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龙图腾网恭喜中国科学院上海光学精密机械研究所申请的专利基于空变球模型自适应单目偏折的工件面形重构方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114964035B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210382794.7，技术领域涉及：G01B11/24；该发明授权基于空变球模型自适应单目偏折的工件面形重构方法是由吴珍;魏朝阳;牛振岐;王生水;李晓琳设计研发完成，并于2022-04-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于空变球模型自适应单目偏折的工件面形重构方法在说明书摘要公布了：一种基于空变球模型自适应单目偏折对待测工件面形的重构方法，以解决单目偏折术中因未知待测工件面形而产生的高度‑斜率不确定问题。方法步骤为：首先，在待测工件表面任意取一点作为标志点，并使用第三方工具测得该标志点的高度。然后，根据单目偏折术得到该标志点对应的入射光线和反射光线，结合反射定律，得到该标志点的法向量。接着，利用反向追迹方法，迭代优化球的半径和球心坐标，得到最优的球模型拟合初始面形。为提高复杂待测工件的拟合精度，将工件表面划分为多个区域，分别使用球模型拟合，最后得到待测工件全局最优空变球模型。

本发明授权基于空变球模型自适应单目偏折的工件面形重构方法在权利要求书中公布了：1.一种基于空变球模型自适应单目偏折的工件面形重构方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：①在待测工件表面任选一点作为标志点F，并利用测量工具测量该标志点F的高度h；②搭建检测光路：设相机光心坐标X0，Y0，Z0，通过单目偏折术对待测工件进行测量，获得待测工件表面的标志点F的屏幕坐标XS，YS，ZS和相机像素坐标Xca，Yca，Zca；③根据标志点F的相机像素坐标Xca，Yca，Zca和相机光心坐标X0，Y0，Z0，计算标志点F的反射光线的单位方向向量am，bm，cm，并获得标志点F的反射光线方程，公式如下： ④将标志点F的高度h代入反射光线方程，获得标志点F的工件坐标Xm，Ym，Zm： Zm＝h⑤计算标志点F反射光线的法向量和标志点F入射光线的法向量公式如下： 计算标志点F的法向量公式如下： ⑥球模型拟合：用球面拟合所述的待测工件，球心位于标志点F和法向量的直线上，通过对标志点F反向光线追迹，迭代获得最优球半径，具体如下：a任意给定球面半径R，结合标志点F的坐标和法向量Nx，Ny，Nz得到球心坐标Xc，Yc，Zc； b由球心坐标Xc，Yc，Zc、球面半径R和每个测量点的相机像素坐标得到测量点坐标、法向量以及入射光线的方向向量；c根据每个测量点坐标和入射光线的方向向量进行反向追迹，并计算追迹的屏幕坐标，将该测量点的屏幕坐标和初始屏幕坐标进行比较，得到反向追迹误差；d判断反向追迹误差是否满足预设的可接受最小误差，如不满足，则返回步骤a；满足，则终止迭代过程，输出拟合得到最优球心半径和对应的初始面形；⑦获取待测工件的全局最优空变球模型，并通过单目偏折术得到待测元件的重构面形，具体过程如下：7.1对待测工件的表面进行步骤⑥，优化球模型拟合，代入偏折术得到重构面形Gn；7.2设定循环参数t，令初始t＝2；7.3将待测工件划分为t个区域，且各区域部分重合；7.4对区域1进行步骤⑥，优化球模型拟合，得到拟合初始面形g1；7.5将区域1和区域2的公共区域中任一点作为区域2的标志点F2，对区域2进行步骤⑥，拟合初始面形g2，以此类推，对待测工件的第t个区域进行如上操作得到gt，最终获得待测工件全局重构面形Gt，Gt＝g1+g2+……gt；F判断全局重构面形Gt和Gn的误差是否满足预设的可接受最小值，如不满足，则令Gn＝Gt，t＝t+1，返回步骤7.3；如满足，则终止迭代过程，输出所有测量点坐标，得到最终重构面形。

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