本发明涉及中大口径光学元件制造，尤其涉及中大口径光学元件的区域选择性抛光方法、介质、设备。
背景技术：
1、随着光学系统的发展，光学曲面的应用越来越广泛，加工精度要求也越来越高，目前常用的光学曲面元件加工方法有单点金刚石车削、超精密磨削、飞刀加工、抛光等。其中抛光是加工精度最高的，但其加工效率低。
2、现如今的抛光大多是基于数控技术的计算机控制抛光，小工具抛光技术、气囊抛光技术，磁流变抛光技术、离子束抛光技术等都是在计算机控制抛光技术的基础上，运用不同的抛光工具去除材料，建立相应的材料去除函数，为后续的抛光加工提供理论支持。
3、抛光轨迹是抛光过程中的重要一环，螺旋或栅格型轨迹是目前传统计算机控制抛光中常用的抛光轨迹，这种轨迹以简单的规则均匀覆盖整个光学元件的投影面，抛光光学元件按此轨迹依次扫描整个光学元件表面，对整个光学元件表面都有材料去除作用。在切削加工工艺完成后，光学元件的面形误差是凹凸不平的，存在凸面区域和凹面区域，在抛光过程中，理想情况是凸面区域快速消除，凹面区域没有去除量。当抛光工具扫描整个表面时，不可避免地会去除凹面区域的材料，这样不仅对提高面形精度没有帮助，而且增加了抛光时长。降低抛光的精度和效率。
4、同时，单一的抛光轨迹往往会在光学元件表面留下抛光痕迹，造成中频误差的加重，这在一定程度上降低了光学元件的精度质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：为了解决传统中大口径光学元件抛光轨迹带来的轨迹误差、抛光效率不高的技术问题，提出一种中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，技术方案如下：
2、s1、获取光学元件的面形误差数据，根据面形误差分布，设置抛光阈值；
3、s2、根据设置的抛光阈值，将面形误差中误差值大于抛光阈值的误差点筛选出来，此部分误差点所构成的区域为目标区域，其余误差点构成非目标区域；
4、s3、在光学元件坐标系中的xy平面构造边长为a的正六边形集合，内部含有部分目标区域的正六边形构成驻留区间，所有驻留区间的正六边形的顶点和中心点是xy平面上的驻留点，将xy平面上的驻留点投影到光学元件的曲面表面，得到三维空间内的驻留点；
5、s4、构造去除函数矩阵，将去除函数与驻留时间的二维卷积过程转化为去除函数矩阵与驻留时间向量的乘积，通过线性方程组的方式求解驻留时间；
6、s5、根据步骤s3中xy平面上的驻留点，以伪随机轨迹将所有xy平面上的驻留点依次连接，得到抛光轨迹；
7、s6、根据步骤s4得到的驻留时间和步骤s5得到的抛光轨迹计算从一个三维空间内的驻留点到下一个三维空间内的驻留点的进给速度，并将三维空间内的驻留点的位置坐标和进给速度转化为数控抛光代码程序，驱动抛光设备进行抛光。
8、进一步地，步骤s3中的正六边形集合采用六角密堆积排列。
9、进一步地，每个xy平面上的驻留点具有四种属性：位置坐标、有效性、状态值和顺序值，位置坐标即xy平面上的驻留点相对于光学元件坐标系的空间位置(x,y)；有效性表示xy平面上的驻留点是否是xy平面上目标区域内的驻留点，是xy平面上目标区域内的驻留点的为有效驻留点，不是xy平面上目标区域内的驻留点的为无效点；状态值表示xy平面上的驻留点是否已被添加至路径中，其中，状态值为0表示该xy平面上的驻留点已被添加到路径中，状态值为1表示该xy平面上的驻留点未被添加到路径中；顺序值表示抛光工具经过此有效驻留点的顺序。
10、进一步地，步骤s5具体为：
11、s51、在所有有效驻留点中任取一点，作为抛光轨迹的路径的起始点；
12、s52、在与路径起始点距离为a的有效驻留点中任选一点作为当前路径点，同时判断当前路径点距离为a的有效驻留点中是否有未被添加到路径中的有效驻留点，逐步延伸路径；
13、s53、当前路径点距离为a的有效驻留点中不存在未被添加到路径中的有效驻留点时，表明出现死点，执行死点处理算法，调整路径，解决死点问题，继续延伸路径；
14、s54、当死点处理循环次数大于设置的最大循环次数n时，使用补点处理算法，直到所有有效驻留点都被添加到路径中。
15、进一步地，死点处理算法具体为：
16、(1)在死点a距离为a的有效驻留点中任选一点b，断开b点与下一点的连接，连接ba，将a点与b点之间的点按与原来相反的顺序排列；
17、(2)当按方式(1)处理n/2次时，当前路径点仍为死点，将所有已经添加到路径中的路径点按与原来相反的顺序排列，即将当前路径点作为初始点，初始点作为当前点，如与原来相反的顺序排列后的当前点仍为死点，继续按方式(1)处理。
18、进一步地，补点处理算法具体为：
19、在死点算法处理过后，当前点仍为死点，并且仍有有效驻留点未被添加到路径中，此时，在状态值为1的有效驻留点中任选一点记作padd，padd距离为a的有效驻留点中状态值为0的有效驻留点的个数nd大于1时，开始补点，否则，在未被添加到路径中的有效驻留点中重新选一点作为padd；
20、补点过程如下：获取padd距离为a的有效驻留点中被添加到路径中的有效驻留点的顺序值，选取顺序值之差δn最小的两点，记作pa和pb，当δn＝1时，连接pa-padd-pb；当1<δn≤50，还原pa和pb之间的点，连接pa-padd-pb；当δn＞50时，令pn＝pa或pn＝pb，找出pn前一个顺序值和后一个顺序值的点pn-1和pn+1，其中，下标n、n-1、n+1代表了有效驻留点的顺序值，当pn-1-padd-pn共线时，连接pn-padd-pn+1，否则，连接pn-1-padd-pn；
21、补点的结束条件有两种：当所有驻留点都已添加到路径中时，补点结束，轨迹规划结束；或者当补点已遍历所有剩余驻留点，并且仍有驻留点未被添加到轨迹中，补点结束，轨迹规划继续，此时出现特殊情况；
22、特殊情况是指：点padd距离为a的有效驻留点中被添加到路径中的有效驻留点的个数nd为0或1，当存在nd＝1的点padd时，存在区域a1和区域a2，当区域a1内仅存在一点pa1，区域a2内仅存在一点pa2，pa1和pa2连线的距离为a，是第一种特殊情况；当所有未被添加到路径中的有效驻留点距离为a的有效驻留点中被添加到路径中的有效驻留点的个数为0时，存在区域a1和区域a3，区域a1和区域a3不相邻，是第二种特殊情况；区域a1指已经添加到轨迹中的有效驻留点所构成的区域。
23、进一步地，第一种特殊情况的补点方案如下：找出区域a1的有效驻留点pa1和区域a2内的有效驻留点pa2，pa1与pa2的距离最短；pa1顺序值的前一个顺序值的有效驻留点为pa1,n-1，后一个顺序值的有效驻留点为pa1,n+1；pa2顺序值的前一个顺序值和后一个顺序值的有效驻留点分别为pa2,n-1和pa2,n+1，计算pa1,n-1-pa2,n-1、pa1,n+1-pa2,n+1、pa1,n-1-pa2,n+1、pa1,n+1-pa2,n-1的长度，并将四个长度排序，取长度最短的连线记作pc-pd，其中，pc与pa1的顺序值相差1，pd与pa2的顺序值相差1；并判断pc-pd是否与pa1-pa2存在交点，如果不存在，依次连接pa1-pa2-pd-pc；如果存在交点，则取长度次短的连接记作pc-pd，重复上次步骤，直到pa1-pa2和pc-pd不存交点，此时，区域a1和区域a2建立了连接，继续调用补点处理算法，直到区域a2内的所有驻留点均已添加到轨迹中，重复上述步骤，直到所有第一种特殊情况的补点均被添加到轨迹中；
24、第二种特殊情况的补点方案如下：当距离有效驻留点pb长度为a的有效驻留点个数为3时，有效驻留点pb称为边界点，提取有效驻留点中的边界点，在边界点中，找出未被添加到轨迹中的有效驻留点，任选一点pe；计算pe和已被添加到轨迹中的所有有效驻留点相连的线段长度，对应长度最短的点为pf，根据第一种特殊情况中寻找点pc、pd的方案，将区域a1和区域a3建立连接，继续调用补点算法，直到区域a3内的所有有效驻留点均已添加到轨迹中。重复上述步骤，直到所有第二种特殊情况的补点均被添加到轨迹中。
25、本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法。
26、本发明还提出一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括计算机可读指令，所述处理器被配置用于调用所述计算机可读指令，执行上述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法。
27、本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
28、本发明选择误差值大的区域进行抛光而忽略其余区域，在单轮抛光中抛光面积减小，在保证抛光精度的同时，加快了面形误差的收敛速率，提高了抛光效率；本发明将六向伪随机路径应用于光学元件抛光过程中，既实现了区域选择性抛光，也抑制了光学元件的中频误差，被加工光学元件表面不会残留抛光工具的轨迹划痕；本发明采用线性方程组法求解驻留时间，可适用于任意形状的去除函数(例如磁流变抛光去除函数具有非回转对称性)，具有通用性。
1.中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，其特征在于，步骤s3中的正六边形集合采用六角密堆积排列。
3.根据权利要求1所述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，其特征在于，每个xy平面上的驻留点具有四种属性：位置坐标、有效性、状态值和顺序值，位置坐标即xy平面上的驻留点相对于光学元件坐标系的空间位置(x,y)；有效性表示xy平面上的驻留点是否是xy平面上目标区域内的驻留点，是xy平面上目标区域内的驻留点的为有效驻留点，不是xy平面上目标区域内的驻留点的为无效点；状态值表示xy平面上的驻留点是否已被添加至路径中，其中，状态值为0表示该xy平面上的驻留点已被添加到路径中，状态值为1表示该xy平面上的驻留点未被添加到路径中；顺序值表示抛光工具经过此有效驻留点的顺序。
4.根据权利要求3所述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，其特征在于，步骤s5具体为：
5.根据权利要求4所述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，其特征在于，死点处理算法具体为：
6.根据权利要求4所述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，其特征在于，补点处理算法具体为：
7.根据权利要求6所述的中大口径光学元件的区域选择性抛光方法，其特征在于，
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述方法的。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括计算机可读指令，所述处理器被配置用于调用所述计算机可读指令，执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
