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龙图腾网获悉北京理工大学唐山研究院;北京理工大学申请的专利兼顾面形误差和位姿误差的光学系统成像质量预测模型构建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：CN119670475B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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：202411722252.5，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权兼顾面形误差和位姿误差的光学系统成像质量预测模型构建方法是由巩浩;刘检华;薛奋琪;王星洁;林世权;敖晓辉;黄嘉禹;刘少丽设计研发完成，并于2024-11-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本兼顾面形误差和位姿误差的光学系统成像质量预测模型构建方法在说明书摘要公布了：本发明涉及光学系统成像领域，具体为一种兼顾面形误差和位姿误差的光学系统成像质量预测模型构建方法采用Zernike多项式对螺栓预紧力导致的镜面面形误差进行精确拟合，采用有限元方式的光学系统螺栓拧紧过程进行仿真，据此提出两反光学系统装配与成像的联合仿真方法，以Zernike多项式拟合作为基础参数，在采用Zemax进行光路成像仿真时充分考虑各种镜面面形误差和装配位姿偏差，并以能量集中度作为成像质量定量评价指标，建立包含局部和全局混合核函数的SVR代理模型，对镜面面形和装配位姿参数进行敏感性分析，通过装配与成像联合仿真获得装配数据集，并对模型进行训练得到成像质量预测模型，用以实现成像质量快速、准确的预测。

本发明授权兼顾面形误差和位姿误差的光学系统成像质量预测模型构建方法在权利要求书中公布了：1.一种兼顾面形误差和位姿误差的光学系统成像质量预测模型构建方法，其特征在于，包括： S1、采用Zernike多项式对光学系统中镜面面形进行拟合得到用于表征镜面面形误差的Zernike多项式系数； S2、建立光学系统的有限元模型，对有限元模型中螺栓连接的拧紧过程进行仿真，得到镜面变形情况； S3、将镜面变形情况导入光机热耦合分析模块并插入Zernike多项式系数，得到镜面面形误差参数和镜面装配位姿偏差； S4、将镜面面形误差参数和镜面装配位姿偏差导入光学仿真模块进行光路成像仿真，得到用于表征成像质量的能量集中度； S5、基于镜面面形误差参数、镜面装配位姿偏差以及能量集中度构建数据集，并建立包含局部和全局混合核函数的SVR代理模型； S6、利用数据集对SVR代理模型进行训练得到光学系统成像质量预测模型； S2中建立光学系统的有限元模型的过程包括： 建立包含螺纹连接结构的光学系统的有限元模型，并建立主镜、次镜以及支架的自由化四面体网格； 建立内螺纹和外螺纹横截面轮廓的数学表达式，过程如下： 根据螺纹参数将螺纹轮廓划分为三个不同部分：螺纹牙根部分、螺纹侧面部分和螺纹牙顶部分；将划分的三个部分扩展到平面，获得沿横向剖面的螺纹轮廓，选择螺纹牙根部作为起始点，θ表示螺纹横截面轮廓上的点相对起始点的转角，建立螺纹的截面轮廓的表达式，如式4所示： 4 其中，，，，，d表示公称直径，d1表示螺纹小径，r表示螺纹轮廓到螺栓中心轴线的距离，ρ表示螺纹牙根部圆弧的半径； 基于内螺纹和外螺纹横截面轮廓的数学表达式以及螺纹横截面轮廓的旋转不变性，采用螺纹网格划分方法建立内螺纹和外螺纹的网格模型； S5中基于镜面面形误差参数、镜面装配位姿偏差以及能量集中度构建数据集的过程包括： 镜面面形误差参数选定Zernike多项式系数中的离焦、一阶像散-Y轴以及一阶三叶草像差-Y轴，镜面装配位姿偏差选定主镜和次镜沿X和Y方向的偏心误差和绕X和Y方向的倾斜误差，共计11个敏感参数作为特征变量，将能量集中度作为目标变量； 对特征变量和目标变量进行归一化处理，将归一化处理后的特征变量和目标变量按照设定比例划分为训练集和测试集。

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