基于开源硬件的便携式镜面测量实验

摘要

在光电专业的教学过程中,光学检测实验是一项非常重要的内容.传统的教学方式多依托专门的光学设备或仪器开展相关实验教学,虽然能够在一定程度上锻炼学生的实际动手能力,但存在诸如实验场地受限、实验设备软硬件昂贵、学科专业知识交叉不足等缺陷.为了克服上述问题,本文以光学检测中的镜面测量为例,根据相位偏折术(Phase Measuring Deflectometry,PMD)基本原理,以树莓派开发板为平台核心、Python语言为编程工具,结合机械制图和3D打印技术,设计并构建了一套基于开源硬件的便携式镜面测量装置.该实验装置具有低成本、小型化、不受场地限制等优点,相关实验内容涵盖几何光学、计算机视觉、软件编程、机械制图设计等专业知识,对于大学生综合实验素质与能力、特别是创新型实验能力的提升具有积极的促进作用.