一种定日镜面形快速检测系统及其方法与流程

技术特征：

1.一种定日镜面形快速检测系统，其特征在于：包括激光器阵列、图像采集器阵列、接收标靶、待测定日镜和计算机，所述激光器阵列通过可调角度机构安装在水平支撑平面上，接收标靶与水平面平行；所述图像采集器阵列通过固定支架安装在接收标靶上，将采集的图像数据通过数据线发送到计算机；其中所述待测定日镜处于水平面和接收标靶的下方，并由多个子镜组成，多个子镜组成了一个离散化的汇聚曲面，即为待测定日镜的镜面面形，并通过子镜的滚转角和俯仰角描述其三维姿态。

2.一种定日镜面形快速检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、将定日镜摆放在激光器阵列下方的测量区域，并调节至待测状态；

（2）、根据定日镜的姿态调节水平支撑平面上的可调角度机构，使得激光器阵列出射的准直激光束经过子镜的反射最终落在接收标靶；

（3）、图像采集器阵列拍摄接收标靶上反射光斑后将图像信息传输给计算机；

（4）、对于每一个子镜，计算机先根据图像信息计算获得子镜与大地水平面平行（俯仰角θ与滚转角Ф均为零度）条件下的参考位置，并以参考位置为原点建立子坐标系；再通过图像识别算法获得实际反射光斑在子坐标系中的位置；最后计算获得反射光斑位置与参考位置的相对偏移量，即俯仰角θ引起的位置偏移量dx和滚转角Ф引起的位置偏移量dy；

（5）、由计算获得的俯仰角θ和滚转角Ф确定每个子镜的法线方向，然后获得每个子镜测量时的三维姿态，最后根据定日镜的尺寸信息重建其三维面形；由于激光器阵列同时照射单台定日镜上的所有子镜，并通过图像采集器阵列在接收标靶可以同时获得各个子镜的反射光斑图像，所以每个子镜的各个子镜的俯仰角θ和滚转角Ф也是同时获得的，最终实现单台定日镜的面形分布的快速测量；

（6）、对于多台同型号定日镜的检测，只需要将待测定日镜摆放到固定测量区域并调节成待测状态，重复步骤(3)至步骤(5)就能够实现多台定日镜的批量快速测量，无需再调节激光器阵列。

3.根据权利要求2所述的一种定日镜面形快速检测方法，其特征在于：所述步骤（4）中的单个子镜的俯仰角θ满足如下关系：

式中为激光器1出射光轴在X-Z平面内与X轴的夹角，为激光器阵列1出射点到激光入射点的垂直距离，为接收标靶5到激光器阵列1的垂直距离， 为反射光斑位置与参考位置的相对偏差；

所述单个子镜的滚转角Ф满足如下关系：

式中为激光器1出射光轴在Y-Z平面内与Y轴的夹角，为激光器阵列1出射点到激光入射点的垂直距离，为接收标靶5到激光器阵列1的垂直距离， 为反射光斑位置与参考位置的相对偏差。