摘要：分析了大口径衍射光栅的焦斑特点,研究了衍射光栅非规则图像自适应调焦过程中出现的各种问题及处理方案。提出了适用于此类光栅非规则焦斑自适应调焦的控制技术和数据处理方法,并设计了一套自适应调焦装置用于离线检测衍射光栅的取样距离和取样角度。提出的方法用最优域值法将图像分割为焦斑和背景两部分,基于数学形态学求取光斑面积、以及长短轴长及图像中心。通过分析图像中心位置与水平电机的对应关系,以及长短轴长与轴向电机的对应关系,设计出自适应调焦方法。最后,结合面积最小化原则使用黄金分割算法进行对焦迭代和形心搜索。测试结果得到取样距离标准差为412.5μm,取样角度标准差为10.35″,满足取样距离优于1 000μm,取样角度优于30″的精度要求。该装置具有结构简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点,已在大口径衍射光栅综合诊断平台上得到验证和应用。