本發明專利技術涉及一種基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，激光器發出激光光源經空間濾波器和準直透鏡擴束準直形成平行光，通過多焦點待測鏡片后再依次通過兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵，在接收屏上得到含有被測鏡片焦度信息的畸變莫爾條紋，通過PC機對接收屏上所得進行圖像處理和計算，得到被測鏡片焦度信息。光線經過不同的焦度的鏡片，鏡片使光線產生相位差，從而產生對應的畸變莫爾條紋，然后通過對莫爾條紋的處理得到被測鏡片的焦度信息參數，實現多焦點鏡片的測量。可以實現多焦點鏡片的一次性測量；計算機的實時處理，可以自動算出鏡片的焦度信息，提高了效率；本系統的光路搭建比較簡單，提高了系統的穩定性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鏡片焦度測試技術，特別涉及一種基于泰伯效應的莫爾條紋畸變技術的多焦點鏡片焦度檢測系統。
技術介紹
目前，多焦點鏡片已經逐漸進入人們的生活，作為一種新技術，解決了遠、中、近距離的視覺矯正，視覺成像更為完整和清晰，增加了舒適度。但是多焦點鏡片的焦度測量卻一直沒有很好的辦法，原有的單光鏡的焦度測量設備只能進行一個點的測量，測量多焦點鏡片需要多次測量而且需要較好的測量經驗和操作技巧。而現有的哈特曼法測量條件比較苛亥IJ，處理起來計算量大；傅立葉濾波法需要針對不同的眼鏡需要選擇不同的光學元器件，很不方便。所以需要新的測試方法方便準確的進行多焦點鏡片的測量。
技術實現思路
本專利技術是針對測量多焦點鏡片存在的問題，提出了一種基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，基于泰伯效應的莫爾條紋畸變技術，光線經過鏡片時，鏡片不同的焦度使光線產生相位差，從而產生對應的畸變莫爾條紋，然后通過對莫爾條紋的處理得到被測鏡片的焦度信息參數，實現多焦點鏡片的測量。本專利技術的技術方案為:一種基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，激光器發出激光光源經空間濾波器和準直透鏡擴束準直形成平行光，通過多焦點待測鏡片后再依次通過兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵，在接收屏上得到含有被測鏡片焦度信息的畸變莫爾條紋，PC機對接收屏上所得進行圖像處理和計算，得到被測鏡片焦度信息并且輸出。所述激光器米用532nm高穩態半導體激光器為光源。所述兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵之間的距離由泰伯距離公式:rf =扭2/I計算得到，k為泰伯級數，P為光柵周期；力光源波長。所述兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵之間的距離選擇一階泰伯距離，即k=l，且光柵周期取p=0.15mm。所述兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵之間夾角選擇3°。本專利技術的有益效果在于:本專利技術基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，可以實現多焦點鏡片的一次性測量；通過圖像采集卡對原始圖像進行采集，實現計算機的實時處理，可以自動算出鏡片的焦度信息，提高了效率；本系統的光路搭建比較簡單，提高了系統的穩定性。附圖說明圖1為本專利技術基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統結構示意 圖2為本專利技術泰伯效應示意 圖3為本專利技術基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統使用原理圖；圖4為本專利技術兩片朗奇光柵結構示意 圖5為本專利技術基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統中軟件流程圖。具體實施例方式如圖1所示基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統結構示意圖，激光器發出激光光源I經空間濾波器2和準直透鏡3擴束準直形成平行光，通過多焦點待測鏡片4后在依次通過兩片有夾角的主朗奇光柵5和輔助朗奇光柵6，在CCD接收屏7上得到含有被測鏡片焦度信息的畸變莫爾條紋，通過PC機8進行圖像處理和計算，得到被測鏡片焦度信息并且輸出。 米用532nm高穩態半導體激光器為光源，人眼對該波長的光最為敏感,從而米用該波長的光源對多焦點鏡片的測量更為準確有效。采用空間濾波器2和準直透鏡3進行擴束，形成的平行相干光線經過被檢測的多焦點待測鏡片4，由于鏡片的焦度不同，對光線的相位變化產生不同的影響，然后依次經過兩片有指定角度差3°的朗奇光柵5、6，兩片朗奇光柵間的距離由泰伯效應原理計算得到，在之后接收屏7上的會得到畸變的莫爾條紋，畸變的條紋和無待測鏡片的區別是莫爾條紋傾角的變化，通過PC機8對CCD接收屏7上的圖像進行處理，經過均值濾波、中值濾波、直方圖均衡、閾值分割、圖像細化、圖像二值化，然后用最小二值法求出莫爾條紋傾角，根據傾角角度和焦度的關系得到焦度，然后再在PC機8上進行顯示輸出。圖2為泰伯效應示意圖，泰伯效應則是一種無透鏡的自成像現象。平行光經過周期光柵，由于衍射和干涉在其后的泰伯距離d = 上成條紋像，k為泰伯級數，P為光柵周期，Λ為光源波長，距離不同可形成多個周期性的條紋。可以看到光柵常數越大泰伯距離也越大，即成的像也越遠，它是一種特殊的衍射現象。本專利技術選擇一階泰伯距離，即k=l，且光柵周期取P=0.15_。圖3為本專利技術使用原理圖。在第一片光柵Pl后泰伯距離處放置與之具有一定夾角的光柵P2，在P2后成像會得到莫爾條紋。如果在光柵的前面放入光透性的物體TL，當物體的相位發生變化時，會在成像處OS得到畸變的莫爾條紋。因此可以通過畸變的莫爾條紋來得到光透性物體的具體相位信息，多焦點鏡片的檢測技術就是基于這種理論。光線經過多焦點鏡片后莫爾條紋會發生畸變，平行條紋將隨焦度變化相應傾角，通過畸變的莫爾條紋傾角來計算鏡片的焦度，從而得到鏡片的焦度參數信息。本專利技術平行光通過待測鏡片4后，在兩片有角度差的朗奇光柵后形成的畸變莫爾條紋，畸變的莫爾條紋還有被測鏡片的焦度信息，通過計算畸變莫爾條紋的焦度得到被測鏡片的焦度參數信息，焦度和焦度的公式:權利要求1.一種基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，其特征在于，激光器發出激光光源經空間濾波器和準直透鏡擴束準直形成平行光，通過多焦點待測鏡片后再依次通過兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵，在接收屏上得到含有被測鏡片焦度信息的畸變莫爾條紋，PC機對接收屏上所得進行圖像處理和計算，得到被測鏡片焦度信息并且輸出。2.根據權利要求1所述基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，其特征在于，所述激光器米用532nm高穩態半導體激光器為光源。3.根據權利要求1所述基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，其特征在于， 所述兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵之間的距離由泰伯距離公式:計算得至lj，k為泰伯級數，P為光柵周期， 為光源波長。4.根據權利要求3所述基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，其特征在于， 所述兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵之間的距離選擇一階泰伯距離，即k=l，且光柵周期取P=0.15mm。5.根據權利要求1所述基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，其特征在于，所述兩片有夾角的主朗奇光柵和 輔助朗奇光柵之間夾角選擇3°。全文摘要本專利技術涉及一種基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，激光器發出激光光源經空間濾波器和準直透鏡擴束準直形成平行光，通過多焦點待測鏡片后再依次通過兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵，在接收屏上得到含有被測鏡片焦度信息的畸變莫爾條紋，通過PC機對接收屏上所得進行圖像處理和計算，得到被測鏡片焦度信息。光線經過不同的焦度的鏡片，鏡片使光線產生相位差，從而產生對應的畸變莫爾條紋，然后通過對莫爾條紋的處理得到被測鏡片的焦度信息參數，實現多焦點鏡片的測量。可以實現多焦點鏡片的一次性測量；計算機的實時處理，可以自動算出鏡片的焦度信息，提高了效率；本系統的光路搭建比較簡單，提高了系統的穩定性。文檔編號G01M11/02GK103115753SQ20131007242公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月7日 優先權日2013年3月7日專利技術者張學典, 侯英龍, 董世琨, 常敏 申請人:上海理工大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于泰伯效應的多焦點鏡片焦度檢測系統，其特征在于，激光器發出激光光源經空間濾波器和準直透鏡擴束準直形成平行光，通過多焦點待測鏡片后再依次通過兩片有夾角的主朗奇光柵和輔助朗奇光柵，在接收屏上得到含有被測鏡片焦度信息的畸變莫爾條紋，PC機對接收屏上所得進行圖像處理和計算，得到被測鏡片焦度信息并且輸出。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張學典，侯英龍，董世琨，常敏，
申請(專利權)人：上海理工大學，
類型：發明
國別省市：
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