CN115790373A - 色散共焦测量系统及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种色散共焦测量系统及其测量方法，色散共焦测量系统通过第一测量单元进行位置测量，第二测量单元进行倾斜角度测量，在测量位置信息的同时，实时测量待测物待测点处法向倾斜角度。色散共焦测量方法依据采集的对应共焦波长的光强分布数据，以质心法获得反射光束光斑的质心位置，结合首先确定的位置信息，通过数学模型计算出二维倾斜角度，实现了位置与倾角的实时检测，且具有低成本、高精度、测量范围广、动态响应速度快、信噪比高等优势。

Description

色散共焦测量系统及其测量方法

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，特别涉及一种色散共焦测量系统及其测量方法。

背景技术

近年来，伴随着超精密加工等纳米级技术的研究逐渐深入，应用愈加广泛，超精密检测作为其中的关键一环，其重要性不言而喻。传统的接触式测量技术容易损坏测量元件，实时性较差，因此不再应用于超精密检测领域。亚微米级甚至纳米级的测量精度对非接触式测量方法的研究提出了新的挑战。

现阶段光学领域的超精密非接触式测量方法中，常见的有激光三角测量、激光干涉测量、光栅干涉测量、色散共焦测量等。激光三角测量具有相对较高的精度和集成能力，但仅限于对高反射或倾斜表面的测量，且散焦光斑在焦点位置附近急剧增加，这将导致横向分辨率降低。激光干涉测量对固定在运动目标上的反射面进行线性增量测量，具有很高的测量性能，但同时很容易受到环境变量的影响，如大气压力、温度等。相比之下色散共焦测量(CCT)利用色散现象和共焦技术，通过对反射光谱的分析来实现焦距定位，具有对被测表面倾斜不敏感、测量精度高、不需要额外附件、集成灵活等优点。此外，还避免了轴向扫描操作就能轻松进行测量，而这对于激光扫描共焦或差动共焦显微镜来说是非常困难的。

但现有技术中色散共焦测量实现对被测表面三维坐标信息的测量时，无法实现对每一测量点处倾斜角度即法向量信息的测量。因此，色散共焦测量在形貌检测上有着极大的研究价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提出了一种色散共焦测量系统及其测量方法。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提出的色散共焦测量系统，包括第一测量单元和第二测量单元；其中，

所述第一测量单元包括依次沿光路设置的光源组件、第一分束镜、第二分束镜、色散物镜和信号接收组件；

所述光源组件发出的光束经所述第一分束镜反射、第二分束镜透射和所述色散物镜透射后，入射至待测物表面，经待测物表面反射回的光束依次经所述色散物镜、所述第二分束镜和所述第一分束镜透射至所述信号接收组件，所述信号接收组件根据所接收到的光谱信号获得所述待测物表面待测点的位置信息；

所述第二测量单元包括依次沿光路设置的聚焦透镜、第三分束镜、第一柱面镜、第一线阵探测器、第二柱面镜和第二线阵探测器；

经待测物表面反射回的光束依次经所述色散物镜透射、所述第二分束镜反射至所述聚焦透镜进行准直后，入射至所述第三分束镜进行分光，透射光束依次入射至所述第一柱面镜和所述第一线阵探测器，反射光束依次入射至所述第二柱面镜和第二线阵探测器，采集所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的数据，通过对所述数据进行分析，进而获取所述待测物表面待测点的倾斜角度信息。

进一步地，所述光源组件包括激光器、针孔光阑；

所述激光器发出的光束经所述针孔光阑出射，形成点光源。

进一步地，所述信号接收组件包括第一共焦针孔、光接收单元；

经所述待测物反射的光束入射至所述第一共焦针孔滤波后，入射至所述光接收单元，通过分析所述光接收单元的数据得到待测物表面的位置信息。

进一步地，所述第二测量单元还包括第二共焦针孔；

经待测物表面反射回的光束依次经所述色散物镜透射、所述第二分束镜反射至所述第二共焦针孔进行滤波。

进一步地，所述针孔光阑、所述第一共焦针孔和所述待测物表面互为共轭。

进一步地，所述第一共焦针孔和所述第二共焦针孔呈镜像分布。

进一步地，所述第一柱面镜和所述第二柱面镜均为平凸型柱面透镜，且分别为凸面朝向所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器。

本发明提出的色散共焦测量方法，包括如下步骤：

S1、搭建色散共焦测量系统，包括所述第一测量单元和所述第二测量单元；

S2、对所述待测物表面待测点进行测量，采集所述第一测量单元中所述信号接收组件所接收到的光谱信号，分析所述光谱信号获得相应的所述待测物表面的待测点位置信息；

采集所述第二测量单元中所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的数据，通过质心法计算并修正质心具体位置信息，根据分析所述质心具体位置信息，进而获取所述待测物表面待测点的倾斜角度信息；

S3、结合所述待测物表面的待测点位置信息和倾斜角度信息，同时获取所述待测物的表面位置信息和倾角信息。

进一步地，所述步骤S2具体为：

S201、采集所述第一测量单元中所述信号接收组件所接收到的光谱信号，通过分析所述信号接收组件接收到的特定波长光束的光谱信息，获得光通量最大处的波长值，并提取出峰值波长，进而获得相应的所述待测物表面的任意一点位置信息；

S202、采集所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的数据，通过质心法使用公式组(1)和公式组(2)计算所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的质心位置信息，公式组(1)和公式组(2)如下所示：

其中，

分别表示所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的所对应的像元编号坐标；n表示线阵探测器的像元总数；I_ij表示每个像元上的光强信号数据，i＝x；y分别表示所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器上的信号数据；j＝1,2,…,n表示对应方向上的具体像元；

其中，

分别表示所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的所对应的质心位置信息；d表示线阵探测器的像元长宽大小；

S203、根据公式组(3)对所述质心位置信息进行修正，获取修正后的质心位置信息，公式组(3)如下所示：

其中，η表示比例系数，L表示所述第一共焦针孔和所述色散物镜中心点的间的距离；f表示所述聚焦透镜的焦距大小；

分别表示修正后的质心位置信息；

S204、根据公式组(4)获取所述待测物表面待测点的倾斜角度信息，公式组(4)如下所示：

其中，f(λ_i)表示聚焦在所述待测物表面待测点处对应波长λ_i光束的焦距；θ₁、θ₂分别表示所述待测物表面待测点处法向向量在两个维度上的倾角信息。

进一步地，所述步骤S201后，所述步骤S202前还包括标定步骤：

完成待测物表面待测点的位置测量后，将平面镜置于待测物位置，使待测所述待测物表面待测点处法向向量与所述色散物镜光轴重合，通过质心法获取此时质心的位置信息，完成标定。

本发明能够取得以下技术效果：

本发明在色散共焦位移测量的基础上设计了色散共焦测量系统及其测量方法，利用了柱面镜将准直光束整形成线光源的特性，提高了信噪比。通过线阵探测器采集光强分布数据，能够实现高精度，高分辨率下动态响应速度更快，实时性更好。并且能够在检测位置信息的同时，实时测量被测点处法向向量两个维度上的倾角大小，实现了位置与倾角的实时动态检测且具有低成本、高精度、测量范围广、动态响应速度快、信噪比高等优势。

附图说明

图1是根据本发明实施例的色散共焦测量系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的色散共焦测量方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的色散共焦测量方法的被测表面倾斜原理的示意图。

其中的附图标记包括：

激光器1、针孔光阑2、第一共焦针孔3、第二共焦针孔4、第一分束镜5、第二分束镜6、第三分束镜7、待测物8、光接收单元9、色散物镜10、聚焦透镜11、第二柱面镜12、第一柱面镜13、第一线阵探测器14、第二线阵探测器15。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

下面结合附图对本发明的具体工作方式进行详细说明：

本发明提出一种色散共焦测量系统，包括第一测量单元和第二测量单元。第一测量单元用于位置测量，第二测量单元用于二维倾角测量。如图1所示，第一测量单元包括依次沿光路设置的光源组件、第一分束镜5、第二分束镜6、色散物镜10和信号接收组件。本发明实施例中色散共焦测量系统中光源组件包括激光器1、针孔光阑2。本发明实施例中色散共焦测量系统中信号接收组件包括第一共焦针孔3、光接收单元9。本发明实施例中针孔光阑2、第一共焦针孔3和待测物8表面互为共轭。本发明实施例中的光接收单元9采用现有技术中的光谱仪，现有技术中的能够采集光谱数据的设备均可，本发明对此不进行限定。

激光器1发出的准直白光光束经针孔光阑2出射，经过针孔光阑2后可近似为点光源，光束经非偏振的第一分束镜5反射、非偏振的第二分束镜6透射和色散物镜10透射后，基于彩色编码原理，不同波长的单色光在色散物镜10光轴上形成的聚焦光斑由短波至长波连续均匀分布，入射至待测物8表面。这些聚焦位置不同的单色光经待测物8表面反射，反射回的光束依次经色散物镜10、第二分束镜6和第一分束镜5透射至第一共焦针孔3、光接收单元9。第一共焦针孔3能够实现滤波的效果。当光束经待测物8表面反射至第一共焦针孔3时，只有满足共焦条件的相应波长的光束才能通过第一共焦针孔3，其他处于离焦状态的相应波长的光就会被第一共焦针孔3所阻挡。因此最后由光谱仪所采集到的光谱数据中，满足共焦条件的单波长光通量最高，其他波长因其处于离焦状态，光通量相对较低，且离焦量越大，光通量越低。基于上述原理性分析，通过光谱数据所提取出的峰值波长λ_i与待测物8表面上测量点位置f(λ_i)的一一映射关系，可以测得待测物8表面测量点处的高度位置信息，即获得待测物8表面待测点的位置信息。

本发明实施例中第二测量单元包括依次沿光路设置的第二共焦针孔4、聚焦透镜11、第三分束镜7、第一柱面镜13、第一线阵探测器14、第二柱面镜12和第二线阵探测器15。本发明实施例中的第一共焦针孔3和第二共焦针孔4呈镜像分布，以实现最大程度上滤除聚焦在待测物8表面待测点处对应波长λ_i以外离焦状态下对应波长的光束。本发明实施例中的第一柱面镜13和第二柱面镜12均为平凸型柱面透镜，且分别为凸面朝向第一线阵探测器14和第二线阵探测器15。本发明实施例中采用第一柱面镜13和第二柱面镜12以实现分别在横向与纵向上，将圆形光斑整形为线光源，提高了信噪比；并由第一线阵探测器14和第二线阵探测器15采集光强分布信号数据。现有技术常采用位置传感器和面阵探测器，位置传感器的优势在于结合了低上升时间和积分测量的原理，但测量精度受环境影响很大，同时为避免非线性误差，限制了测量范围，只能选取中心线性区域以内的区域。面阵探测器的读取时间过长，难以满足超精密测量实时性的要求，本发明实施例中通过柱面镜将光源整形为线光源，并结合线阵探测器，不仅能够实现高分辨率，以实现高频动态响应，在满足高分辨率的同时，测量范围也能满足性能指标，实时性更好。

经待测物8表面反射回的光束依次经色散物镜10透射、第二分束镜6反射至第二共焦针孔4、聚焦透镜11进行准直后，入射至第三分束镜7进行分光，透射光束依次入射至第一柱面镜13和第一线阵探测器14，反射光束依次入射至第二柱面镜12和第二线阵探测器15，采集第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的数据。当待测物8表面存在倾斜时，即待测物8表面待测点处法向向量与色散物镜10光轴存在夹角时，反射光束的质心会发生偏移，质心偏移角度为测量点处法向倾角的两倍。因此通过使用质心法对所采集的第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的数据进行分析，进而获取待测物8表面待测点的倾斜角度信息。

本发明色散共焦测量系统的有益效果如下：本发明实施例所提供的色散共焦测量系统，能滤除杂散光与暗噪声，能够在检测位置信息的同时，实时测量待测物8表面待测点处法向向量两个维度上的倾角大小。利用了柱面镜将准直光束整形成线光源的特性，提高了信噪比。通过线阵探测器采集光强分布数据，能够实现高精度，高分辨率下动态响应速度更快，实时性更好。

另一方面，本发明实施例还提供一种色散共焦测量方法，如图2所示，包括如下步骤：

S1、搭建色散共焦测量系统，包括第一测量单元和第二测量单元。

本发明实施例中用于位置测量的第一测量单元包括依次沿光路设置的激光器1、针孔光阑2、第一分束镜5、第二分束镜6、色散物镜10、第一共焦针孔3和光接收单元9。本发明实施例中的光接收单元9采用现有技术中的光谱仪。

本发明实施例中用于角度测量的第二测量单元包括依次沿光路设置的第二共焦针孔4、聚焦透镜11、第三分束镜7、第一柱面镜13、第一线阵探测器14、第二柱面镜12和第二线阵探测器15。

S2、对待测物8表面待测点进行测量，采集第一测量单元中信号接收组件所接收到的光谱信号，分析光谱信号获得相应的待测物8表面的待测点位置信息。采集第二测量单元中第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的共焦波长的光强分布数据，通过质心法计算并修正质心具体位置信息，根据分析质心具体位置信息，进而获取待测物8表面待测点的倾斜角度信息。

S201、采集第一测量单元中信号接收组件所接收到的光谱信号，通过分析信号接收组件接收到的特定波长光束的光谱信息，获得光通量最大处的波长值，并提取出峰值波长，通过光谱信息所提取出的峰值波长λ_i与待测物8表面上测量点位置f(λ_i)的一一映射关系，可以测得待测物8表面测量点处的高度位置信息，即获得待测物8表面待测点的位置信息。

本发明实施例中提供一种优选方式，通过完成标定，将由线阵探测器采集的数据所提取出的质心与理论数学模型中偏移量与倾角大小的关系联系起来，消除色散共焦测量方法的偏移量误差，实现线阵探测器像元与待测物8倾斜角度的对应关系，进一步提高倾斜角度测量的准确度。完成待测物8表面待测点的位置测量后，将平面镜置于待测物8位置，使待测待测物8表面待测点处法向向量与色散物镜10光轴重合，即倾角为零的平面镜表面作为标靶进行标定。采集第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的数据，通过质心法使用公式组(1)和公式组(2)计算没有倾角时，第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的质心位置信息，即光束质心的横向及纵向位置信息分别为x_r、y_r，完成标定。计算公式组(1)和公式组(2)如下所示：

其中，

分别表示没有倾角时第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的所对应的像元编号坐标；n表示线阵探测器的像元总数；I_ij表示每个像元上的光强信号数据，i＝x；y分别表示第一线阵探测器14和第二线阵探测器15上的信号数据；j＝1,2,…,n表示对应方向上的具体像元。

其中，

分别表示没有倾角时第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的所对应的质心位置信息；d表示线阵探测器的像元长宽大小。

S202、采集第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的数据，通过质心法使用公式组(3)和公式组(4)计算第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的质心位置信息，公式组(3)和公式组(4)如下所示：

其中，

分别表示第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的所对应的像元编号坐标；n表示线阵探测器的像元总数；I_ij表示每个像元上的光强信号数据，i＝x；y分别表示第一线阵探测器14和第二线阵探测器15上的信号数据；j＝1,2,…,n表示对应方向上的具体像元；

其中，

分别表示第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的所对应的质心位置信息；d表示线阵探测器的像元长宽大小。

由于本发明实施例中进行了标定，将由线阵探测器采集的数据所提取出的质心与理论数学模型中偏移量与倾角大小的关系联系起来，消除色散共焦测量方法的偏移量误差，进一步提高倾斜角度测量的准确度。标定后第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的所对应的质心位置信息，即标定后质心纵向及横向偏移量，如公式组(5)所示：

其中，Δr₁、Δr₂分别表示标定后第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的所对应的质心位置信息。

S203、根据公式组(6)对质心位置信息进行修正，获取修正后的质心位置信息，公式组(6)如下所示：

Δr′₁＝η×Δr₁ (6)

Δr′₂＝η×Δr₂

其中，η表示比例系数，L表示第一共焦针孔3和色散物镜10中心点的间的距离；f表示聚焦透镜11的焦距大小；Δr′₁'、Δr′₂分别表示修正后第一线阵探测器14和第二线阵探测器15的所对应的质心位置信息，即光束质心在色散透镜处的纵向及横向偏移量。

S204、如图3所示，当待测物8表面存在倾斜时，即待测物8表面待测点处法向向量与色散物镜10光轴存在夹角时，反射光束的质心会发生偏移，质心偏移角度为待测物8表面待测点处法向倾角的两倍，具体偏移量可以近似表示为公式组(7)，因此根据公式组(7)获取待测物8表面待测点的倾斜角度信息θ₁、θ₂，公式组(7)如下所示：

其中，f(λ_i)表示聚焦在待测物8表面待测点处对应波长λ_i光束的焦距，即待测物8表面待测点的位置信息；θ₁、θ₂分别表示待测物8表面待测点处法向向量与色散透镜光轴在两个维度上的倾角信息。

S3、结合待测物8表面的待测点位置信息和倾斜角度信息，同时获取待测物8的表面位置信息和倾角信息。

本发明色散共焦测量方法的有益效果如下：本发明在色散共焦位移测量的基础上设计了色散共焦测量方法，系统新添加设计了第一测量单元进行位置测量，第二测量单元进行倾斜角度测量，能够在测量位移信息的同时，实时测量被测点处法向倾斜角度。依据采集好的对应共焦波长的光强分布数据，以质心法获得反射光束光斑的质心位置。结合首先确定的位置信息，通过数学模型计算出二维倾斜角度，实现了位置与倾角的实时检测且具有低成本、高精度、测量范围广、动态响应速度快、信噪比高等优势。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种色散共焦测量系统，其特征在于，包括第一测量单元和第二测量单元；其中，

所述第一测量单元包括依次沿光路设置的光源组件、第一分束镜、第二分束镜、色散物镜和信号接收组件；

所述光源组件发出的光束经所述第一分束镜反射、第二分束镜透射和所述色散物镜透射后，入射至待测物表面，经待测物表面反射回的光束依次经所述色散物镜、所述第二分束镜和所述第一分束镜透射至所述信号接收组件，根据所述信号接收组件所接收到的光谱信号进行分析，获得所述待测物表面待测点的位置信息；

所述第二测量单元包括依次沿光路设置的聚焦透镜、第三分束镜、第一柱面镜、第一线阵探测器、第二柱面镜和第二线阵探测器；

经待测物表面反射回的光束依次经所述色散物镜透射、所述第二分束镜反射至所述聚焦透镜进行准直后，入射至所述第三分束镜进行分光，透射光束依次入射至所述第一柱面镜和所述第一线阵探测器，反射光束依次入射至所述第二柱面镜和第二线阵探测器，采集所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的数据，通过对所述数据进行分析，获取所述待测物表面待测点的倾斜角度信息；结合所述第一测量单元获得的待测物表面待测点的位置信息，进而同时获取所述待测物的表面位置信息和倾角信息。

2.根据权利要求1所述的色散共焦测量系统，其特征在于，所述光源组件包括激光器、针孔光阑；

所述激光器发出的光束经所述针孔光阑出射，形成点光源。

3.根据权利要求2所述的色散共焦测量系统，其特征在于，

所述信号接收组件包括第一共焦针孔、光接收单元；

经所述待测物反射的光束入射至所述第一共焦针孔滤波后，入射至所述光接收单元，通过分析所述光接收单元的数据得到待测物表面的位置信息。

4.根据权利要求3所述的色散共焦测量系统，其特征在于，所述第二测量单元还包括第二共焦针孔；

经待测物表面反射回的光束依次经所述色散物镜透射、所述第二分束镜反射至所述第二共焦针孔进行滤波。

5.根据权利要求4所述的色散共焦测量系统，其特征在于，所述针孔光阑、所述第一共焦针孔和所述待测物表面互为共轭。

6.根据权利要求5所述的色散共焦测量系统，其特征在于，所述第一共焦针孔和所述第二共焦针孔呈镜像分布。

7.根据权利要求1所述的色散共焦测量系统，其特征在于，所述第一柱面镜和所述第二柱面镜均为平凸型柱面透镜，且分别为凸面朝向所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器。

8.一种使用权利要求1-7中任一项所述的色散共焦测量系统的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、搭建色散共焦测量系统，包括所述第一测量单元和所述第二测量单元；

S2、对所述待测物表面待测点进行测量，采集所述第一测量单元中所述信号接收组件所接收到的光谱信号，分析所述光谱信号获得相应的所述待测物表面的待测点位置信息；

采集所述第二测量单元中所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的数据，通过质心法计算并修正质心具体位置信息，根据分析所述质心具体位置信息，进而获取所述待测物表面待测点的倾斜角度信息；

S3、结合所述待测物表面的待测点位置信息和倾斜角度信息，同时获取所述待测物的表面位置信息和倾角信息。

9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

S201、采集所述第一测量单元中所述信号接收组件所接收到的光谱信号，通过分析所述信号接收组件接收到的特定波长光束的光谱信息，获得光通量最大处的波长值，并提取出峰值波长，进而获得相应的所述待测物表面的任意一点位置信息；

S202、采集所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的数据，通过质心法，使用公式组(1)和公式组(2)计算所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的质心位置信息，公式组(1)和公式组(2)如下所示：

其中，

分别表示所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的所对应的像元编号坐标；n表示线阵探测器的像元总数；I_ij表示每个像元上的光强信号数据，i＝x；y分别表示所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器上的信号数据；j＝1,2,…,n表示对应方向上的具体像元；

其中，

分别表示所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的所对应的质心位置信息；d表示线阵探测器的像元长宽大小；

S203、根据公式组(3)对所述质心位置信息进行修正，获取修正后的质心位置信息，公式组(3)如下所示：

其中，η表示比例系数，L表示所述第一共焦针孔和所述色散物镜中心点的间的距离；f表示所述聚焦透镜的焦距大小；

分别表示修正后第一线阵探测器和所述第二线阵探测器的所对应的质心位置信息；

S204、根据公式组(4)获取所述待测物表面待测点的倾斜角度信息，公式组(4)如下所示：

其中，f(λ_i)表示聚焦在所述待测物表面待测点处对应波长λ_i光束的焦距；θ₁、θ₂分别表示所述待测物表面待测点处法向向量与色散透镜光轴在两个维度上的倾角信息。

10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，所述步骤S201后，所述步骤S202前还包括标定步骤：

完成待测物表面待测点的位置测量后，将平面镜置于待测物位置，使待测所述待测物表面待测点处法向向量与所述色散物镜光轴重合，通过质心法获取此时质心的位置信息，完成标定。

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