 位作者 宋勇 胡摇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1310-1315,共6页

针对非负矩阵分解图像融合算法细节表现能力不足的缺陷,提出了一种基于加权非负矩阵分解和区域分维相结合的红外与可见光图像融合算法。在研究图像区域分维性质的基础上,用不同尺度上的区域分维来获取加权系数。通过设计加权系数的获取... 针对非负矩阵分解图像融合算法细节表现能力不足的缺陷,提出了一种基于加权非负矩阵分解和区域分维相结合的红外与可见光图像融合算法。在研究图像区域分维性质的基础上,用不同尺度上的区域分维来获取加权系数。通过设计加权系数的获取方法,重点突出边缘像素和小区域,以提高加权非负矩阵分解图像融合算法的细节提取能力,并得到最符合人眼视觉效果的融合图像。与现有基于标准或各种改进非负矩阵分解图像融合算法的对比实验表明,所提算法在平均梯度等表示细节信息的指标上提高了19%以上,有效改善了标准非负矩阵分解图像融合算法存在的不足。 展开更多

关键词 图像融合 加权非负矩阵分解 分维

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液压阀门的智能控制 被引量：1

6

作者 胡摇 合烨 刘克福 《机床与液压》 北大核心 2009年第12期161-162,共2页

传统的液压阀门在控制中反应迟钝,不能满足快速的智能控制与自动调节的要求。基于传统的液压阀门,利用MSC-51单片机作为主控制器,用数字阀控制摆动缸来驱动阀门的开合,采用差压传感器和角位移传感器作为反馈元件对液压阀门的智能控制进... 传统的液压阀门在控制中反应迟钝,不能满足快速的智能控制与自动调节的要求。基于传统的液压阀门,利用MSC-51单片机作为主控制器,用数字阀控制摆动缸来驱动阀门的开合,采用差压传感器和角位移传感器作为反馈元件对液压阀门的智能控制进行了改进,使阀门控制达到智能化、数字化、集成化。 展开更多

关键词 液压阀门 智能化 智能控制

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槽式太阳能聚热器风载荷数值模拟研究 被引量：5

7

作者 胡摇 陈小安 +1 位作者 吴国洋 谭惠文 《绿色科技》 2012年第6期265-270,共6页

采用计算流体力学(CFD)理论建立了计算模型,对槽式太阳能聚热器不同角度、不同风速、聚热器板之间不同缝隙对风载荷的影响进行了分析。结果表明:聚热器随风速和角度变化对载荷影响较大,聚热器之间缝隙对风载荷影响几乎不变。

关键词 风载荷 定日镜 湍流模型

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基于干涉法的非球面测量技术 被引量：12

8

作者 郝群 宁妍 胡摇 《计测技术》 2018年第1期1-8,共8页

随着光学精密加工技术的发展,非球面光学元件在各种光学系统中广泛应用,高精度非球面检测技术对非球面光学元件的发展意义重大。论述了基于干涉法的非球面面形误差检测技术。根据检测原理,分别对零位干涉检验法与非零位干涉检验法进行... 随着光学精密加工技术的发展,非球面光学元件在各种光学系统中广泛应用,高精度非球面检测技术对非球面光学元件的发展意义重大。论述了基于干涉法的非球面面形误差检测技术。根据检测原理,分别对零位干涉检验法与非零位干涉检验法进行了详细介绍。概述了近年来主流的非球面检测技术现状,展望了非球面面形检测技术的发展趋势。 展开更多

关键词 非球面检测 干涉检测 零位检验法 非零位检验法

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基于主成分分析重建图像的互信息视觉伺服 被引量：2

9

作者 徐婷婷 胡摇 +1 位作者 郝群 沈添天 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期736-742,共7页

基于互信息的视觉伺服使用图像全局信息来实现伺服控制,避免了对传统几何特征的提取、匹配和跟踪,并且对光照变化、部分遮挡具有鲁棒性,但由于其任务函数的高非线性,该方法具有收敛域较小的缺点。提出了基于主成分分析(PCA)重建图像的... 基于互信息的视觉伺服使用图像全局信息来实现伺服控制,避免了对传统几何特征的提取、匹配和跟踪,并且对光照变化、部分遮挡具有鲁棒性,但由于其任务函数的高非线性,该方法具有收敛域较小的缺点。提出了基于主成分分析(PCA)重建图像的互信息视觉伺服方法,有效降低了任务函数的非线性。通过实验比较了基于PCA重建图像的互信息视觉伺服和基于原始图像的互信息视觉伺服收敛域大小及收敛速度,并考虑了PCA中主成分个数的影响,结果表明基于PCA重建图像的互信息视觉伺服有效地扩大了互信息视觉伺服的收敛域,且具有更快的收敛速度。 展开更多

关键词 主成分分析 互信息 视觉伺服 收敛域

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基于直线模型的微型飞行器姿态角计算 被引量：4

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作者 程序 郝群 +2 位作者 宋勇 胡摇 张凯 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期798-802,共5页

利用地平线进行微型飞行器(MAV)稳定飞行控制中的姿态估计.根据地平线的直线模型,将地平线视作一条直线,依据线性摄像机成像投影关系,建立地平线在世界坐标系和图像坐标系中的位置对应关系.通过推导得出图像坐标系中地平线的直线方程参... 利用地平线进行微型飞行器(MAV)稳定飞行控制中的姿态估计.根据地平线的直线模型,将地平线视作一条直线,依据线性摄像机成像投影关系,建立地平线在世界坐标系和图像坐标系中的位置对应关系.通过推导得出图像坐标系中地平线的直线方程参数与摄像机姿态角的对应关系,实现通过地平线的直线方程参数计算MAV的姿态角.实验验证了该方法的正确性.在对俯仰角的求取问题上,与使用占天面积比的方法进行了比较,通过仿真实验论证了该方法的优势. 展开更多

关键词 微型飞行器 视觉导航 姿态估计 直线模型 地平线

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逆向哈特曼面形测量法中最佳针孔直径确定 被引量：3

11

作者 马建荣 郝群 +1 位作者 朱秋东 胡摇 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期39-43,共5页

在逆向哈特曼法中，针孔光阑具有选择光线和决定测量分辨率的作用，其直径大小直接影响CCD接收器上光斑的大小以及光线在瞳面上精确位置的确定。用衍射光学理论，推导出了精确计算针孔直径的傅里叶变换表达式，并进一步给出了针孔直径... 在逆向哈特曼法中，针孔光阑具有选择光线和决定测量分辨率的作用，其直径大小直接影响CCD接收器上光斑的大小以及光线在瞳面上精确位置的确定。用衍射光学理论，推导出了精确计算针孔直径的傅里叶变换表达式，并进一步给出了针孔直径的快速解析计算式。实验证明，在实际非球面面形测量中，快速估算式能够满足计算最佳针孔直径的精度要求并提高计算效率。 展开更多

关键词 计量学 逆向哈特曼 面形测量 非球面 最佳针孔

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基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法 被引量：2

12

作者 马建荣 郝群 +1 位作者 朱秋东 胡摇 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期11-15,共5页

提出一种基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法，能够有效地降低非球面测量时的光线斜率，同时提高哈特曼法测量的动态范围和空间分辨率。利用该方法对口径340mm非球面度较大的表面进行仿真测量，结果显示面形测量误差可保证在A／10以内，... 提出一种基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法，能够有效地降低非球面测量时的光线斜率，同时提高哈特曼法测量的动态范围和空间分辨率。利用该方法对口径340mm非球面度较大的表面进行仿真测量，结果显示面形测量误差可保证在A／10以内，高于直角坐标下的测量精度。该方法可用于光学生产现场对产品进行快速高精度测量，测量成本低。 展开更多

关键词 计量学 逆向哈特曼 面形测量 非球面 球坐标

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景德镇市粮油质量检测管理存在的问题与对策探讨

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作者 汪玉瑾 汪璐 +3 位作者 曹博键 李武 王宵 胡摇 《食品安全导刊》 2023年第20期186-188,共3页

粮油质量检测可为粮食安全提供有效保障,关系到人们的身体健康和国家的经济发展。本文分析了景德镇市粮油质量检测行业存在的问题,并提出了相应的解决措施,为当地粮油质量检验工作的开展提供理论依据。

关键词 粮油检测 管理对策 景德镇

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基于部分补偿干涉的非球面顶点曲率半径加工误差测量 被引量：5

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作者 胡摇 李腾飞 +1 位作者 郝群 常旭 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第8期903-908,共6页

测量非球面顶点曲率半径加工误差对预估成像系统质量和计算机辅助装校有重要意义。传统的部分补偿干涉系统只能测量非球面面形误差,即被测非球面与标称非球面之间的不规则偏差。通过分析系统剩余波前特定像差项随被测面位置的变化关系,... 测量非球面顶点曲率半径加工误差对预估成像系统质量和计算机辅助装校有重要意义。传统的部分补偿干涉系统只能测量非球面面形误差,即被测非球面与标称非球面之间的不规则偏差。通过分析系统剩余波前特定像差项随被测面位置的变化关系,基于部分补偿干涉原理,提出了一种非球面顶点曲率半径加工误差测量方法,测得非球面顶点曲率半径加工误差。仿真实验结果表明,所提出的误差测量方法具有可行性,其原理相对测量精度不低于0.003%。 展开更多

关键词 计量学 顶点曲率半径 非球面 干涉测量 加工误差

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光场成像原理及应用技术 被引量：8

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作者 张韶辉 胡摇 +2 位作者 曹睿 程雪岷 郝群 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第2期178-186,共9页

光场技术是从包括波长、位置、方向、偏振、时间等在内的光场全要素出发,获取及利用光场信息进行成像、三维测量或显示的一类技术。从光场的物理模型和数学表示、信息获取及处理方式、信息操作手段以及部分应用方向等角度对光场技术进... 光场技术是从包括波长、位置、方向、偏振、时间等在内的光场全要素出发,获取及利用光场信息进行成像、三维测量或显示的一类技术。从光场的物理模型和数学表示、信息获取及处理方式、信息操作手段以及部分应用方向等角度对光场技术进行了系统分析和阐述。 展开更多

关键词 光场成像 微透镜阵列 相机阵列 三维测量

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微结构形貌的光场显微三维重构分辨率增强技术 被引量：5

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作者 陈卓 胡摇 +2 位作者 蒋晓黎 李腾飞 郝群 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期385-390,共6页

扫描式的测量技术是目前微结构表面形貌测量的主流技术,但需要高精度的机械扫描、较长的测量时间。针对其问题,结合光场显微技术和傅里叶叠层显微技术,提出了一种分辨率增强的三维重构技术,通过在常规显微成像系统中加入光学编码元件,... 扫描式的测量技术是目前微结构表面形貌测量的主流技术,但需要高精度的机械扫描、较长的测量时间。针对其问题,结合光场显微技术和傅里叶叠层显微技术,提出了一种分辨率增强的三维重构技术,通过在常规显微成像系统中加入光学编码元件,使用单次曝光而获得被测工件的光学切片序列,基于傅里叶叠层显微技术实现了对切片图像横向分辨率的增强,克服了光场成像技术中的分辨率损失。实验证明,提出的三维重构技术对于微结构表面加工过程的在线测量具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 微结构 光场 傅里叶叠层显微 分辨率增强 三维重构

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气孔率对陶瓷激光器性能影响及控制方法

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作者 杨林 常金全 +3 位作者 胡摇 申玉 薄勇 彭钦军 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期189-194,共6页

透明激光陶瓷以其特有的优越性能,有望继单晶材料后成为新型高功率固体激光器的工作材料。制备高光学质量、高激光效率,高输出功率的透明陶瓷是目前的研究重点和热点。烧结而成的多晶陶瓷存在一定量的晶界以及气孔缺陷。文章介绍了气孔... 透明激光陶瓷以其特有的优越性能,有望继单晶材料后成为新型高功率固体激光器的工作材料。制备高光学质量、高激光效率,高输出功率的透明陶瓷是目前的研究重点和热点。烧结而成的多晶陶瓷存在一定量的晶界以及气孔缺陷。文章介绍了气孔率与陶瓷激光器性能的关系及控制陶瓷材料气孔率的最新研究进展。研究发现,气孔率对激光陶瓷的散射系数、透过率、激光阈值、激光斜效率等性能影响较大。对陶瓷制备流程加以控制,优化制备工艺可降低激光陶瓷材料气孔率,进而提高激光陶瓷材料光学性能。 展开更多

关键词 光学材料 激光材料 陶瓷 气孔率 光学性能 制备

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基于偏振衍射色散共焦的光学元件轴向间距测量 被引量：6

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作者 宁悦文 胡摇 +1 位作者 陶鑫 郝群 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期698-702,共5页

光学元件轴向间距测量对精密光学系统的定位和装调具有重要意义。针对现有色散共焦测量系统中色散物镜结构复杂、色散范围小的问题,提出基于偏振衍射色散共焦的光学元件轴向间距测量方法,将传统折射共焦镜头几百毫米的轴向尺寸和复杂的... 光学元件轴向间距测量对精密光学系统的定位和装调具有重要意义。针对现有色散共焦测量系统中色散物镜结构复杂、色散范围小的问题,提出基于偏振衍射色散共焦的光学元件轴向间距测量方法,将传统折射共焦镜头几百毫米的轴向尺寸和复杂的装调需求简化为数毫米的单片镜,简化了系统结构。透镜间距和厚度测量实验表明,间距测量误差为10μm。 展开更多

关键词 色散共焦 间距测量 偏振衍射 光学元件

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部分补偿数字莫尔移相干涉的回程误差消除 被引量：2

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作者 张丽琼 王劭溥 +1 位作者 胡摇 郝群 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期218-225,共8页

为了实现非球面面形误差的高精度测量,研究了基于部分补偿原理的数字莫尔移相干涉技术中回程误差的消除方法。通过建立实际干涉仪和建模理想干涉仪,并运用数字莫尔移相干涉技术,获得实际干涉仪像面与被测非球面面形误差相关的波前;分析... 为了实现非球面面形误差的高精度测量,研究了基于部分补偿原理的数字莫尔移相干涉技术中回程误差的消除方法。通过建立实际干涉仪和建模理想干涉仪,并运用数字莫尔移相干涉技术,获得实际干涉仪像面与被测非球面面形误差相关的波前;分析了该测量系统的误差,提出采用逆向优化法消除大面形误差时的回程误差实现被测非球面的面形误差检测。实验结果表明:与轮廓仪结果比对,面形误差较小时二分之一法重构面形误差,峰谷值和均方根值分别优于λ/20,面形误差较大时运用逆向优化法消除回程误差,重构的非球面面形误差峰谷值和均方根值偏差均优于λ/5。基于逆向优化法的部分补偿数字莫尔移相干涉非球面检测,有效消除了大面形误差时的回程误差,可实现高精度的面形误差重构检测。 展开更多

关键词 回程误差 数字莫尔移相干涉 部分补偿 二分之一法 逆向优化法

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数字莫尔移相干涉仪误差多点标定与修正研究 被引量：1

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作者 鹿丽华 胡摇 +2 位作者 王劭溥 郝群 李林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期77-84,共8页

干涉测量在现有的光学元件面形检测方法中具有测量精度高的优势,应用相对广泛。但干涉仪元件的加工和装调误差会降低面形检测精度。提出一种利用夏克哈特曼波前传感器对实际干涉仪系统进行多点标定的方法,利用波前标定数据在光学设计软... 干涉测量在现有的光学元件面形检测方法中具有测量精度高的优势,应用相对广泛。但干涉仪元件的加工和装调误差会降低面形检测精度。提出一种利用夏克哈特曼波前传感器对实际干涉仪系统进行多点标定的方法,利用波前标定数据在光学设计软件ZEMAX中实现对虚拟干涉仪系统的修正,结合数字莫尔移相算法,消除实际干涉仪加工和装调误差的影响。选取平面镜和可变形镜作为待测镜分别进行面形测量实验,结果表明,标定和修正后的数字莫尔移相干涉仪系统检测精度提高,与Zygo干涉仪的检测结果相比,面形趋势保持一致且峰谷值（PV）值误差相差在0.07λ（λ=532 nm）以内。 展开更多

关键词 干涉测量 多点标定 波前修正 面形检测

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