散斑剪切干涉条纹特性的实验研究

本文通过位移位相存在的真实性实验、小孔滤波的必要性实验、位移梯度的解相关性实验,证实了散斑剪切于涉术的条纹是由物体变形所引起的“位移位相”和“位移微分位相”以及由位移和位移微分共同决定的“附加位相”之和的余弦条纹。实验证实这种余弦条纹的分布,随着滤波孔的位置而变化,它的衬比随着位移和位移梯度的增大而下降。特别是,当在象面上一点相遇的两个物点的象面散斑位移之差的模值大于散斑的直径时,两者相遇的象点上的条纹消失。     

一种无需滤波的复合光栅投影的在线三维测量方法

针对流水线上在线运动的刚性物体,投影复合光栅可以解决像素匹配和相位展开对条纹频率不同需求的矛盾,但在相位计算时,需对复合光栅进行滤波,该过程会降低重构精度。基于Stoilov算法,提出一种无需滤波的复合光栅投影的在线三维测量方法,设计复合条纹使低频条纹相移方向与被测物体的运动方向平行,像素匹配后被测物体的运动被转化为低频条纹的相移;高频条纹相移方向与被测物体运动方向垂直,像素匹配后各帧变形条纹图中高频条纹的光强分布完全一致,可直接进行相位计算,避开了因滤波造成的精度损失。同时在复合光栅中高频条纹的强度远低于低频条纹,故可将其看作微弱的背景光,保证了在线三维测量的精度。通过仿真与实验验证了该方法的有效性。     

采用光电计数的激光微位移测量实验系统

以迈克耳孙干涉仪的光路为基础,利用CCD实时采集干涉条纹的光强信息,通过精确测量条纹的偏移量,测出物体的微位移.与传统微位移测量方法相比,He-Ne激光器、CCD等器件的使用和FFT、互相关运算等信号处理方法的运用,使得测量精度和灵敏度有较大提高,借助虚拟仪器手段还实现了微位移的全自动测量.     

用于多参数同时测量的散斑干涉仪

本文描述了一种新的散斑干涉仪,它可以同时对表面应变物体的面内位移、离面位移、位移梯度和莫尔曲率进行测量;由于利用了取向滤波方法,在滤波系统输出平面同时得到了与这些参数对应的散斑条纹.还利用散斑空间运动规律较好地解释了散斑干涉与散斑剪切干涉之间的关系.     

电子散斑干涉载频调制形貌测量方法的分析

根据电子散斑干涉载频调制测量物体形貌的基本原理，物体表面的微小偏转可引入包含物体高度信息的载波干涉条纹。将物体的偏转视为变形，对物体变形与载波干涉条纹之间的关系进行了讨论，得出了离面位移引入载波和面内位移引入含有物体高度信息相位的结论。发现利用典型电子散斑干涉系统测量物体形貌效果最好，并通过实验得到了验证。     

对物体沿散斑片纵向移动二次曝光全息干涉条纹的诠释

从光学几何关系出发,推导了在平行光照明、物体沿散斑片纵向方向微小移动情况下的一种全息干涉条纹的解释方法.该方法可以根据任一瞬间的条纹间距测量物体的位移,并适用于实时全息监测的定量分析,对全息干涉计量术提供有效的条纹解释方法和物体位移的计算方法.     

基于干涉条纹图像对比法测量微位移

 研究了基于迈克尔逊干涉条纹对比法测量微位移的实验。用He-Ne激光器、反射镜和分束镜组成的干涉光路,其中一个反射镜固定在被测物体上,通过被测物体的移动带动反射镜移动使干涉光路发生变化,从而导致干涉条纹的改变。在形成干涉条纹的位置利用线阵CCD采集干涉条纹图像,用序列图像对比的方法对图像进行处理和计算,得出被测物体的微位移。实验表明利用序列图像对比的方法测量微位移,方法切实可行、测量准确度高、测量的精度能够达到微米量级。     

影栅云纹法中的离面位移与斜率耦合条纹的光力学分析

基于传统的概念,影栅云纹法只能实时获得表征物体大离面位移(深度)的条纹。若要获得反映斜率的条纹,则只有用镜面试件通过反射云纹法或其它的光测法来获得。在研究中发现,在一定的条件下,用影栅云纹法可以获得离面位移与斜率的耦合条纹图。这个新发现打破了已有的传统概念。实验证实了简单实用的影栅云纹法不但能获得物体大变形时的离面位移,而且也可以获得与之对应的斜率条纹。给出了典型的可实时获得的耦合条纹图,并对其基本原理、计算方法和实验技术进行了论述。     

应用神经网络的复杂物体三维测量

将神经网络引入基于结构光投影的复杂物体三维面形测量。在测量过程中,利用神经网络强大的函数逼近能力,得到离散条纹图的连续逼近函数,从中解出物体的相位分布信息,获得物体的三维面形分布。应用神经网络方法,在结构光投影条件下,只需要获取一幅条纹图,便可以完成复杂物体的三维面形测量。该方法相比传统的傅里叶变换轮廓术,不存在滤波操作,不会在测量过程中丢失被测物体的高频分量,具有更高的空间带宽积和灵敏度,能准确测量出复杂物体的细节,更加适用于恢复复杂物体的三维面形。并且该方法在条纹图存在阴影的情况下与傅里叶变换轮廓术相比,能更好地提取出物体的相位信息,恢复物体的三维面形。模拟及实验均验证了该方法的可行性。     

实时激光散斑照相术

激光散斑照相术(或称单光束主观激光散斑干涉计量)是一种测量位移和应力的常见技术。通常采用的方式是两次曝光法,从而可使位移前和位移后的散斑场迭加。对所得到的散斑图进行逐点的或全场的滤波处理,依照扬氏条纹(由逐点滤波而产生的)或等值条纹(由全场滤波而产生的)我们便可获得散斑图中的位移信息。然而,两次曝光的需求却妨碍该技术直接用于实时问题,诸如碰撞和断裂的问题。鉴于此种情     

旋转孔径白光散斑照相法的研究

本文报道利用旋转孔径法进行白光散斑照相,研测动态问题.其不仅具有旋转孔径激光散斑照相的优点,而且最突出的优点是能走出实验室,到现场进行动态测量研究.     

旋转孔径离焦白光散斑照相法

把转孔法用于离焦白光散斑照相，实验结果同理论分析保持一致。     

旋转孔径锥镜剪切散斑照相法

本文提出利用旋转孔径和锥镜进行剪切散斑照相,研测动态问题.该法能在一张散斑图上记录下物体动态变形的全过程,在全场滤波时可得到任意时刻的瞬态位移偏导数场.     

Analysis of Young's fringes in speckle photography: Generalized square imaging aperture

Processing speckle photography data using Young's fringes method is described when a square imaging aperture is used. The direction of the lateral motion and hence the fringe orientation is assumed to be general. The cases considered are step motion (doubleexposure) and sinusoidal vibration in time-average manner.     

Velocity contours by speckle photography

We describe a method of generating velocity contours of an object using speckle photography. The object is illuminated by a series of laser pulses following each other at equal intervals. A speckle record of the object is observed in a spatial filtering setup with a small aperture in the frequency plane. A fringe pattern representing a map of velocity contours is obtained in the output plane.     

散斑剪切照像术中孔径函数的影响

本文对散斑剪切照像术中傅里叶滤波平面的光场分布进行了讨论,得出滤波系统频谱面上的光场分布是以孔径函数的自相关和互相关的边界为周界;对最佳拍摄孔径的设计作了探讨,认为采用适当分离的孔径可以研善波效果,提高条纹的质量。实验的验证结果与理论相吻合。     

旋转孔径散斑照相逐点分析法

本文提出了旋转孔径散斑照相的逐点分析法,其杨氏花纹一般来说不是等距离的直条纹,而是与位移的动态过程相联系的曲线条纹.本文解释了这种条纹的意义,给出了理论分析和实验证明.     

散斑条纹的快速高精度处理技术

本文提出一种快速高精度散斑杨氏条纹(斑纹)场处理方法——同态阀值滤波法。用它实现了散斑场条纹的快速、逐点连续高精度处理。     

Measurement of dynamic crack tip displacement field by speckle photography and interferometry

Speckle interferometry has been used to measure the transient displacement field around a crack due to stress wave loading. Double exposure interferograms are recorded with a pulsed ruby laser, and correlation fringes formed by spatial filtering of the developed film. A new technique is presented for reducing the noise level in spatially filtered speckle interferograms. Independent fringe patterns, obtained from one interferogram but with the filtering aperture sampling different regions of the Fourier transform plane, are digitised by a CCD camera and combined numerically. It is demonstrated that accurate analysis of fringe patterns by the Fourier transform method can be carried out, even if no carrier fringes are present. The measurements are compared with those obtained by speckle photography. Least-squares fitting of the theoretical displacement field is used to calculate the stress intensity factor at the crack tip as a function of time.     

Sandwich-speckle hologram: A combined method for local displacement analysis

Sandwich hologram interferometry and sandwich speckle photography tend to complement each other as displacement measuring methods; a sandwich hologram is best suited for out-of-plane movements, while speckle photography is used to determine in-plane components. The two techniques can be combined and both holographic and speckle photographic data can be stored on the same sandwich pair. Fringes caused by in-plane rigid body motion can be compensated for and local displacement evaluated.