第1章
自由曲面光学概述
自由曲面定义 · 发展历程 · 成像与非成像应用 · 课程框架
基础导论
第2章
自由曲面数学基础
NURBS · Zernike · XY多项式 · Q-type · 拟合与插值
数学核心
第3章
自由曲面设计基础
点云生成 · 光线追迹 · 优化算法 · 设计软件
设计算法
第4章
自由曲面加工技术
SPDT · 超精密磨削 · MRF · IBF · 3D打印
制造工艺
第5章
自由曲面检测技术总览
接触/非接触 · 面形/波前 · 精度与标准
检测综述
第6章
干涉测量原理
迈克尔逊 · 泰曼-格林 · 菲索 · PSI · 波长调谐
干涉经典
第7章
计算全息图(CGH)检测
CGH设计 · 制作 · 应用 · 对准与误差
CGH衍射
第8章
夏克-哈特曼波前传感器
微透镜阵列 · 波前重构 · 动态范围
波前传感器
第9章
结构光投影测量
相移法 · 格雷码+相移 · 条纹投影 · 标定补偿
结构光3D
第10章
激光跟踪仪与三坐标测量机
多边法 · 激光跟踪仪 · CMM触发/扫描
大尺寸坐标
第11章
白光干涉仪
VSI · PSI白光 · 大坡度挑战
白光干涉
第12章
共聚焦显微镜
激光扫描 · 彩色共聚焦 · 分辨率 · 粗糙度
显微共聚焦
第13章
原子力显微镜(AFM)
接触/轻敲/非接触 · 超光滑检测
AFM超光滑
第14章
光学自由曲面面形评价参数
PV · RMS · 斜率误差 · PSD · 结构函数 · Zernike
评价参数
第15章
误差分离技术
多步法 · 反转法 · 互检法 · 绝对检测
误差分离
第16章
数据处理与滤波
中值 · 高斯 · 样条 · 小波 · 形态学滤波
滤波数据
第17章
点云配准与基准对齐
ICP · SVD · 特征匹配 · 最佳拟合
配准对齐
第18章
自由曲面公差分析
面形/位置/角度公差 · 蒙特卡洛 · 敏感度
公差分析
第19章
虚拟计量与仿真检测
光线追迹仿真 · 虚拟CGH · 测量不确定度仿真
仿真虚拟
第20章
检测系统标定
标准球/平面 · 畸变 · 非线性 · 温度振动补偿
标定系统
第21章
自由曲面透镜检测案例
手机镜头 · 车载HUD · AR/VR棱镜
案例透镜
第22章
自由曲面反射镜检测案例
空间望远镜 · 激光雷达 · 聚光太阳能
案例反射镜
第23章
自由曲面照明光学检测案例
LED透镜 · 复眼透镜 · 车灯反射镜
案例照明
第24章
在线检测与闭环制造
加工-检测一体化 · 原位检测 · 误差补偿
在线闭环
第25章
检测数据分析与可视化
面形误差图 · 三维可视化 · 报告生成 · 数据管理
可视化数据
第26章
测量不确定度评定
GUM · 蒙特卡洛(MCM) · 不确定度来源
不确定度评定
第27章
光学自由曲面检测标准与规范
ISO 10110 · ISO 25178 · ASME B46.1 · 行业规范
标准规范
第28章
先进检测技术前沿
深度学习 · 压缩感知 · 数字全息 · 多波长
前沿AI
第29章
检测系统集成与自动化
自动化平台 · 机械手 · 视觉定位 · PLC/上位机
集成自动化
第30章
课程总结与综合实践
知识体系回顾 · 综合方案设计 · 全流程演练 · 展望
总结实践