CN103728315A - 大口径元件表面检测装置及相应的损伤快速定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大口径光学元件表面损伤检测装置。该装置包括：线阵相机组件，获取光学元件表面局部低精度线阵图像；显微相机组件，获取光学表面局部高精度面阵图像；扫描聚焦组件，控制线阵相机组件和显微相机组件对光学元件表面的扫描、定位和聚焦；专用夹具，对光学元件进行定位夹紧和姿态调整；数据采集处理器，进行图像采集处理分析和电机驱动控制。本发明还公开一种元件损伤的快速定位方法。该方法通过在线阵图像中指定感兴趣损伤点，将显微相机组件的轴心快速移动到损伤点位置。本发明能够对光学元件表面的损伤进行快速定位，并进行高精度的显微成像，定位精度约为50微米。本发明具有广泛的应用前景和可观的社会经济效益。

Description

大口径元件表面检测装置及相应的损伤快速定位方法

技术领域

本发明属于大口径光学元件表面损伤检测领域，具体涉及一种大口径光学元件表面损伤检测装置及相应的元件损伤快速定位方法。

背景技术

在大型或超大型光学设备制造领域，大口径光学元件的应用非常广泛，随着科学技术的发展，人们对大口径光学元件的表面质量要求也越来越高。通常，大口径光学元件在使用之前都需要对它们的表面损伤进行检测。目前，国内主要依靠人眼或其它辅助工具来实现对光学元件的检测分析，虽然国内很多高校研究所也都对此开展了很多相关研究工作，并研制出了一些检测设备，但是仍然存在很多局限和不足，如检测精度差、检测效率较低、检测对象单一、操作不便等，至使其无法推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述不足、满足大口径光学元件表面损伤检测需求的检测装置及相应的损伤快速定位方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提出一种大口径光学元件表面损伤检测装置，该装置包括线阵相机组件、显微镜组件、扫描聚焦组件、专用夹具和数据采集处理器，其中：

所述专用夹具固定安装在检测平台上，用于实现待检测光学元件的定位和夹紧，并根据数据采集处理器的调整指令对待检测光学元件的姿态进行调整；

所述线阵相机组件安装于可观测到待检测光学元件的位置，用于获取待检测光学元件表面局部缩小的低精度线阵图像，并将获取到的线阵图像发送给所述数据采集处理器进行存储、处理和分析；

所述显微镜组件安装于可观测到待检测光学元件的位置，用于获取待检测光学元件表面局部放大的高精度面阵图像，并将获取到的面阵图像发送给所述数据采集处理器进行存储、处理和分析；

所述扫描聚焦组件与所述线阵相机组件和显微镜组件连接，用于根据所述数据采集处理器的驱动指令运动，以实现所述线阵相机组件、所述显微镜组件对于待检测光学元件表面的扫描、定位和聚焦；

所述数据采集处理器与所述线阵相机组件、显微镜组件和扫描聚焦组件连接，用于对于所述专用夹具和扫描聚焦组件的运动进行控制，并对接收到的图像进行存储、处理和图像损伤信息分析。

根据本发明的另一方面，还提出一种利用所述表面损伤检测装置进行损伤快速定位的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：获取相机在水平扫描方向和竖直扫描方向上的焦距变化斜率；该步骤中，首先将待检测光学元件安装到专用夹具上，调整待检测光学元件的表面与相机的轴心尽可能垂直，然后驱动水平扫描轴和竖直扫描轴分别运动到待检测光学元件的四个角点，并通过驱动前后聚焦轴运动，使得线阵图像和显微图像的清晰度最佳，记录四个角点的三维坐标：左上角：(x_ll，y_lt，z_lt)，左下角：(x_lb，y_lb，z_lb)，右上角：(x_rt，y_rt，z_rt)，右下角：(x_rb，y_rb，z_rb)，分别计算聚焦轴在水平扫描方向和竖直扫描方向上的焦距变化斜率F_x和F_y：

$F_x=\frac{1}{2}(\frac{z_{\mathrm{rt}}-z_{\mathrm{lt}}}{x_{\mathrm{rt}}-x_{\mathrm{lt}}}+\frac{z_{\mathrm{rb}}-z_{\mathrm{lb}}}{x_{\mathrm{rb}}-x_{\mathrm{lb}}}),$

$F_y=\frac{1}{2}(\frac{z_{\mathrm{lb}}-z_{\mathrm{lt}}}{y_{\mathrm{lb}}-y_{\mathrm{lt}}}+\frac{z_{\mathrm{rb}}-z_{\mathrm{rt}}}{y_{\mathrm{rb}}-x_{\mathrm{rt}}});$

步骤2：确定初始扫描点的坐标(x₀，y₀，z₀)，驱动水平扫描轴和竖直扫描轴运动到待检测光学元件的左上角(x_lt，y_lt，z_lt)，使初始扫描点的坐标(x₀，y₀，z₀)＝(x_lt，y_lt，z_lt)；

步骤3：根据待检测光学元件的高度和宽度大小以及线阵相机的视场大小，设定水平扫描轴和竖直扫描轴的范围、线阵图像的缓存大小以及循环扫描次数；

步骤4：开始扫描待检测光学元件图像，启动竖直扫描轴从上到下进行定长运动，并启动线阵相机采集图像，扫描完一列图像之后，驱动水平扫描轴向右进行定长运动，同时驱动竖直扫描轴返回到初始位置，以便进行下一次扫描，如此重复扫描过程，直到循环扫描次数结束，将扫描得到的图像进行分块存储，驱动水平扫描轴和竖直扫描轴运动的过程中，还需驱动前后聚焦轴运动，以确保成像始终清晰；

步骤5：系统归位，并进行图像矫正：待检测光学元件扫描完毕后，驱动各轴回到初始扫描位置(x₀，y₀，z₀)，并对扫描的图像进行图像矫正以消除由于线阵CCD倾斜导致的图像畸变；

步骤6：观察待检测光学元件的损伤图像，发现并指定感兴趣损伤点后，计算该损伤点相对于全局线阵图像的像素坐标；

步骤7：利用线性映射模型将损伤点的像素坐标转化为显微相机轴心对应的物理坐标；

步骤8：读取水平扫描轴和竖直扫描轴的当前位置，与步骤7计算得到的所述显微相机轴心对应的物理坐标进行差值运算，得到水平扫描轴和竖直扫描轴的运动步数，并分别控制水平扫描轴和竖直扫描轴运动相应的步数。

本发明能够快速地扫描并获取大口径光学元件的损伤图像，扫描一块810X460mm尺寸的光学元件，仅需5分钟，线阵相机可以识别的最小损伤点尺寸约为30微米，显微镜精确测量损测点的尺寸精度优于5微米。另外，利用相应的损伤快速定位方法，能够将装置中的显微相机组件准确定位到指定的损伤点，以便进行更高精度的测量和分析，定位精度在50微米。

附图说明

图1为本发明大口径光学元件表面损伤检测装置的结构示意图。

图2为本发明显微视觉快速定位方法的流程图。

图3为根据本发明一实施例的线阵图像采集的流程图。

图4为根据本发明一实施例的线阵图像分块存储与显示原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明大口径光学元件表面损伤检测装置的结构示意图，如图1所示，所述大口径光学元件表面损伤检测装置包括线阵相机组件1、显微镜组件2、扫描聚焦组件3、专用夹具4和数据采集处理器5，其中：

所述专用夹具固定安装在检测平台上，用于实现待检测光学元件的定位和夹紧，并根据数据采集处理器的调整指令对待检测光学元件的姿态进行调整，待检测光学元件的姿态包括俯仰和偏摆角度等姿态；

在本发明一实施例中，所述专用夹具是一种柔性夹具，其可以实现厚度尺寸60-150毫米，长度尺寸400-1000毫米，宽度尺寸200-500毫米之间方形光学元件的定位和夹紧，并可对光学元件的俯仰和偏摆角度进行调整，如若需要夹持非方形光学元件，则仅需改变专用夹具的形状即可。

所述线阵相机组件安装于可观测到待检测光学元件的位置，用于获取待检测光学元件表面局部缩小的低精度线阵图像，并将获取到的线阵图像发送给所述数据采集处理器进行存储、处理和分析；

所述线阵相机组件包括线阵CCD、相机镜头和线光源，其中，所述线光源用于照亮待检测光学元件表面的线区域；所述相机镜头用于将该区域成像到线阵CCD上，从而获取光学元件表面局部缩小的线阵图像。在本发明一实施例中，所述线阵CCD的行频最高可达几十KHz，所述线阵相机组件的分辨率为8.5微米。

所述显微镜组件安装于可观测到待检测光学元件的位置，用于获取待检测光学元件表面局部放大的高精度面阵图像，并将获取到的面阵图像发送给所述数据采集处理器进行存储、处理和分析；

所述显微镜组件包括面阵CCD、显微镜头和同轴光源，其中，所述同轴光源用于照亮待检测光学元件表面的面区域，显微镜头用于将该区域成像到面阵CCD上，从而获取待检测光学元件表面局部放大的面阵图像。在本发明一实施例中，所述显微镜组件的放大倍数为0.71倍-4.5倍，最高分辨率为1.57微米。

所述扫描聚焦组件与所述线阵相机组件和显微镜组件连接，用于根据所述数据采集处理器的驱动指令运动，以实现所述线阵相机组件、所述显微镜组件对于待检测光学元件表面的扫描、定位和聚焦；

所述扫描聚焦组件包括一个水平扫描轴、一个竖直扫描轴和一个前后聚焦轴，所述线阵相机组件和显微镜组件共同安装在所述前后聚焦轴上，驱动所述前后聚焦轴运动可以实现所述线阵相机组件中的相机镜头或者所述显微镜组件中的显微镜头对待检测光学元件表面的聚焦；驱动所述水平扫描轴和竖直扫描轴运动可以实现相机镜头或者显微镜头对待检测光学元件表面的扫描和定位；所述竖直扫描轴上安装有光栅尺，一方面用于对所述竖直扫描轴进行精确定位，另一方面用于同步线阵相机组件的采集触发信号。

所述数据采集处理器与所述线阵相机组件、显微镜组件和扫描聚焦组件连接，用于对于所述专用夹具和扫描聚焦组件的运动进行控制，并对接收到的图像进行存储、处理和图像损伤信息分析，具体地，所述数据采集处理器向所述专用夹具发出调整指令，以对待检测光学元件的姿态进行调整；向所述扫描聚焦组件发出驱动指令，以实现所述线阵相机组件或所述显微镜组件对于待检测光学元件表面的扫描、定位和聚焦；接收所述线阵相机组件获取的线阵图像，并对其进行存储、处理和图像损伤信息分析；接收所述显微镜组件获取的面阵图像，并对其进行存储、处理和图像损伤信息分析；

所述数据采集处理器包括显示器、上位机和下位机，其中，所述下位机负责图像采集和电机控制；所述显示器用于显示图像和操作界面，提供人机互动的窗口；上位机负责图像存储、处理和损伤信息分析，所述图像处理至少包括图像拼接，所述图像损伤信息分析至少包括损伤识别、损伤分割、损伤统计。

在本发明一实施例中，所述表面损伤检测装置使用奥普特生产的型号为LS202的线光源、DASAL生产的型号为ES-8k的TDI线阵相机，分辨率1×8192，线扫描频率最高可达34kHz，与施耐德生产的Mako镜头组成线阵相机组件，视场大小为70mm；使用奥普特生产的型号为PI0803的点光源为镜头提供同轴光、Pointgray生产的Chameleon系列的1/3″靶面CCD、与Navitar生产的Zoom6000系列的显微镜头组成显微镜组件，组件的放大倍数为0.71倍-4.5倍可调，组件最高分辨率为1.57微米；使用卓立汉光生产的KSA系列的行程为1000mm和500mm的电动位移平台、以及Sigma生产的型号为SGSP26-50的行程50mm的电动位移平台组成聚焦扫描组件，其中，聚焦轴的重复定位精度为3μm，竖直扫描轴的定位精度为1μm，水平扫描轴的定位精度为20μm；自行研制了柔性夹具，柔性夹具可夹持的光学组件的尺寸范围为厚度60-150毫米，长度400-1000毫米，宽度200-500毫米之间，柔性夹具还可以对光学元件的偏转角和俯仰角进行调节，最小调节步长约10′。

根据本发明的另一方面，还提供一种利用所述检测装置进行损伤快速定位的方法，损伤快速定位是通过在光学元件表面损伤的线阵图像中，指定感兴趣损伤点，并将显微相机组件的轴心快速移动到此损伤点。如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤1：获取相机在水平扫描方向和竖直扫描方向上的焦距变化斜率：该步骤中，首先将待检测光学元件安装到专用夹具上，调整待检测光学元件的表面与相机的轴心尽可能垂直，然后驱动水平扫描轴(X轴)和竖直扫描轴(Y轴)分别运动到待检测光学元件的四个角点(左上角，左下角，右上角，右下角)，并通过驱动前后聚焦轴(Z轴)运动，使得线阵图像和显微图像的清晰度最佳，记录四个角点的三维坐标：左上角：(x_lt，y_lt，z_lt)，左下角：(x_lb，y_lb，z_lb)，右上角：(x_rt，y_rt，z_rt)，右上角：(x_rb，y_rb，z_rb)，分别计算聚焦轴在水平扫描方向和竖直扫描方向上的焦距变化斜率F_x和F_y：

$F_x=\frac{1}{2}(\frac{z_{\mathrm{rt}}-z_{\mathrm{lt}}}{x_{\mathrm{rt}}-x_{\mathrm{lt}}}+\frac{z_{\mathrm{rb}}-z_{\mathrm{lb}}}{x_{\mathrm{rb}}-x_{\mathrm{lb}}}),$

$F_y=\frac{1}{2}(\frac{z_{\mathrm{lb}}-z_{\mathrm{lt}}}{y_{\mathrm{lb}}-y_{\mathrm{lt}}}+\frac{z_{\mathrm{rb}}-z_{\mathrm{rt}}}{y_{\mathrm{rb}}-x_{\mathrm{rt}}});$

步骤2：确定初始扫描点的坐标(x₀，y₀，z₀)，驱动水平扫描轴和竖直扫描轴运动到待检测光学元件的左上角(x_lt，y_lt，z_lt)，使初始扫描点的坐标(x₀，y₀，z₀)＝(x_lt，y_lt，z_lt)；

步骤3：根据待检测光学元件的高度和宽度大小以及线阵相机的视场大小，设定水平扫描轴和竖直扫描轴的范围、线阵图像的缓存大小以及循环扫描次数；

在本发明一实施例中，待检测光学元件的高度为460mm，宽度为810mm，线阵相机视场大小为70mm，则线阵相机对待检测光学元件需要进行12次循环扫描，每次的扫描高度为460mm。

步骤4：开始扫描待检测光学元件图像，启动竖直扫描轴从上到下进行定长运动，并启动线阵相机采集图像，扫描完一列图像之后，驱动水平扫描轴向右进行定长运动，同时驱动竖直扫描轴返回到初始位置，以便进行下一次扫描，如此重复扫描过程，直到循环扫描次数结束，将扫描得到的图像进行分块存储，驱动水平扫描轴和竖直扫描轴运动的过程中，还需驱动前后聚焦轴运动，以确保成像始终清晰，对于前后聚焦轴的控制方法表示为：

z＝F_xx+F_yy+z₀，

其中，(x，y，z)为线阵相机轴心相对于平台原点的三维坐标；

如图3所示，线阵相机每扫描完一列图像，都需要驱动水平扫描轴水平移动视场大小的距离，在本发明一实施例中为70mm。在驱动垂直扫描轴返回初始位置的过程中，可以将当前采集的图像分块保存到当地硬盘，在本发明一实施例中，每块图像的大小固定为2048X2048个像素，待检测光学元件全部扫描完后对应一个分块图像矩阵，图像保存到当地硬盘的文件名以该图像所在图像矩阵的位置命名，如图4所示。

步骤5：系统归位，并进行图像矫正：待检测光学元件扫描完毕后，驱动各轴回到初始扫描位置(x₀，y₀，z₀)，并对扫描的图像进行图像矫正以消除由于线阵CCD倾斜导致的图像畸变；

步骤6：观察待检测光学元件的损伤图像，发现并指定感兴趣损伤点后，计算该损伤点相对于全局线阵图像的像素坐标；

在本发明一实施例中，显示损伤图像时只将显示位置中心所在的图像块及相邻的m块，比如8块子图像读入，并将这m+1块，比如9块图像合成一幅大的合成图像，同时设定该合成图像的感兴趣区域(ROI，RegionOfInterest)用于当前视图显示，如图4所示。在计算损伤点的像素坐标时，需要首先计算出合成图像左上角相对于全局线阵图像的位置(u₀，v₀)，然后计算ROI相对于合成图像的左上角的位置(u₁，v₁)，最后，计算指定损伤点相对于ROI的像素位置(u₂，v₂)，将以上三者进行求和，可求得损伤点相对于全局线阵图像的像素坐标(u，v)：

(u，v)＝(u₀，v₀)+(u₁，v₁)+(u₂，v₂)    (1)

步骤7：利用线性映射模型将损伤点的像素坐标转化为显微相机轴心对应的物理坐标，其中所述线性模型如下所示：

$\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{k}_1& 0\\ 0& k_2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}u\\ v\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{x}_0\\ y_0\end{array}\right],$

其中，(x，y)表示显微相机轴心对应的物理坐标，(a，b)表示显微相机与线阵相机之间的位置关系，(k₁，k₂)表示从像素坐标到物理坐标的线性参数，(u，v)表示损伤点相对于全局线阵图像的像素坐标，(x₀，y₀)表示起始扫描位置。上式中的未知参数需要事先标定，其标定方法可通过最小二乘法实现，具体流程可描述为：指定多组损伤点，并分别记录损伤点的像素坐标，手动驱动水平扫描轴和垂直扫描轴运动，使显微相机的轴心依次运动到每一个损伤点，并分别记录每个损伤点对应的物理坐标，最后根据上式所示模型，利用最小二乘法可求得上式中的未知参数。

步骤8：读取水平扫描轴和竖直扫描轴的当前位置，与步骤7计算得到的所述显微相机轴心对应的物理坐标进行差值运算，得到水平扫描轴和竖直扫描轴的运动步数，并分别控制水平扫描轴和竖直扫描轴运动相应的步数。

实际应用证明，本发明实施方便，能够方便快速、高精度的实现大口径光学元件的表面损伤检测，并能够对图像中指定的损伤点进行显微视觉快速定位，可以满足大口径光学元件加工、清洗、输运、安装、使用过程中各个阶段的损伤情况的表面损伤状态离线检测的需求。本发明稍作改动，还可应用于其它物体的表面状态检测。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大口径光学元件表面损伤检测装置，其特征在于，该装置包括：线阵相机组件、显微镜组件、扫描聚焦组件、专用夹具和数据采集处理器，其中：

所述专用夹具固定安装在检测平台上，用于实现待检测光学元件的定位和夹紧，并根据数据采集处理器的调整指令对待检测光学元件的姿态进行调整；

所述线阵相机组件安装于可观测到待检测光学元件的位置，用于获取待检测光学元件表面局部缩小的低精度线阵图像，并将获取到的线阵图像发送给所述数据采集处理器进行存储、处理和分析；

所述显微镜组件安装于可观测到待检测光学元件的位置，用于获取待检测光学元件表面局部放大的高精度面阵图像，并将获取到的面阵图像发送给所述数据采集处理器进行存储、处理和分析；

所述扫描聚焦组件与所述线阵相机组件和显微镜组件连接，用于根据所述数据采集处理器的驱动指令运动，以实现所述线阵相机组件、所述显微镜组件对于待检测光学元件表面的扫描、定位和聚焦；

所述数据采集处理器与所述线阵相机组件、显微镜组件和扫描聚焦组件连接，用于对于所述专用夹具和扫描聚焦组件的运动进行控制，并对接收到的图像进行存储、处理和图像损伤信息分析。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述专用夹具为柔性夹具。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线阵相机组件包括线阵CCD、相机镜头和线光源，其中，所述线光源用于照亮待检测光学元件表面的线区域；所述相机镜头用于将该区域成像到线阵CCD上，从而获取光学元件表面局部缩小的线阵图像。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述显微镜组件包括面阵CCD、显微镜头和同轴光源，其中，所述同轴光源用于照亮待检测光学元件表面的面区域，显微镜头用于将该区域成像到面阵CCD上，从而获取待检测光学元件表面局部放大的面阵图像。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述扫描聚焦组件包括水平扫描轴、竖直扫描轴和前后聚焦轴，所述线阵相机组件和显微镜组件共同安装在所述前后聚焦轴上，驱动所述前后聚焦轴运动可以实现所述线阵相机组件中的相机镜头或者所述显微镜组件中的显微镜头对待检测光学元件表面的聚焦；驱动所述水平扫描轴和竖直扫描轴运动可以实现相机镜头或者显微镜头对待检测光学元件表面的扫描和定位。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述竖直扫描轴上安装有光栅尺，用于对所述竖直扫描轴精确定位，并同步线阵相机组件的采集触发信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据采集处理器包括显示器、上位机和下位机，其中，所述下位机负责图像采集和电机控制；所述显示器用于显示图像和操作界面，提供人机互动的窗口；上位机负责图像存储、处理和损伤信息分析。

8.一种利用权利要求1所述的表面损伤检测装置进行损伤快速定位的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：获取相机在水平扫描方向和竖直扫描方向上的焦距变化斜率；该步骤中，首先将待检测光学元件安装到专用夹具上，调整待检测光学元件的表面与相机的轴心尽可能垂直，然后驱动水平扫描轴和竖直扫描轴分别运动到待检测光学元件的四个角点，并通过驱动前后聚焦轴运动，使得线阵图像和显微图像的清晰度最佳，记录四个角点的三维坐标：左上角：(x_lt，y_lt，z_lt)，左下角：(x_lb，y_lb，z_lb)，右上角：(x_rt，y_tt，z_rt)，右下角：(x_rb，y_rb，z_rb)，分别计算聚焦轴在水平扫描方向和竖直扫描方向上的焦距变化斜率F_x和F_y：

$F_x=\frac{1}{2}(\frac{z_{\mathrm{rt}}-z_{\mathrm{lt}}}{x_{\mathrm{rt}}-x_{\mathrm{lt}}}+\frac{z_{\mathrm{rb}}-z_{\mathrm{lb}}}{x_{\mathrm{rb}}-x_{\mathrm{lb}}}),$

$F_y=\frac{1}{2}(\frac{z_{\mathrm{lb}}-z_{\mathrm{lt}}}{y_{\mathrm{lb}}-y_{\mathrm{lt}}}+\frac{z_{\mathrm{rb}}-z_{\mathrm{rt}}}{y_{\mathrm{rb}}-x_{\mathrm{rt}}});$

步骤2：确定初始扫描点的坐标(x₀，y₀，z₀)，驱动水平扫描轴和竖直扫描轴运动到待检测光学元件的左上角(x_lt，y_lt，z_lt)，使初始扫描点的坐标(x₀，y₀，z₀)＝(x_lt，y_lt，z_lt)；

步骤3：根据待检测光学元件的高度和宽度大小以及线阵相机的视场大小，设定水平扫描轴和竖直扫描轴的范围、线阵图像的缓存大小以及循环扫描次数；

步骤4：开始扫描待检测光学元件图像，启动竖直扫描轴从上到下进行定长运动，并启动线阵相机采集图像，扫描完一列图像之后，驱动水平扫描轴向右进行定长运动，同时驱动竖直扫描轴返回到初始位置，以便进行下一次扫描，如此重复扫描过程，直到循环扫描次数结束，将扫描得到的图像进行分块存储，驱动水平扫描轴和竖直扫描轴运动的过程中，还需驱动前后聚焦轴运动，以确保成像始终清晰；

步骤5：系统归位，并进行图像矫正：待检测光学元件扫描完毕后，驱动各轴回到初始扫描位置(x₀，y₀，z₀)，并对扫描的图像进行图像矫正以消除由于线阵CCD倾斜导致的图像畸变；

步骤6：观察待检测光学元件的损伤图像，发现并指定感兴趣损伤点后，计算该损伤点相对于全局线阵图像的像素坐标；

步骤7：利用线性映射模型将损伤点的像素坐标转化为显微相机轴心对应的物理坐标；

步骤8：读取水平扫描轴和竖直扫描轴的当前位置，与步骤7计算得到的所述显微相机轴心对应的物理坐标进行差值运算，得到水平扫描轴和竖直扫描轴的运动步数，并分别控制水平扫描轴和竖直扫描轴运动相应的步数。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤6进一步包括以下步骤：

步骤61，读取显示位置中心所在的图像块及相邻的m块子图像进行显示，并将这m+1块图像合成为一幅大的合成图像，同时设定该合成图像的感兴趣区域；

步骤62，计算所述合成图像中损伤点的像素坐标：首先计算合成图像左上角相对于全局线阵图像的位置(u₀，v₀)，然后计算感兴趣区域相对于合成图像的左上角的位置(u₁，v₁)，最后，计算指定损伤点相对于感兴趣区域的像素位置(u₂，v₂)，将以上三个位置坐标进行求和得到损伤点相对于全局线阵图像的像素坐标(u，v)。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤7中线性映射模型表示为：

$\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{k}_1& 0\\ 0& k_2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}u\\ v\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{x}_0\\ y_0\end{array}\right],$

其中，(x，y)表示显微相机轴心对应的物理坐标，(a，b)表示显微相机轴心与线阵相机轴心之间的位置关系，(k₁，k₂)表示从像素坐标到物理坐标的线性参数，(u，v)表示损伤点相对于全局线阵图像的像素坐标。

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