| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.2 球面元件超精密加工技术 | 第15-20页 |
| 1.3 疵病检测相关标准及检测方法概述 | 第20-22页 |
| 1.4 机器视觉检测技术 | 第22-31页 |
| 1.4.1 机器视觉在疵病检测领域中的应用 | 第22-24页 |
| 1.4.2 平面光学元件表面疵病机器视觉检测 | 第24-29页 |
| 1.4.3 球面光学元件表面疵病自动化检测技术 | 第29-31页 |
| 1.5 本论文主要研究内容及创新点 | 第31-34页 |
| 1.5.1 本文主要研究内容及章节安排 | 第31-32页 |
| 1.5.2 本文主要创新点 | 第32-34页 |
| 第2章 基于显微暗场成像的球面元件表面疵病检测 | 第34-49页 |
| 2.1 平面光学元件表面疵病评价系统 | 第34-36页 |
| 2.2 球面光学元件表面疵病检测 | 第36-41页 |
| 2.2.1 实现球面暗场照明难点 | 第37-39页 |
| 2.2.2 实现球面元件表面子孔径扫描难点 | 第39-40页 |
| 2.2.3 球面图像处理难点 | 第40-41页 |
| 2.3 球面元件表面疵病检测可变孔径角照明光源 | 第41-45页 |
| 2.3.1 球面元件表面疵病检测照明方式选择 | 第41-42页 |
| 2.3.2 可变孔径角照明光源 | 第42-45页 |
| 2.4 球面光学元件定中系统 | 第45-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 第3章 球面子孔径规划、重构算法研究与原理性实验系统建立 | 第49-78页 |
| 3.1 球面子孔径成像过程分析 | 第49-50页 |
| 3.2 三维球面子孔径扫描 | 第50-62页 |
| 3.2.1 球面几何理论 | 第51-52页 |
| 3.2.2 球面经纬线扫描轨迹 | 第52-54页 |
| 3.2.3 球面子孔径规划 | 第54-60页 |
| 3.2.4 球面子孔径扫描偏心模型 | 第60-62页 |
| 3.3 球面子孔径三维重构 | 第62-67页 |
| 3.3.1 子孔径三维重构 | 第62-65页 |
| 3.3.2 图像插值方法 | 第65-66页 |
| 3.3.3 子孔径球面全局校正 | 第66-67页 |
| 3.4 子孔径规划计算机仿真 | 第67-74页 |
| 3.4.1 SOM子孔径规划仿真 | 第67-70页 |
| 3.4.2 SOP子孔径规划仿真 | 第70-71页 |
| 3.4.3 SOM与SOP规划结果评估 | 第71-74页 |
| 3.5 球面光学元件表面疵病评价原理性实验系统 | 第74-76页 |
| 3.6 本章小节 | 第76-78页 |
| 第4章 球面元件多轴联动扫描系统误差分析 | 第78-109页 |
| 4.1 误差源分析 | 第78-79页 |
| 4.2 误差对子孔径采样与拼接的影响 | 第79-83页 |
| 4.2.1 转动机构转角误差的影响 | 第79-81页 |
| 4.2.2 平移导轨定位误差影响 | 第81-83页 |
| 4.3 多体系统理论概述 | 第83-89页 |
| 4.3.1 多体系统的基本描述 | 第83-85页 |
| 4.3.2 理想运动的变换矩阵 | 第85-87页 |
| 4.3.3 实际运动中的变换矩阵 | 第87-89页 |
| 4.4 多轴扫描系统运动及误差的分析与建模 | 第89-98页 |
| 4.4.1 拓扑结构、低序体阵列 | 第89-90页 |
| 4.4.2 特征矩阵、理想运动矩阵与实际运动矩阵 | 第90-93页 |
| 4.4.3 误差项物理意义辨识及实际运动特征矩阵化简 | 第93-96页 |
| 4.4.4 球面子孔径扫描误差模型 | 第96-97页 |
| 4.4.5 存在定中误差时的子孔径扫描误差模型 | 第97-98页 |
| 4.5 球面多轴扫描系统误差仿真 | 第98-107页 |
| 4.5.1 理想扫描轨迹曲线 | 第99页 |
| 4.5.2 各误差项对扫描轨迹及拼接影响分析 | 第99-104页 |
| 4.5.3 实际扫描轨迹仿真及误差优化 | 第104-107页 |
| 4.6 本章小结 | 第107-109页 |
| 第5章 大口径球面子孔径拼接方法探讨 | 第109-118页 |
| 5.1 大口径球面子孔径拼接流程 | 第109页 |
| 5.2 图像预处理 | 第109-111页 |
| 5.2.1 图像裁剪与变换 | 第110页 |
| 5.2.2 图像去噪 | 第110-111页 |
| 5.3 图像配准 | 第111-114页 |
| 5.3.1 基于区域的图像配准算法 | 第112页 |
| 5.3.2 基于特征的图像配准算法 | 第112-113页 |
| 5.3.3 图像变换 | 第113-114页 |
| 5.4 大口径球面子孔径拼接方法 | 第114-116页 |
| 5.4.1 基于纬线环带最佳匹配的子孔径拼接策略 | 第114-115页 |
| 5.4.2 球面全口径三维图像重构 | 第115-116页 |
| 5.5 本章小结 | 第116-118页 |
| 第6章 球面元件表面疵病评价原理性验证实验 | 第118-129页 |
| 6.1 实验系统搭建 | 第118-119页 |
| 6.2 球面元件表面疵病评价原理性验证实验 | 第119-128页 |
| 6.2.1 球面子孔径规划 | 第120-121页 |
| 6.2.2 子孔径的采样与重构 | 第121-123页 |
| 6.2.3 二维投影子孔径拼接 | 第123-126页 |
| 6.2.4 三维球面全口径疵病图像获取 | 第126-128页 |
| 6.3 本章小结 | 第128-129页 |
| 第7章 总结与展望 | 第129-132页 |
| 7.1 本论文完成工作总结 | 第129-131页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-144页 |
| 攻读博士期间所取得的科研成果 | 第144-145页 |