特殊自由曲面由于具有减小光学元件，提高成像质量等优点，已广泛应用于
诸多领域，比如摄像镜头，大型天文望远镜主镜等。使用干涉仪测量自由曲面，
通常需要在光路中添加补偿镜等， 但是补偿镜的设计会延长测量周期，并且价格
比较昂贵。由于相位偏折术具有全视场，动态范围大，装置简单等特点，逐渐成
为测量特殊曲面的有效工具。但是其缺点是系统校正比较复杂，校正精度制约着
最终测量的精度，因此相位偏折术的重点之一就是如何简便准确地标定系统几何
参数。
双目偏折术系统利用双目视觉对待测镜实现定位，不需要待测表面的名义面
形或者屏幕移动装置，即可实现对自由曲面的测量，因此应用非常广泛。 在测量
之前需要对系统几何参数进行定标。 双目偏折术系统常采用带标记点标靶或平面
镜三姿态法求解系统参数。在平面镜三姿态求解方法中，平面镜三个位置之间差
异较小时，解出的平面镜姿态参数与真实值偏差较大，容易导致系统几何参数的
计算误差。带标记点标靶表面面形误差通常都在微米量级，会造成像素特征点与
屏幕虚像特征点对应不精确，从而影响最终的标定精度。
本文通过使用高精度标准平面镜作为反射镜， 以获得精确的特征对应点，减
小了带标记点标靶面形精度不高而引起的特征点偏差。在求取平面镜空间姿态参
数时，采用了纸面标靶进行辅助定位得到优化初始值， 以提高优化初始值的可靠
性和稳定性。 最后采用交替方向优化的的方法得到高精度的标定结果。 考虑到屏
幕面形因素在测量中的影响，本文采用基于标准平面镜测量面形误差最小化的办
法迭代求取屏幕面形，进而减小屏幕实际面形相对于理想平面偏差而引入的测量
误差。