光学微纳器件制造和产品的测量和评价

提出基于光学质量评价的光学自由曲面制造方法，探索自由曲面数学描述、光学质量与面型误差映射模型及加工面型反馈补偿的基础理论，建立基于自由曲面几何面形光学特性参数的加工质量综合评价体系，实现更加逼近理想光学质量光学自由曲面器件的制造，为光学自由曲面的精度可控制造和应用水平的提升提供理论和技术平台支撑。

研究了光学自由曲面器件的光学成像质量评价、面型误差及反馈补偿的关联理论。推导了波前像差数学描述模型、成像质量评价及自由曲面面型误差量之间的映射关系,提高了如微透镜阵列和一体化三反镜等光学器件的制造质量和光学性能。

该课题为国家973计划项目（光学自由曲面制造的基础研究）的子课题。在研究中提出一种基于原位测量系统的高精度再装配定位方法，实现工件补偿加工的高精度定位，实现了光学自由曲面的原位测量和面形可控加工的集成化。

在研究中开展了自由曲面检测全息图设计理论和方法研究，得到零补偿干涉测量的计算全息图。完成了基于空间光调制器的斜入射干涉测量系统的结构设计、仿真、标定和测量实验验证。

该系统是为苏州金诚轴承有限公司研制生产的滚针轴承生产线上使用的专业漏针照相检测设备系统。在振动上料盘的配合下，该系统能自动完成送料，检测，分选，下料的轴承缺陷自动化检测过程。在检测过程中，系统自动对轴承进行触发拍照，正反面判断，自动定位，漏针缺陷判断报警的功能。经过简单的机械位置调整，该系统可检测直径12MM至40MM的多种类型的轴承。

负责该项目检测方案的预研，传动和照明方式改进，控制部分电路板设计，整个检测程序的编写和调试，现场系统安装和使用人员培训以及设备后期维护和技术支持。

该项目是为武汉东风本田汽车有限公司研制开发的发动机缸盖生产线上使用的专业发动机缸盖进气门杆安装检测系统。该气门检测系统使用机器视觉方法检测发动机缸盖的气门杆安装情况，判断气门杆错装和漏装缺陷，对检测结果进行实时显示，并给出报警信息，控制产品生产流程。

负责该项目检测方案的预研，相机装夹具和光源照明方式设计，控制部分电路板设计和制作，整个检测程序的编写和调试，现场系统安装和使用人员培训以及设备后期维护和技术支持。

该项目是为武汉金恒泰机械有限公司生产的管接头螺纹缺陷检测及尺寸测量的专用设备，设备结构可靠，检测速度可达120个每分，极大的提高了管接头螺纹的检测效率。该项目并以“基于机器视觉的螺纹缺陷识别自动分选设备”为题获得湖北省第七届挑战杯二等奖。

参与该设备检测平台的机械设计和安装，螺纹图像处理模块调试以及项目后期设备的维护和参数调整。