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为了解决大口径、离轴非球面顶点半径等参数测量不准的问题,提出了一种基于曲面拟合的非球面参数计算方法。建立了测量坐标系下的非球面准确方程,给出了非线性最小二乘拟合的迭代算法。同时提出了采用补偿器端面数据拟合得到光轴指向,通过测量坐标系下的光轴指向给出合适的拟合初值。对实测数据的实验表明,拟合优度的确定系数接近1,均方根误差约为0.0026mm,计算结果的顶点半径偏离设计值0.0188%。该方法可用于非球面检测阶段的参数计算分析,尤其是计算高精度的顶点半径值,为系统光机装调提供有效的数据支持。