本发明涉及光学检测，尤其涉及一种干涉仪测试畸变的校准方法。
背景技术：
1、光学元件的面形检测一般采用干涉仪测试元件和参考面的波前误差，基于参考面的面形误差计算得到光学元件的面形误差，一般采用菲佐干涉仪进行测试。由于测试过程中干涉仪上ccd记录的相位信息与测试元件的投影坐标系不存在等比例对应关系，所以无法通过简单的元件标定得到测试元件上的面形误差分布。目前，实际光学加工过程中，存在两种畸变矫正方式，第一种是通过光线追迹理论计算的方式，该方式由于需要准确标定ccd尺寸，应用于实际光学加工过程中操作比较繁琐，而且ccd的标定的误差会引入计算中，从而影响实际加工过程；第二种是通过试验标定方式，先在元件上适用三坐标对表面进行标定，在干涉仪测试过程中，找到所有三坐标标定点对应像素的具体位置，然后通过插值对干涉仪测试结果进行畸变校准。上述方式需要用三坐标对整个加工元件表面进行标定，同时对测试结果上每个标定点进行坐标确定。对于离轴非球面和自由曲面元件的畸变校准，上述过程极其繁琐，同时由于测试过程中没有标定点外部的元件信息，所以在畸变校准中一般需要数据点外插值，这种方式会丧失标定点外部畸变的矫正精度。
技术实现思路
1、要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种干涉仪测试畸变的校准方法，其解决了现有的畸变校准方法过程繁琐且精度有待进一步提升的技术问题。
3、技术方案
4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
5、本发明提供一种干涉仪测试畸变的校准方法，包括：
6、构建干涉仪测试元件整体的光线追迹仿真模型，并建立每个追迹面坐标系到世界坐标系的转换矩阵和逆矩阵，其中，为追迹面数量；
7、基于转换矩阵和逆矩阵完成所有面的追迹；
8、计算测试元件的追迹点坐标和，计算参考球面的追迹点坐标和，同时得到测试元件追迹点处的元件归一化法向量、入射光线归一化向量和出射光线归一化向量；
9、基于、、和通过离散点插值建立通过参考球面坐标确定测试元件坐标的空间位置映射关系：
10、在测试元件上，标定一个确定位置的点，同时在测试元件上标定任意其他测试点；
11、搭建测试光路并用干涉仪进行测试，得到测试元件波前测试结果；
12、，计算确定测试元件上标记点和对应的参考球面标记点坐标和；
13、基于测试结果，标定对应的像素坐标位置；
14、计算像素间隔，并基于，确定为，其中为追迹模型中，参考球面的追迹点坐标；
15、，计算畸变矫正后的误差分布关系；
16、分别将测试元件面波前测试结果转换为元件面形误差，以根据误差进行畸变校准。
17、可选地，基于转换矩阵和逆矩阵完成所有面的追迹，包括：
18、采用参考球面作为追迹开始面，基于世界坐标系，创建追迹点；
19、利用下一个追迹面的逆矩阵将和转换为下一个追迹面的入射点和入射光线向量；
20、利用牛顿迭代法计算入射点、入射光线向量、追迹面的交点和出射光线向量；
21、将追迹面的交点和出射光线向量坐标变换为世界坐标系下追迹点和追迹光线向量；
22、重复上述步骤，直至完成所有面的追迹。
23、可选地，通过参考球面坐标确定测试元件坐标的空间位置映射关系如下：
24、，
25、。
26、可选地，基于如下公式计算像素间隔：
27、。
28、可选地，分别将测试元件面波前测试结果转换为元件面形误差，包括：
29、如果测试元件面是反射面，则测试误差；
30、如果测试元件是透射面，则测试误差，，；
31、其中，为测试元件追迹点处的元件归一化法向量；为入射光线归一化向量；为出射光线归一化向量。
32、有益效果
33、本发明的有益效果是：本发明的一种干涉仪测试畸变的校准方法，适用于非球面和自由曲面的光学加工过程，用于干涉仪测试结果的与元件对应的畸变校准，可得到干涉测试结果与元件的对应关系，其标定方式简单，测试精度高，可以快速得到适用于光学加工的面形误差结果。
1.一种干涉仪测试畸变的校准方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种干涉仪测试畸变的校准方法，其特征在于，基于转换矩阵和逆矩阵完成所有面的追迹，包括：
3.根据权利要求1所述的一种干涉仪测试畸变的校准方法，其特征在于，通过参考球面坐标确定测试元件坐标的空间位置映射关系如下：
4.根据权利要求1所述的一种干涉仪测试畸变的校准方法，其特征在于，基于如下公式计算像素间隔：
5.根据权利要求1所述的一种干涉仪测试畸变的校准方法，其特征在于，分别将测试元件面波前测试结果转换为元件面形误差，包括：
