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公开(公告)号：CN114113112A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111428145.8
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于三光源显微系统的表面微缺陷定位与识别方法，涉及工程光学技术领域，用以解决现有技术对于大口径光学元件表面微缺陷不能准确识别和定位不精确的问题。本发明的技术要点包括：获取元件表面多个缺陷区域的初始位置；对于每个缺陷区域，利用吹尘前后的图像初步排除伪缺陷；对于保留的每个缺陷区域，利用预训练的缺陷预测模型进行预测，二次排除伪缺陷；对于经过二次排除后保留的每个缺陷区域，采用改变物距的自动聚焦方法和基于图像处理的缺陷目标提取方法对缺陷区域的初始位置进行修正，获取多个缺陷区域的精确位置。本发明排除了伪缺陷的干扰，并进一步提升了元件表面缺陷的定位精度，可为后续缺陷修复提供可靠数据支撑。
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公开(公告)号：CN114111578A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111429789.9
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 一种大口径元件的位姿自动确定方法，涉及工程光学技术领域，用以解决由于机床上元件夹具的定位精度有限导致元件位姿不确定的问题。本发明的技术要点包括：对机床上当前位姿的元件采集多个图像，并对多个图像进行处理，获得元件上任意点相对于机床坐标系下其标定位姿的平移误差和偏转误差，其中，平移误差包括X、Y、Z轴平移误差，偏转误差包括X、Y轴偏转误差；根据平移误差和偏转误差计算获得元件的标定位姿。本发明解决了由于夹具定位精度有限造成的元件位姿不确定的问题，获取了元件上的点移动到机床上任意工位的标定坐标，为后续缺陷点的定位和修复提供了准确的位置参考。
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公开(公告)号：CN107389688B
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201710600243.2
申请日：2017-07-21
Applicant: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 , 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/88 , G01N21/95 , G01S11/12 , B23K26/00 , B23K26/354
Abstract: 本发明公开了一种大口径熔石英光学元件表面微缺陷多工位集成修复方法，将紫外激光预处理系统、显微检测系统和二氧化碳激光修复系统集中安装在多自由度熔石英光学元件定位平台上，实现三工位集成。对熔石英光学元件安装定位后，采用紫外激光光斑对光学元件表面进行全口径逐行往复式扫描预处理；然后利用显微检测系统对熔石英光学元件表面微缺陷进行全口径暗场扫描检测；最后选定需要修复的微缺陷兴趣点，通过CO2红外激光系统对光学元件表面微缺陷进行局部单点融熔修复，从而完成熔石英光学元件表面微缺陷的多工位集成修复，该工艺方法实现多工位集成，节约了各个工位的装夹时间至少150分钟，提高了微缺陷修复的效率。
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公开(公告)号：CN108732185A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810554052.1
申请日：2018-05-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/88 , G01N21/958 , B23K26/70
Abstract: 本发明提供一种非球面光学元件表面紫外预处理轨迹的规划方法，属于工程光学技术领域。本发明首先以非球面光学元件非球面的顶点为原点、以回转曲线旋转轴为Z轴、以非球面光学元件侧边平行方向为Y轴、以非球面光学元件出光面平行方向为X轴建立加工坐标系，并得到入光面的非球面方程，设置紫外激光预处理过程的加工参数，所述加工参数包括光斑大小、加工速度以及光斑重叠率；然后分别计算X、Y和Z轴的补偿函数；最后根据得到的补偿函数计算扫描设备的运动函数。本发明解决了现有紫外预处理技术出光面光斑的大小不恒定，导致紫外预处理效果差的问题。本发明可用于紫外激光预处理非球面光学元件，暴露亚表层缺陷。
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公开(公告)号：CN105127591B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201510556900.9
申请日：2015-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N33/00 , B23K26/08 , B23K26/352 , G01N21/01
Abstract: 大口径曲面光学元件表面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置,涉及一种二维大行程快速移动装置。解决了现有光学元件进行激光修复过程中二维大行程快速移动装置三工位的移动速度慢和多次装夹带来的安装误差等问题。X轴伺服电机带动X轴移动导轨在X轴方向直线移动，承重板固定在导轨滑台上，两根立柱和龙门横板构成龙门架结构，两块龙门竖板、龙门肋板和龙门横板围成密闭结构；两根Y轴运动导轨分别固定在两根立柱的内侧，Y轴伺服电机带动其中一根Y轴运动导轨上下移动，承载框体的左右两个边框均固定在两根Y轴运动导轨的导轨滑台上。本发明适用于大口径曲面光学元件表面微缺陷修复使用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105181600A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510556896.6
申请日：2015-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种大口径曲面光学元件表面微缺陷的检测与激光修复装置,涉及一种光学元件表面微缺陷的检测与激光修复装置。解决了对大口径融石英光学元件的微缺陷检测速度慢和定位精确度底的问题。本发明的可微调显微检测单元、二维大行程快速移动装置、Z轴运动装置和激光组件均设置在承载台上，承载台的上表面沿X轴方向设有凹槽，二维大行程快速移动装置设置在承载台凹槽内，可微调显微检测单元和激光组件均设置于Z轴运动装置的平台上，其轴线方向均垂直于二维大行程快速移动装置的侧面。本发明适用于大口径曲面光学元件表面微缺陷的检测与激光修复使用。
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公开(公告)号：CN114119555B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202111428157.0
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于物距对焦法的大口径元件边缘检测方法，涉及工程光学技术领域，用以解决现有技术在采集图像前不能获得全局清晰的聚焦位置的问题。本发明的技术要点包括：将元件的多个边缘分别移动到相机视野范围内，改变物距，采集获得不同焦平面下每个边缘对应的多个图像；根据每个边缘对应的多个图像的方差变化曲线对每个边缘进行自动清晰聚焦；聚焦完成后，采集包含每个边缘的多个图像，并对多个图像进行处理，从而获取多个边缘的位置；其中，设计边缘自动聚焦策略根据图像的方差变化曲线进行自动聚焦，使得获取的边缘图像更为清晰，进而可以更加准确地获取元件边缘坐标位置。本发明方法易于实现自动化，可用于大口径元件的边缘检测。
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公开(公告)号：CN114119557B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202111429842.5
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T7/00 , G06T7/60 , G06T7/73 , G06V10/26 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06V20/70 , G06N3/0464 , G06N3/084 , G06N3/048
Abstract: 一种基于卷积神经网络的光学元件快速暗场检测方法，涉及光学元件检测技术领域，用以解决现有技术中对于大口径元件表面缺陷识别的准确率和效率较低的问题。本发明的技术要点包括：在暗场环境下对元件表面进行扫描采集，并调整曝光值，获得对应不同曝光值的暗场图像集；将预处理后的暗场图像集输入基于卷积神经网络的识别模型中进行训练；将待识别图像输入训练好的识别模型中，获得识别结果；其中，应用高曝光值数据进行目标分割及图像截取，应用低曝光值数据进行识别分类，模型训练阶段引入迁移学习，降低了模型训练次数，提高了模型识别准确率。本发明通过暗场阶段对缺陷区域进行识别，剔除了大量污染物，使光学元件的整个检测周期大大降低。
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公开(公告)号：CN114113115B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202111429808.8
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种大口径元件表面微缺陷高精度自动定位方法，涉及工程光学技术领域，用以解决现有技术对于大口径元件上尺寸较小的缺陷区域难以准确定位的问题。本发明的技术要点包括：获取元件表面缺陷区域的原始位置，包括在机床坐标系下X、Y、Z轴原始坐标；采用改变物距的自动聚焦方法对缺陷区域Z轴原始坐标进行修正，获得Z轴修正坐标；根据Z轴修正坐标对应的物距，采集包含元件表面缺陷区域的图像并对图像进行处理，利用处理结果对缺陷区域X、Y轴坐标进行修正，获得X、Y轴修正坐标。本发明提高了元件表面缺陷的定位和尺寸测量精度，为后续激光修复提供了可靠参数。本发明可应用于在已获取元件表面缺陷粗定位后进一步精确定位缺陷区域位置。
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公开(公告)号：CN114113114B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202111428288.9
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种大口径元件表面微缺陷检测与修复的自动化工艺方法，涉及工程光学技术领域，用以解决现有技术对于大口径元件表面微缺陷的检测精度低和修复效率低的问题。本发明的技术要点包括：利用暗场相机采集元件表面图像并处理，实现对元件表面多个缺陷区域的粗定位；利用显微相机按照粗定位获得的每个缺陷区域位置采集包含单个缺陷区域的图像并处理，实现对元件表面多个缺陷区域的精定位；利用激光修复装置对多个缺陷区域进行修复；修复完成后对多个修复坑进行修复效果检测。本发明实现了大口径元件表面微缺陷的自动化检测与修复，有效缩短了元件修复时间，减少人工参与程度，为工程上大批量修复光学元件提供了技术支撑。
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