一种望远镜镜片抛光检测系统及其方法与流程

本发明涉及天文测量，具体是一种望远镜镜片抛光检测系统及其方法。

背景技术：

1、望远镜是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。为了保证望远镜的观测精度和成像质量，其镜片需要经过严格的抛光和研磨处理，以达到所需的表面精度和品质。抛光过程通过机械和化学方法去除镜片表面的微小瑕疵，使其表面达到极高的光滑度和几何精度。

2、现有技术中，传统的望远镜镜片抛光检测方法通常需要在抛光过程中多次拆卸镜片和重新安装镜片，这不仅增加了操作复杂度，使得时间成本较高，效率低下，还可能导致镜片在拆卸过程中受到损伤，影响其光学性能，进而延长了生产周期，增加了生产成本。同时，现有的检测方法大多依赖于独立的检测设备和人工操作，检测精度极易受到人为因素和设备精度的影响，难以满足现代光学元件对高精度检测的需求。传统的抛光检测方法通常是在抛光完成后进行离线检测，无法实时反馈抛光过程中的质量信息，难以及时调整抛光控制参数，从而影响抛光效率和质量。

3、因此，如何对望远镜镜片抛光过程进行实时监控和精准控制，有效提升镜片抛光质量和生产效率，成了如今亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种望远镜镜片抛光检测系统及其方法，通过抛光机构对望远镜镜片表面进行抛光，并通过抛光传感器实时检测抛光情况，对生成的抛光检测数据进行处理，判断抛光效果是否满足预设标准，若抛光效果满足预设标准，则停止抛光，否则调整抛光过程中的抛光控制参数，最后对停止抛光的望远镜镜片进行清洗和干燥处理，得到抛光完成的望远镜镜片，从而可以对望远镜镜片抛光过程进行实时监控和精准控制，有效提升镜片抛光质量和生产效率。

2、为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

3、本发明的一种望远镜镜片抛光检测系统，所述系统包括：

4、抛光准备模块，用于将望远镜镜片放置于抛光模座上，并调整抛光机构的工作状态至初始抛光状态；

5、启动检测模块，用于启动所述抛光机构对所述望远镜镜片表面进行抛光，并通过抛光传感器实时检测所述望远镜镜片的抛光情况，生成对应的抛光检测数据；

6、数据处理模块，用于对所述抛光检测数据进行处理，判断所述望远镜镜片的抛光效果是否满足预设标准，若所述抛光效果满足所述预设标准，则停止抛光，若所述抛光效果不满足所述预设标准，则调整抛光过程中的抛光控制参数；

7、清洗干燥模块，用于对停止抛光的望远镜镜片进行清洗和干燥处理，得到抛光完成的望远镜镜片。

8、本发明的进一步改进在于：所述抛光准备模块，包括：

9、放置单元，用于将所述望远镜镜片放置于所述抛光模座上，并通过所述抛光模座上的夹持装置固定所述望远镜镜片的位置；

10、调整单元，用于根据所述望远镜镜片的材质和抛光需求，调整所述抛光机构的工作状态至初始抛光状态，并且所述初始抛光状态包括初始抛光速度和初始抛光压力；

11、设置单元，用于根据所述望远镜镜片的抛光需求，设置所述抛光过程中的抛光控制参数，并且所述抛光控制参数包括抛光时间和抛光模式。

12、本发明的进一步改进在于：所述启动检测模块，包括：

13、启动单元，用于启动所述抛光机构，控制所述抛光机构中抛光盘旋转以及抛光液喷射口喷射抛光液，对所述望远镜镜片表面进行抛光处理；

14、检测单元，用于启动所述抛光传感器，并通过所述抛光传感器实时检测所述望远镜镜片表面的抛光情况，生成所述抛光检测数据；

15、异常处理单元，用于监控所述抛光过程中是否出现异常情况，若出现异常情况则停止所述抛光机构，并在排除故障后重新启动所述抛光过程。

16、本发明的进一步改进在于：所述数据处理模块，包括：

17、收集单元，用于实时收集所述抛光检测数据；

18、提取单元，用于对所述抛光检测数据进行处理分析，提取所述抛光检测数据中的关键抛光特征，并根据所述关键抛光特征判断所述望远镜镜片的抛光效果是否满足所述预设标准；

19、反馈单元，用于当所述抛光效果不满足所述预设标准时，则调整所述抛光过程中的抛光控制参数，并对所述望远镜镜片重新进行抛光，当所述抛光效果满足所述预设标准时，则停止抛光，汇总判断结果并反馈至操作端。

20、本发明的进一步改进在于：通过如下特征提取算法提取所述抛光检测数据中的关键抛光特征，具体包括：

21、对所述抛光检测数据进行灰度化处理，得到预处理完成的抛光检测数据；

22、对所述预处理完成的抛光检测数据进行特征提取，得到抛光检测矩阵，所述抛光检测矩阵的表达式为：

23、

24、式中，pgjc(i)表示抛光检测矩阵；i、j表示抛光检测数据中像素点的位置；σ表示抛光检测数据的像素的邻域标准差；dii(i,σ)表示抛光检测数据在像素点位置i处的二阶导数；dij(i,σ)表示抛光检测数据在像素点位置i、j处的二阶导数；djj(i,σ)表示抛光检测数据在像素点位置j处的二阶导数；

25、计算对应的抛光检测矩阵极值，所述抛光检测矩阵极值的表达式为：

26、j(pgjc(i))＝dii(i,σ)*djj(i,σ)-0.81*dij(i,σ)2

27、式中，pgjc(i)表示抛光检测矩阵；j(pgjc(i))表示抛光检测矩阵极值；i、j表示抛光检测数据中像素点的位置；σ表示抛光检测数据的像素的邻域标准差；dii(i,σ)表示抛光检测数据在像素点位置i处的二阶导数；dij(i,σ)表示抛光检测数据在像素点位置i、j处的二阶导数；djj(i,σ)表示抛光检测数据在像素点位置j处的二阶导数；

28、选取所述抛光检测矩阵极值j(pgjc(i))对应的像素点作为抛光检测特征点，并确定对应的稳定抛光检测特征点；

29、根据所述稳定抛光检测特征点对应的圆形邻域的小波特征，确定抛光检测特征方向；

30、获取所述稳定抛光检测特征点周围的4×4矩形区域，统计所述稳定抛光检测特征点的水平方向值之和、垂直方向值之和、水平方向绝对值之和以及垂直方向绝对值之和，生成对应的所述关键抛光特征。

31、本发明的进一步改进在于：通过如下相似度判断算法根据所述关键抛光特征判断所述望远镜镜片的抛光效果是否满足预设标准，具体包括：

32、设定所述关键抛光特征为zgjpg，且所述预设标准对应的参考抛光特征为zckpg；

33、对所述关键抛光特征zgjpg和参考抛光特征zckpg进行l2正则化，得到的点积的表达式为：

34、

35、式中，zgjpg表示关键抛光特征；zckpg表示参考抛光特征；s(zgjpg,zckpg)表示对关键抛光特征zgjpg和参考抛光特征zckpg进行l2正则化后得到的点积；ztgjpg表示对关键抛光特征zgjpg进行转置运算的结果；||zgjpg||2表示关键抛光特征zgjpg的l2范数；||zckpg||2表示参考抛光特征zckpg的l2范数；/表示除号；

36、通过对所述关键抛光特征和参考抛光特征进行l2正则化，根据所述点积得到所述关键抛光特征和参考抛光特征的相似程度；

37、获取所述预设标准对应的预设相似阈值，通过对比所述相似程度和预设相似阈值，判断所述望远镜镜片的抛光效果是否满足所述预设标准，即若所述相似程度大于等于预设相似阈值，则判断所述望远镜镜片的抛光效果满足所述预设标准；若所述相似程度小于预设相似阈值，则判断所述望远镜镜片的抛光效果不满足所述预设标准。

38、本发明的进一步改进在于：所述清洗干燥模块，包括：

39、清洗单元，用于确定并去除所述停止抛光的望远镜镜片表面残留的抛光液和颗粒物；

40、干燥单元，用于通过干燥设备对完成清洗的望远镜镜片进行干燥处理，得到所述抛光完成的望远镜镜片；

41、包装存储单元，用于对所述抛光完成的望远镜镜片进行包装及存储。

42、本发明的一种望远镜镜片抛光检测方法，所述方法包括：

43、将望远镜镜片放置于抛光模座上，并调整抛光机构的工作状态至初始抛光状态；

44、启动所述抛光机构对所述望远镜镜片表面进行抛光，并通过抛光传感器实时检测所述望远镜镜片的抛光情况，生成对应的抛光检测数据；

45、对所述抛光检测数据进行处理，判断所述望远镜镜片的抛光效果是否满足预设标准，若所述抛光效果满足所述预设标准，则停止抛光，若所述抛光效果不满足所述预设标准，则调整抛光过程中的抛光控制参数；

46、对停止抛光的望远镜镜片进行清洗和干燥处理，得到抛光完成的望远镜镜片。

47、本发明的有益效果是：本发明提出了一种望远镜镜片抛光检测系统及其方法，通过抛光准备模块、启动检测模块、数据处理模块和清洗干燥模块，可以将望远镜镜片放置于抛光模座上，并调整抛光机构的工作状态至初始抛光状态；启动抛光机构对望远镜镜片表面进行抛光，并通过抛光传感器实时检测望远镜镜片的抛光情况，生成对应的抛光检测数据；对抛光检测数据进行处理，判断望远镜镜片的抛光效果是否满足预设标准，若抛光效果满足预设标准，则停止抛光，若抛光效果不满足预设标准，则调整抛光过程中的抛光控制参数；对停止抛光的望远镜镜片进行清洗和干燥处理，得到抛光完成的望远镜镜片，从而无需多次拆卸镜片，提高了望远镜镜片的抛光效率，避免了镜片的损伤和工时浪费；并且可以实时检测望远镜镜片的抛光情况，及时调整抛光控制参数，确保镜片表面达到高光洁度和高精度要求，提升望远镜镜片的产品质量；同时可以减少人工干预和重复检测次数，降低了生产成本和劳动强度；并且该抛光检测方法生产灵活性较强，适用于不同规格和类型的望远镜镜片，具有广泛的生产应用前景。