Freeform optics characterization with surface registration and fitting algorithms for optical point-based spatial path 3D topography metrology

泽尼克多项式 算法 贝塞尔曲线 计算机科学 花键(机械) 计量学 光学 数学 几何学 波前 物理 热力学
作者
Yiting Duan,Xiaodong Zhang
出处
期刊:Applied Optics [Optica Publishing Group]
卷期号:62 (3): 573-573 被引量:2
标识
DOI:10.1364/ao.477299
摘要

Accurate characterization of the form error for freeform optics is critical for controlled manufacturing and evaluation of optical properties. To solve the difficulty of current surface registration and fitting algorithms, and improve characterization accuracy of the form error of freeform optics for optical point-based spatial path 3D topography metrology, in this paper, improved surface registration and fitting algorithms are proposed, including a B-spline surface description of freeform optics, point orthogonal projection, registration parameter optimization, and B-spline fitting. Limited by the angular characteristics of an optical point-based sensor, the slope and reference frame of freeform optics must be flexibly adjusted, and polynomial surfaces are described and fitted as B-spline surfaces based on B-spline geometric invariance. To efficiently determine corresponding points on B-spline surfaces, the point orthogonal projection algorithm without Bezier subdivision is proposed using the first-order Newton method. Then, the iteration procedure of coordinate adjustment in sphere space using Lie algebra registration parameters is proposed to solve the difficulty of the current registration parameter optimization procedure. To fit a spatial path form error, the least squares B-spline fitting method is proposed to improve the Zernike method. Through simulation experiments, the proposed registration algorithm with good convergence can improve accuracy by one to two orders of magnitude compared with current registration algorithms. Through repeated experiments of a freeform prism, the proposed method can significantly improve the peak-to-valley and RMS accuracies compared with the stylus method, and characterize the mid-high frequency form error (about 200 nm) of a freeform prism.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
思源的应助被熊猫海采纳,获得10
1秒前
明理白梦发布了新的文献求助10
1秒前
VERY发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
魏东东完成签到,获得积分10
2秒前
离鸢完成签到,获得积分10
3秒前
刘腾发布了新的文献求助10
3秒前
天泽发布了新的文献求助10
3秒前
bc发布了新的文献求助10
3秒前
兰彻完成签到,获得积分10
3秒前
Rainbow完成签到 ,获得积分10
4秒前
Yue发布了新的文献求助20
4秒前
kong完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科目三的应助被wph采纳,获得30
6秒前
6秒前
烟花的应助被Rylynn采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.2的应助被ting采纳,获得10
7秒前
可爱的小亚完成签到,获得积分10
7秒前
李洋发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2的应助被Coco采纳,获得10
7秒前
LeeChanmn完成签到,获得积分20
7秒前
sindex完成签到,获得积分10
7秒前
李Tt发布了新的文献求助10
8秒前
徐继圣发布了新的文献求助10
8秒前
思源的应助被xiaozw采纳,获得10
8秒前
天天快乐的应助被luo采纳,获得10
8秒前
9秒前
Jasper的应助被Zhou采纳,获得30
9秒前
心灵美复天完成签到,获得积分10
9秒前
v0id的应助被天下、采纳,获得20
10秒前
脑子空空完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI6.4的应助被liusanshi采纳,获得10
11秒前
11秒前
CHUNQ发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
wyt发布了新的文献求助10
12秒前
整齐芷文发布了新的文献求助10
12秒前
邹芳清发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8093673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9505605
关于积分的说明 21449022
捐赠科研通 7667110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405752
关于科研通互助平台的介绍 2533895
邀请新用户注册赠送积分活动 2444716