基于评价函数的NURBS表面面形优化方法技术

本发明专利技术属于光学设计技术领域，尤其涉及一种基于评价函数的NURBS表面面形优化方法，包括：S1：构建光学系统的评价函数；S2：获取两个方向的节点矢量与NURBS表面的控制点网格的匹配关系；S3：计算受控制点网格影响的追迹光线的波像差和不受控制点网格影响的追迹光线的波像差；S4：获得系数矩阵；S5：基于最小二乘法对系数矩阵进行求解，获得控制点网格变化量；S6：根据计算优化后的光学系统的评价函数值，输出优化后的包含NURBS表面的光学系统。本发明专利技术能够高效、少冗余地解决奇点问题，提高光学系统的优化设计的计算效率和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学设计，尤其涉及一种基于评价函数的nurbs表面面形优化方法。

技术介绍

1、随着计算机算力的发展，表达式复杂的自由曲面逐渐被应用在光学系统的设计中，其高次的表达、贴切的区域描述性质为光学设计带来了极大的自由度。自由曲面的复杂性质带来独特优势的同时也为光学系统的优化设计带来许多困难，随着光学设计要求的不断提高，这些表面显现了其多项式表达的局限性，目前，在光学系统中使用非均匀有理b样条(nurbs)表面进行优化设计时存在如下问题：（1）在采样光线确定的情况下，nurbs表面由于其面形的局部控制特性，不同的控制点对nurbs面形的控制效力不同，因此在优化过程中，控制效力较弱的控制点易出现奇点问题，破坏nurbs表面形状，从而导致优化失败。（2）为获取较好的nurbs表面的特征，需大量的加密追迹光线，使追迹光线尽可能的覆盖整个nurbs表面，因此在优化过程中会不断地计算nurbs表面发生变化后的追迹光线的信息，使得计算时间变长。

2、因此针对光学系统的nurbs表面快速优化问题，在确保nurbs面满足光学系统制造要求的前提下，高效、少本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于评价函数的NURBS表面面形优化方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于评价函数的NURBS表面面形优化方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的基于评价函数的NURBS表面面形优化方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的基于评价函数的NURBS表面面形优化方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括如下步骤：

5.根据权利要求2所述的基于评价函数的NURBS表面面形优化方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括如下步骤：>

6.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种基于评价函数的nurbs表面面形优化方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于评价函数的nurbs表面面形优化方法，其特征在于：所述步骤s1具体包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的基于评价函数的nurbs表面面形优化方法，其特征在于：所述步骤s2具体包括如下步骤：

4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新，黄禹淇，赵尚男，张建萍，吴洪波，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：