大口径光学元件检测仪

科研单位名称

中国科学院自动化研究所（洛阳）机器人与智能装备创新研究院

科研成果名称

大口径光学元件检测仪

所属领域

先进制造

合作方式

整机销售

成果简介：

该系统能够对各类光学元件表面快速、准确的检测出损伤与污染情况。系统搭载明、暗场两套成像系统，能够对光学元件表面进行不同精度的分析，软件功能极其丰富，能够对损伤图像进行多功能分析，并生成损伤报表与损伤分布图。

技术成熟程度：

目前，研制的离线大口径光学元件检测仪是国内第1套成功应用于惯约大功率激光器的大口径光学元件检测的同类仪器，填补了国内空白,并已在中物院得到实际应用。

技术先进点：

通过多年的技术积累与难点攻关，在光学玻璃表面疵病检测方面形成了一系列关键技术与方法包括：

n 海量图像数据快速处理与显示方法

n 复杂背景下的损伤特征提取与分类

n 暗场成像中的散射效应标定方法

n 大数据量下的图像快速拼接与识别

n 明暗场图像的数据融合与扫描路径规划方法

利用明暗场融合的成像方式，结合精密机构设计与控制方法，重点解决了制约自动化检测装置在精密光学元件行业应用的三大技术瓶颈：

(1) 实时性：以810×460mm口径元件为例，本装置可以在15min中以内完成1μm精度的损伤的扫描、处理、分析、显示。同类产品的时间要以天为单位。

(2) 适应性：自主设计的装置对光学元件的尺寸、类型无任何要求，无需复杂的机械校准工作。利用准直光结合元件夹具实现角度粗调整，然后，利用显微镜物距自调整闭环控制策略，实现元件姿态的自适应测量与3D空间扫描路径规划，保证扫描图像的清晰度。

(3) 准确性：暗场成像系统得到图像上的损伤尺寸后还需要根据散射效应换算成实际的物理尺寸。两者的对应关系与光照强度、角度、距离、损伤类型等都有关系。标定的精度对最终的测量结果具有重要的影响。根据本装置的特点，利用明暗场图像融合的方法解决了这一瓶颈问题。

经济及社会效益：

应用领域广泛，包括：天文望远镜大型镜片，精密光学元件，导弹的光学成像导引系统，资源卫星大视场角观测相机，光学自由曲面加工制造等。

成果转化实施所需条件：

无

技术服务范围及服务方式：

无

其他需要说明的问题：

无