由于非球面镜在性能上大大优于球面镜,近年来得到了广泛的应用,但非球面的加工和检验要比球面镜困难得多。本文主要以非球面镜的加工表面为研究对象,提出了一种新的Ronchi图像处理方法。本方法根据Ronchi检验法的几何原理,利用最小二乘法和Zernike多项式进行波面重构。首先采用光线追迹或三级像差理论设计Ronchi光栅,然后将CCD摄像系统采集的Ronchi图进行数据拟合,最后根据拟合结果进行波面重构。主要包括以下内容:1.分析了各种非球面镜加工和检测方法及其优缺点,阐明了非球面加工及检测的现状和研究意义。2.介绍了Ronchi检验法的原理和Zernike多项式的拟合方法,分析了它们的拟合优缺点,并根据本文研究的需要,最终选择了Householder变换进行拟合。3.介绍了根据Ronchi光栅设计和Ronchi检验法进行波面重构的原理。4.根据前面介绍的内容进行Ronchi光栅设计和Ronchi图波面重构的仿真。5.所编制软件实现了波面重构和Ronchi光栅设计等主要功能,给出了程序的流程图。6.基于Matlab编制了图像处理软件并且进行了VC和matlab混编程序的探索。研究工作结果表明:基于Ronchi法的几何原理,利用CCD摄像系统检测非球面Ronchi图进行图像处理是可行的。检测与图像处理结果和Zygo干涉仪检测结果相符合。