王 科，刘缠牢

（西安工业大学 光电工程学院，陕西 西安 710021）

引 言

光学元件经抛光加工后元件表面尚存在有麻点、划痕、破点、开口气泡等疵病。在精密光学系统中，光学元件表面疵病能引起衍射而产生噪声光斑，使系统精确度降低。同时表面疵病还会吸收大量光能量，产生热应力，使光学元件表面甚至整个光学系统遭受破坏。因此，对光学元件表面疵病的检测十分必要。

目前，国内对光学元件表面疵病的检测方法主要是目测法［1－2］，该方法受人为主观因素的影响存在检测效率低，检测周期长等问题。对于大批量光学元件的快速检测，目视法已不能满足实际需求。针对这一问题，根据光学元件表面疵病对光的散射特性［3］，目前已有不少基于机器视觉技术的自动化检测方案［3－7］。这些方案对光学元件表面疵病的检测精度已达微米级，但是其检测对象主要是平面光学元件，而对球面光学元件表面疵病的检测研究还相对较少。

现以球面光学元件为检测对象（口径Φ5～Φ50mm），根据光学元件表面疵病对光的散射特性，搭建了基于机器视觉技术的球面光学元件表面疵病检测系统，并通过实验证明了该检测系统能够有效地检测球面光学元件表面上的疵病。

1 检测系统原理

采用基于散射法的光学元件表面疵病检测的方法，原理如图1所示，平行光以一定的角度斜入射至光学元件表面，若无疵病时（见图1（a）），入射的平行光经反射后仍以平行光出射；若有疵病存在时（见图1（b）），平行光照射在疵病表面，产生的散射光进入光学成像系统（相机），通过成像系统对疵病成像，从而达到检测疵病的目的。……