Pour résoudre le problème selon lequel le microscope confocal différentiel laser traditionnel (LDCM) ne peut pas effectuer à la fois la mesure à distance et la mesure précise de l’angle d’inclinaison, un capteur de mesure d’angle d’inclinaison basé sur le confocal différentiel est proposé. Lors de la mesure d’une surface inclinée, ce capteur utilise d’abord le signal de réponse différentielle obtenu par un balayage axial pour localiser précisément la position du foyer, puis analyse la distribution d’intensité du champ sur la pupille du microscope et extrait la position du pic de l’image du spot, permettant ainsi une mesure précise de l’angle d’inclinaison. Tout d’abord, un modèle de distribution du champ optique après réflexion du faisceau focalisé sur la surface inclinée à mesurer est établi, et la distribution d’intensité du champ sur la pupille du microscope sous différents angles d’inclinaison est analysée. Ensuite, sur la base de l’analyse des caractéristiques du spot incliné, une méthode d’extraction de la position du pic du spot utilisant un algorithme Meanshift amélioré est proposée. Enfin, l’efficacité du capteur pour la mesure de l’angle d’inclinaison est vérifiée expérimentalement. Les résultats expérimentaux montrent que l’erreur moyenne de mesure pour l’inclinaison (0~8°) est de 0,011°, et celle pour la direction d’inclinaison (0~360°) est de 0,128°, répondant ainsi aux exigences de mesure de l’angle d’inclinaison de la surface testée lors de la détection 3D avec sonde optique différentielle sans contact. Ce capteur offre une nouvelle méthode pour la mesure précise du profil des surfaces libres.

sonde optique sans contact; confocal différentiel; détection 3D; mesure d’inclinaison; extraction de pic