CN110006367B - 偏摆角、俯仰角测量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种偏摆角、俯仰角测量方法和装置。该方法包括：采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息；根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角。本申请提供的技术方案可以测量物面偏摆角的全局分布。

Description

偏摆角、俯仰角测量方法和装置

技术领域

本申请涉及全场光测量技术领域，尤其涉及一种偏摆角、俯仰角测量方法和装置。

背景技术

先进制造技术对国民经济有着重要影响，其中，数控机床及三坐标测量机等大型高精密机械加工设备和测量设备更是先进制造业中极为重要的设备。该类设备的运行部件，比如线性导轨，在运行过程中会产生六自由度误差，这些误差是影响该类设备加工零件质量的重要因素，因此，测量该类设备在六个自由度上的误差具有显著的工程意义。

偏摆角和俯仰角是六个自由度中的两个，对其进行精密测量可以作为角位移定位的一个基础，并且可以为后续控制偏摆角、俯仰角误差及对偏摆角、俯仰角进行补偿提供重要依据。

目前现有的偏摆角、俯仰角误差测量方法均为接触式测量，需要将传感器或者合作靶镜安装在被测物表面，这种测量模式在工程应用中存在诸多不便，且会给测量结果带来附加误差。

发明内容

在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本申请实施例提供一种偏摆角、俯仰角测量方法和装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种偏摆角测量方法，包括：

采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息；

根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角。

可选地，采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息，包括：

在所述物面偏摆前，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第一相位分布信息；

在所述物面偏摆后，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第二相位分布信息；

根据所述第一相位分布信息和所述第二相位分布信息，确定所述物面偏摆所引起的相位分布信息。

可选地，根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的偏摆角：

其中，所述物面的偏摆轴为Y轴，观察方向在Z轴上，物面绕Y轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为α，特别地，当物面与XOY面重合时，α为0度。所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到所述物面上的所述入射光的照明角。

可选地，所述数字散斑干涉法中照射到所述物面上的入射光的照明角为0度；

根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的偏摆角：

其中，所述物面的偏摆轴为Y轴，观察方向在Z轴上，所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的入射光的波长。

第二方面，本申请实施例还提供了一种俯仰角测量方法，包括：

采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息；

根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角。

可选地，采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息，包括：

在所述物面俯仰前，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第一相位分布信息；

在所述物面俯仰后，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第二相位分布信息；

根据所述第一相位分布信息和所述第二相位分布信息，确定所述物面俯仰所引起的相位分布信息。

可选地，根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的俯仰角：

其中，所述物面的俯仰轴为X轴，观察方向在Z轴上，物面绕X轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为β，特别地，当物面与XOY面重合时，β为0度。所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到所述物面上的所述入射光的照明角。

可选地，所述数字散斑干涉法中照射到所述物面上的入射光的照明角为0度；

根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的俯仰角：

其中，所述物面的俯仰轴为X轴，观察方向在Z轴上，所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的入射光的波长。

第三方面，本申请实施例还提供了一种偏摆角测量装置，包括：

数字散斑干涉测量模块，用于采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息；

偏摆角确定模块，用于根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角。

第四方面，本申请实施例还提供了一种俯仰角测量装置，包括：

数字散斑干涉测量模块，用于采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息；

俯仰角确定模块，用于根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角。

通过采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息，进而根据该相位分布信息确定物面的偏摆角，从而可以实现对物面的偏摆角的非接触式测量，有效减小测量误差。

通过采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息，进而根据该相位分布信息确定物面的俯仰角，从而可以实现对物面的俯仰角的非接触式测量，有效减小测量误差。

通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的优点将更加明显。

附图说明

本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种偏摆角测量方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种基于数字散斑干涉测量法测量偏摆角的可选示例；

图3为本申请实施例提供的一种基于数字散斑干涉测量法测量偏摆角的可选示例；

图4为本申请实施例提供的一种俯仰角测量方法流程图；

图5为本申请实施例提供的一种偏摆角测量装置的逻辑框图；

图6为本申请实施例提供的一种俯仰角测量装置的逻辑框图；

图7为本申请实施例提供的一种测量系统的逻辑框图。

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本申请实施例的理解。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

通常来说，物面偏摆、俯仰导致的物面形变很小，但会导致较大的相位变化。数字散斑干涉技术是一种非接触式光学测量技术，能够测量工程材料的形变和应变等，具有精度高、适用性广、光路和方法简单以及非接触式测量等特点。由于数字散斑干涉技术是一种形变敏感技术，它建立了相位和形变之间的关系。通常，数字散斑干涉测量技术用来测量形变以及与形变相关的量(例如应变、振动、厚度等)，或者用于无损检测，但在角度测量方面应用较少。

在大量研究和实验论证的基础上，本申请申请人发现数字散斑干涉技术同样对微小角位移敏感。基于这种发现，本申请首次将对物体离面形变极为敏感的数字散斑干涉技术引入偏摆角、俯仰角的测量，提供了一种测量偏摆角、俯仰角的全新方案，下面结合附图详细说明本申请具有示范性的实施例的技术方案。

图1为本申请实施例提供的一种偏摆角测量方法流程图。如图1所示，本申请实施例提供的偏摆角测量方法包括：

S101：采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息。

S102：根据该相位分布信息确定物面的偏摆角。

例如，可采用数字散斑干涉法测量物面偏摆前后的相位分布信息，根据该相位分布信息确定物面的偏摆角。相位分布信息可采用但不限于相位图的方式进行表示。

不同于传统接触式偏摆角测量方法，本申请实施例基于数字散斑干涉法确定物面的偏摆角，无需在物面安装传感器或合作靶镜，可以实现对物面的偏摆角的非接触式测量，有效减小测量误差。并且，本申请实施例基于数字散斑干涉技术的偏摆角测量方法器件少、结构简单、测量结果直观且实时。

可选地，采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息，包括：在物面偏摆前，采用数字散斑干涉法测量物面的第一相位分布信息；在物面偏摆后，采用数字散斑干涉法测量物面的第二相位分布信息；根据第一相位分布信息和第二相位分布信息，确定物面偏摆所引起的相位分布信息。

下面进一步阐述下本申请基于数字散斑干涉技术进行偏摆角测量的方案的理论基础和具体示例性方法。

根据物面偏摆前后进入图像传感器的光线分别在图像传感器上形成的散斑干涉信息，即可获取物面偏摆所引起的相位分布信息。

图2为本申请实施例提供的一种基于数字散斑干涉测量法测量偏摆角的可选示例。图2所示的散斑干涉测量光路可以为用于进行面外形变测量的光路。在图2所示的散斑干涉测量光路中，激光器1出射的光被分光棱镜2分成物光和参考光。物光经过第一反射镜3、第二反射镜4和扩束镜5后入射到物面，经物面反射的反射光通过分光棱镜11后照射到图像传感器12上。参考光经过第三反射镜7、第四反射镜8、扩束镜9、毛玻璃10和分光棱镜11后照射到图像传感器12上，其中，第四反射镜8的背面设置有压电陶瓷管，通过控制压电陶瓷管的伸长量，以在参考光所在光路中引入多次附加光程(每一次附加光程的具体值取决于所采用的时间相移算法，可以是四分之一光波长或其它值)。其中，Y轴为物面的偏摆轴。

经物面反射的反射光通过分光棱镜11照射到图像传感器12上之后，与经过第三反射镜7、第四反射镜8、扩束镜9、毛玻璃10和分光棱镜11照射到图像传感器12上的参考光，在图像传感器12的表面形成干涉，即散斑干涉。

图3为本申请实施例提供的一种基于数字散斑干涉测量法测量偏摆角的可选示例。图3所示的散斑干涉测量光路可以为用于进行面外形变测量的光路。在图3所示的散斑干涉测量光路中，激光器1出射的光被分光棱镜2分成物光和参考光。物光经过第一反射镜3、第二反射镜4和扩束镜5后入射到物面，经物面反射的反射光通过光阑7后照射到图像传感器10上。参考光经过透镜8耦合至光纤9，经光纤9传输后以预设角度入射至图像传感器10上。其中，Y轴为物面的偏摆轴。

经物面反射的反射光通过光阑7照射到图像传感器10上之后，与经过光纤9传输后以预设角度入射到图像传感器10上的参考光，在图像传感器10的表面形成干涉，即散斑干涉。

需要说明的是，数字散斑干涉测量光路除了可以采用上述图2或图3的光路形式之外，其它能够进行数字散斑干涉测量的其它光路变形、元器件替换也均落在本申请的保护范围内。

在物面偏摆前采集散斑干涉图可以确定物面偏摆前的第一相位分布信息，在物面偏摆后采集散斑干涉图可以确定物面偏摆后的第二相位分布信息，根据第一相位分布信息和第二相位分布信息的差值，可以确定物面偏摆所引起的相位分布信息，该相位分布信息中包括物面上任一点(x，y，z)偏摆所引起的相位变化。

需要说明的是，本申请确定相位分布信息的方式可以采用上述图2中基于压电陶瓷管的时间相移算法之外，可以采用图3中的载波法，还可以采用其它算法，本申请对此不做具体限定。

可选地，根据相位分布信息确定物面的偏摆角，包括：

采用下述公式确定物面上任一点的偏摆角：

其中，物面的偏摆轴为Y轴，观察方向在Z轴上，物面绕Y轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为α，特别地，当物面与XOY面重合时，α为0度。物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到物面上的入射光的照明角。

当照射到物面上的入射光的照明角为θ，即入射光与Z轴之间的夹角为θ时，将图像传感器设置于平行于Z轴的方向上，使得其观察方向与Z轴一致，便于观察。物面绕偏摆轴Y轴偏摆之后，物面偏摆所引起的相位分布信息Δφ和物面上任一点(x，y，z)的偏摆角Δα之间的关系可表示为：

其中，λ为数字散斑干涉测量法所采用的入射光波长。

因此，物面上任一点的偏摆角Δα为：

可选地，数字散斑干涉法中照射到物面上的入射光的照明角为0度；

根据相位分布信息确定物面的偏摆角，包括：

采用下述公式确定物面上任一点的偏摆角：

其中，物面的偏摆轴为Y轴，观察方向在Z轴上，物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长。

当照射到物面上的入射光的照明角为0度，即入射光与Z轴之间的夹角为0度时，将图像传感器设置于平行于Z轴的方向上，使得其观察方向与Z轴一致，便于观察。物面绕偏摆轴Y轴偏摆之后，物面偏摆所引起的相位分布信息Δφ与物面上任一点(x，y，z)的偏摆角Δα之间的关系可表示为：

其中，λ为数字散斑干涉测量法所采用的入射光波长。

因此，物面上任一点的偏摆角Δα为：

通过采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息，进而根据该相位分布信息确定物面的偏摆角，从而可以实现对物面的偏摆角的非接触式测量，有效减小测量误差。

图4为本申请实施例提供的一种俯仰角测量方法流程图。如图4所示，本申请实施例提供的俯仰角测量方法包括：

S401：采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息。

S402：根据该相位分布信息确定物面的俯仰角。

例如，可采用数字散斑干涉法测量物面俯仰前后的相位分布信息，根据该相位分布信息确定物面的俯仰角。相位分布信息可采用但不限于相位图的方式进行表示。

不同于传统接触式俯仰角测量方法，本申请实施例基于数字散斑干涉法确定物面的俯仰角，无需在物面安装传感器或合作靶镜，可以实现对物面的俯仰角的非接触式测量，有效减小测量误差。并且，本申请实施例基于数据散斑干涉技术的俯仰角测量方法器件少、结构简单、测量结果直观且实时。

可选地，采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息，包括：在物面俯仰前，采用数字散斑干涉法测量物面的第一相位分布信息；在物面俯仰后，采用数字散斑干涉法测量物面的第二相位分布信息；根据第一相位分布信息和第二相位分布信息，确定物面俯仰所引起的相位分布信息。

下面进一步阐述下本申请基于数字散斑干涉技术进行俯仰角测量的方案的理论基础和具体示例性方法。

仍以上述图2或图3为例，其中，X轴为物面的俯仰轴。根据物面俯仰前后进入图像传感器的光线分别在图像传感器上形成的散斑干涉信息，即可获取物面俯仰所引起的相位分布信息。

可选地，根据相位分布信息确定物面的俯仰角，包括：

采用下述公式确定物面上任一点的俯仰角：

其中，物面的俯仰轴为X轴，观察方向在Z轴上，物面绕X轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为β，特别地，当物面与XOY面重合时，β为0度。物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到物面上的入射光的照明角。

当照射到物面上的入射光的照明角为θ，即入射光与Z轴之间的夹角为θ时，将图像传感器设置于平行于Z轴的方向上，使得其观察方向与Z轴一致，便于观察。物面绕俯仰轴X轴俯仰之后，物面俯仰所引起的相位分布信息

和物面上任一点(x，y，z)的俯仰角Δβ之间的关系可表示为：

其中，λ为数字散斑干涉测量法所采用的入射光波长。

因此，物面上任一点的俯仰角Δβ为：

可选地，数字散斑干涉法中照射到物面上的入射光的照明角为0度；

根据相位分布信息确定物面的俯仰角，包括：

采用下述公式确定物面上任一点的俯仰角：

其中，物面的俯仰轴为X轴，观察方向在Z轴上，物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长。

当照射到物面上的入射光的照明角为0度，即入射光与Z轴之间的夹角为0度时，将图像传感器设置于平行于Z轴的方向上，使得其观察方向与Z轴一致，便于观察。物面绕俯仰轴X轴俯仰之后，物面俯仰所引起的相位分布信息

与物面上任一点(x，y，z)的俯仰角Δβ之间的关系可表示为：

其中：λ为数字散斑干涉测量法所采用的入射光波长。

因此，物面上任一点的俯仰角Δβ为：

通过采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息，进而根据该相位分布信息确定物面的俯仰角，从而可以实现对物面的俯仰角的非接触式测量，有效减小测量误差。

本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述任一方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。

图5为本申请实施例提供的一种偏摆角测量装置的逻辑框图。如图5所示，本申请实施例提供的一种偏摆角测量装置包括：数字散斑干涉测量模块51和偏摆角确定模块52。

数字散斑干涉测量模块51，用于采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息。

偏摆角确定模块52，用于根据该相位分布信息确定物面的偏摆角。

可选地，数字散斑干涉测量模块51包括：

第一确定子模块，用于在物面偏摆前，采用数字散斑干涉法测量物面的第一相位分布信息；

第二确定子模块，用于在物面偏摆后，采用数字散斑干涉法测量物面的第二相位分布信息；

第三确定子模块，用于根据第一相位分布信息和第二相位分布信息，确定物面偏摆所引起的相位分布信息。

可选地，偏摆角确定模块52具体用于：

采用下述公式确定物面上任一点的偏摆角：

其中，物面的偏摆轴为Y轴，观察方向在Z轴上，物面绕Y轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为α，特别地，当物面与XOY面重合时，α为0度。物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到物面上的入射光的照明角。

可选地，数字散斑干涉法中照射到物面上的入射光的照明角为0度；

偏摆角确定模块52具体用于：

采用下述公式确定物面上任一点的偏摆角：

其中，物面的偏摆轴为Y轴，观察方向在Z轴上，物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长。

本申请实施例提供的偏摆角测量装置可用于实施上述图1所示偏摆角测量方法的方法实施例的各个步骤(对于各种进一步的优选实施方式，在偏摆角测量装置的实施例中不进行赘述，具体可参见图1所示偏摆角测量方法的方法实施例的记载)，确定物面的偏摆角，适用范围广泛，所需的测量器件少、结构简单、测量结果直观且实时。

图6为本申请实施例提供的一种俯仰角测量装置的逻辑框图。如图5所示，本申请实施例提供的一种俯仰角测量装置包括：数字散斑干涉测量模块61和俯仰角确定模块62。

数字散斑干涉测量模块61，用于采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息。

俯仰角确定模块62，用于根据该相位分布信息确定物面的俯仰角。

可选地，数字散斑干涉测量模块61包括：

第一确定子模块，用于在物面俯仰前，采用数字散斑干涉法测量物面的第一相位分布信息；

第二确定子模块，用于在物面俯仰后，采用数字散斑干涉法测量物面的第二相位分布信息；

第三确定子模块，用于根据第一相位分布信息和第二相位分布信息，确定物面俯仰所引起的相位分布信息。

可选地，俯仰角确定模块62具体用于：

采用下述公式确定物面上任一点的俯仰角：

其中，物面的俯仰轴为X轴，观察方向在Z轴上，物面绕X轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为β，特别地，当物面与XOY面重合时，β为0度。物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到物面上的入射光的照明角。

可选地，俯仰角确定模块62具体用于：

采用下述公式确定物面上任一点的俯仰角：

其中，物面的俯仰轴为X轴，观察方向在Z轴上，物面上任一点的坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长。

本申请实施例提供的俯仰角测量装置可用于实施上述图3所示俯仰角测量方法的方法实施例的各个步骤(对于各种进一步的优选实施方式，在俯仰角测量装置的实施例中不进行赘述，具体可参见图3所示俯仰角测量方法的方法实施例的记载)，确定物面的俯仰角，适用范围广泛，所需的测量器件少、结构简单、测量结果直观且实时。

图7为本申请实施例提供的一种测量系统的逻辑框图。如图7所示，本申请实施例提供的测量系统包括：数字散斑干涉测量子系统701、处理器702和存储器703；处理器702分别与数字散斑干涉测量子系统701和存储器703连接，可选地，处理器702可经总线和通信接口与数字散斑干涉测量子系统701通信连接，处理器702和存储器703可经总线通信连接。

处理器702用于执行程序，具体可以执行上述任一偏摆角/俯仰角测量方法实施例中的相关步骤；例如，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。存储器703用于存放至少一指令，存放的指令使处理器702执行以下操作：控制数字散斑干涉测量子系统701测量物面偏摆所引起的相位分布信息，根据该相位分布信息确定物面的偏摆角；或，控制数字散斑干涉测量子系统701测量物面俯仰所引起的相位分布信息，根据该相位分布信息确定物面的俯仰角。

处理器702可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器703可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

处理器所执行的程序中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤、模块、子模块、单元中对应的描述，在此不再赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

在本申请上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。有关装置、设备或系统实施例的实施原理或过程的相关描述，可参见相应方法实施例的记载，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的装置、方法、系统等实施例中，显然，各部件(系统、子系统、模块、子模块、单元、子单元等)或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。同时，在上面对本申请具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种偏摆角测量方法，其特征在于，包括：

采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息；

根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角；

采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息，包括：

在所述物面偏摆前，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第一相位分布信息；

在所述物面偏摆后，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第二相位分布信息；

根据所述第一相位分布信息和所述第二相位分布信息，确定所述物面偏摆所引起的相位分布信息；

根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的偏摆角：

其中，所述物面的偏摆轴为Y轴，物面绕Y轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为α，当物面与XOY面重合时，α为0度；所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到所述物面上的所述入射光的照明角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字散斑干涉法中照射到所述物面上的入射光的照明角为0度；

根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的偏摆角：

其中，所述物面的偏摆轴为Y轴，所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的所述入射光的波长。

3.一种俯仰角测量方法，其特征在于，包括：

采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息；

根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角；

采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息，包括：

在所述物面俯仰前，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第一相位分布信息；

在所述物面俯仰后，采用所述数字散斑干涉法测量所述物面的第二相位分布信息；

根据所述第一相位分布信息和所述第二相位分布信息，确定所述物面俯仰所引起的相位分布信息；

根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的俯仰角：

其中，所述物面的俯仰轴为X轴，物面绕X轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为β，当物面与XOY面重合时，β为0度；所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到所述物面上的所述入射光的照明角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数字散斑干涉法中照射到所述物面上的入射光的照明角为0度；

根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角，包括：

采用下述公式确定所述物面上任一点的俯仰角：

其中，所述物面的俯仰轴为X轴，所述物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为所述相位分布信息，λ为所述数字散斑干涉法所采用的入射光的波长。

5.一种偏摆角测量装置，其特征在于，包括：

数字散斑干涉测量模块，用于采用数字散斑干涉法测量物面偏摆所引起的相位分布信息；

偏摆角确定模块，用于根据所述相位分布信息确定所述物面的偏摆角；

所述数字散斑干涉测量模块包括：

第一确定子模块，用于在物面偏摆前，采用数字散斑干涉法测量物面的第一相位分布信息；

第二确定子模块，用于在物面偏摆后，采用数字散斑干涉法测量物面的第二相位分布信息；

第三确定子模块，用于根据第一相位分布信息和第二相位分布信息，确定物面偏摆所引起的相位分布信息；

所述偏摆角确定模块具体用于：

采用下述公式确定物面上任一点的偏摆角：

其中，物面的偏摆轴为Y轴，物面绕Y轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为α，当物面与XOY面重合时，α为0度；物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δα为该点的偏摆角，Δφ为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到物面上的入射光的照明角。

6.一种俯仰角测量装置，其特征在于，包括：

数字散斑干涉测量模块，用于采用数字散斑干涉法测量物面俯仰所引起的相位分布信息；

俯仰角确定模块，用于根据所述相位分布信息确定所述物面的俯仰角；

所述数字散斑干涉测量模块包括：

第一确定子模块，用于在物面俯仰前，采用数字散斑干涉法测量物面的第一相位分布信息；

第二确定子模块，用于在物面俯仰后，采用数字散斑干涉法测量物面的第二相位分布信息；

第三确定子模块，用于根据第一相位分布信息和第二相位分布信息，确定物面俯仰所引起的相位分布信息；

所述俯仰角确定模块具体用于：

采用下述公式确定物面上任一点的俯仰角：

其中，物面的俯仰轴为X轴，物面绕X轴逆时针旋转，物面与XOY面的夹角为β，当物面与XOY面重合时，β为0度；物面上任一点的空间坐标为(x，y，z)，Δβ为该点的俯仰角，

为相位分布信息，λ为数字散斑干涉法所采用的入射光的波长，θ为照射到物面上的入射光的照明角。

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