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相似文献
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1.
在国内外普遍使用的细栅距幅光栅叠栅条纹系统中,衍射效应是很明显的,这是造成叠栅条纹信号的衬比(度)和正弦性不好的主要原因.本文在分析了叠栅条纹信号的基础上,导出了衍射光栅副中±1级叠栅条纹的相位与光栅副间隔,光线入射角等的关系,提出了用±1级叠栅条纹来提高叠栅条纹的信号质量,实验结果与理论分析一致,实际应用,效果良好.  相似文献   

2.
频移阴影莫尔法   总被引:2,自引:0,他引:2  
王昭  赵宏  谭玉山 《光学学报》1999,19(6):16-820
提出了一种新的莫尔条纹解调技术即频移法,它改变了莫尔条纹分布的频率,而相移莫尔法只是改变了莫尔条纹的相位。从阴影莫尔图分布的基本公式出发,借助于相移阴影莫尔法的思想推导并得出了频移阴影莫尔法的公式,在此基础上给出了特定条件下的产和公式。  相似文献   

3.
任意相移阴影叠栅相位解调技术的研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
杜虎兵  赵宏  李兵  赵金磊  曹士旭 《光学学报》2012,32(9):912003-128
结合时域和频域干涉图分析方法,提出一种任意相移阴影叠栅条纹图相位解调技术,降低了干涉图在采样过程中对相移量的严格标定要求,补偿了相移阴影叠栅技术固有的相移不匀误差.使用空域技术确定采样干涉图的正交信号,进而得到了采样干涉图的相移量,然后运用任意相移相位提取算法搜索测量相位信息.实验证明此方法简单方便、求解迅速,且优于典型的相移算法,其测量误差的标准差不超过3×10 3mm,该方法为提高相移阴影叠栅技术的测量精度提供了有效手段.  相似文献   

4.
阴影叠栅相移非线性误差补偿算法研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
杜虎兵  赵宏  李兵  赵金磊  曹士旭 《光学学报》2012,32(5):512006-110
相移阴影叠栅干涉场的相位(高度)存在非线性关系,而传统的相移阴影叠栅技术往往忽略了相位与高度的非线性关系,从而在测量系统中引入测量误差.对此提出了一种基于迭代相位解调自调算法相移阴影叠栅技术,该方法利用最小二乘技术获得相移量估算值,利用该估算值通过迭代算法消除相移阴影叠栅的全场相位误差,从而得到正确的相位分布.模拟计算表明该方法可以有效解决相移不均产生的相位测量误差问题,且可实现光栅移动量的精确估算,其误差不超过3.4%.对比实验进一步说明了所提出方法的正确性和优越性.  相似文献   

5.
叠栅条纹检测位移实验系统   总被引:2,自引:1,他引:2  
李丰丽 《物理实验》2005,25(5):13-15
采用叠栅条纹技术可以实现对位移量进行精确测量和控制.从叠栅条纹的产生.光电信号的转换,到对信号的鉴零、编码、计数、显示和控制,可形成较完整的实时监测系统,实现高精度检测、控制位移量.  相似文献   

6.
朱江平  胡松  于军胜 《光学学报》2012,32(9):912002-123
光刻对准中,一般将硅片和掩模对准标记制作成周期接近的光栅,通过光栅标记叠加形成的叠栅条纹的相位信息,探测掩模和硅片的相对位置关系.在实际的应用中,叠栅条纹的方向不仅与对准标记的几何位置有关,而且还与CCD的位置有关.为了将叠栅条纹的光刻对准方法推向实际应用,从矩形光栅到叠栅条纹,分析了一般光栅的相位分布规律.根据叠栅条纹相位特性分析了掩模、基片和CCD的几何位置对对准精度的影响;建立了实际对准偏差与理论值的数学关系模型.研究表明,没有角位移的情况下,当位移值小于0.4 pixel时,理论上最大对准误差低于0.002 pixel.  相似文献   

7.
相移阴影莫尔条纹正交化解调技术   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出一种基于克莱姆正则化分析法的三帧自标定相移阴影莫尔三维轮廓技术.该技术首先采用移动光栅的方法获得相移条纹图,然后通过不同帧相移条纹图相减去除条纹图背景,进而结合克莱姆正交化法和最小二乘法,发展了一种相位解调方法,提取了测量相位.以五步Harlharan算法为参考,用不同算法对同一物体表面进行测量.结果表明,相对于典型的三步相移法和主量分析方法,提出的方法测量得到的相位误差最小(0.5rad),且简化了测量过程.  相似文献   

8.
码盘偏心对叠栅条纹信号相位的影响   总被引:6,自引:6,他引:0  
罗长洲  孙岩  胡晓东  高立民  陈良益 《光子学报》2003,32(10):1271-1273
根据两计量光栅产生叠栅条纹的几何光学基本理论,在改进计量光栅码盘理论模型的基础上,推导出码盘偏心情况下读头输出的叠栅条纹信号相位的理论公式,对码盘偏心给叠栅条纹信号相位带来的偏差进行了分析与讨论.  相似文献   

9.
刘家恕  李强  朱箭 《物理实验》2011,31(2):40-42
将数字图像处理技术应用于叠栅条纹测量物体三维形状,使用Inter公司的开源视觉库OpecCV,经过灰度化、锐化和去噪、叠加虚参考光栅对图像进行处理,简化测量过程,提高测量速度和精度.  相似文献   

10.
码盘偏心对叠栅条纹信号相位影响的理论分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
增量式光学编码器根据径向辐射光栅产生的叠栅条纹进行角度测量,两光栅码盘轴之间及其与系统转动轴之间的偏心和晃动,影响着编码器读头输出的叠栅条纹信号的相位,这给角度测量带来了一定的系统误差。根据光栅码盘产生叠栅条纹的基本理论,在改进计量光栅码盘理论模型的基础上,推导出码盘偏心情况下码盘读头输出的叠栅条纹信号相位的理论公式,对码盘偏心给叠栅条纹信号相位带来的偏差、增量式光学编码器光学设计原理及消除此由此带来的系统误差的技术原理进行了分析与讨论。  相似文献   

11.
Yongjian Zhu  Anhu Li 《Optik》2011,122(2):162-167
For the 3D digitizing structure-light profilometry, five kinds of phase reconstructing (PR) algorithms, including Schofield's S-FFT (with 4 pairs of FFT & Inverse FFT operators) algorithm, Volkov's deterministic V-FFT PR algorithm (with only one pair of FFT operators and one Inverse FFT operator), quality-guided (QG) method, weighted least-square (WLS) method and a proposed Discrete-Cosine-Transform-Based (DCT-B) algorithm have been implemented and discussed in detail. The computer-simulated data show that the WLS and V-FFT enjoy the least phase error, but the QG algorithm achieves the trade-off between reliability and computational time. The S-FFT together with V-FFT method almost fails to deal with the experimental data with abrupt phase variance. Among the other three algorithms, the DCT-B algorithm shows its advantage over QG and WLS algorithms in settling these problems. Considering phase error and computational time, it could win the priority in PR. The experimental results also demonstrate that the proposed DCT-B algorithm could be firstly considered in the application of structure-light profilometry, especially to process the abrupt-phase maps.  相似文献   

12.
数字三色条纹相移形貌投影栅线法   总被引:1,自引:0,他引:1  
付林  李振华  贺安之 《光子学报》2007,36(2):312-315
基于投影栅线的三色条纹相移算法与投影栅线法相结合,提出一种数字三色条纹相移形貌投影栅线法.此法是对时间相移法的改进,只需一幅三色条纹图,就可利用简单的三光强相移算法完成物体表面的形貌重建;不需要相移装置而误差较小,成本较低,简易实用,将有利于推广到动态实时分析.实验证明,此法是正确可行的.  相似文献   

13.
Intensity saturation may take place as a sinusoidal fringe pattern is projected onto an object which has a relative high reflective index on some regions of the surface. If a phase-shifting method is used, the illuming light intensities at the same point of the object may have different values for each projected phase-shifting fringe pattern. Therefore, when the intensity at a point of the object exceeds the saturation level for a certain phase step of projected fringe pattern, other intensities obtained at the same point with different phase steps of projected fringe patterns do not exceed the saturation level. This kind of saturation is defined as partial intensity saturation. In the case of partial intensity saturation, a relative larger phase error is introduced when a conventional phase reconstruction algorithm is used in the phase-shifting projected fringe profilometry (PSPFP). To get rid of such disadvantage, an improved algorithm for phase reconstruction is proposed in this paper. By using the new algorithm, the effect of partial intensity saturation for the phase reconstruction can be decreased greatly and a good quality of reconstructed phase map can be obtained. Phase deviation of the reconstructed phase is also analyzed. Finally, an experimental result with PSPFP is presented to validate the feasibility of the proposed algorithm.  相似文献   

14.
高芬  蒋庄德  李兵  田爱玲 《光子学报》2014,43(4):426001
为满足移相干涉测量中纳米甚至亚纳米高准确度检测要求,需采用对误差敏感度更低的相移算法.基于扩展平均技术,在传统4步和3步算法的基础上分别推导了A类和B类5~13步相移算法公式,以5、6、7和13步算法为例,通过仿真及数值计算,比较了两类算法对相移器移相误差及CCD非线性误差的抑制特性.结果表明:同类算法下,步数越多的算法,对这两项误差的抑制效果越好,但达到一定步数后对测量的影响可以忽略;B类算法具有增强的移相误差抑制能力,在相移不准情况下可优先选用B类算法;A类算法对CCD非线性误差几乎完全免疫,而B类算法受一定CCD非线性误差影响,但对大多数高准确度CCD来说,其在常规检测中的影响可以忽略;由相移噪音引入的随机性测量误差的极大值要略大于相移噪音本身,且不同算法对相移噪音的抑制效果差别不大,因此相移噪音对测量的影响不可忽略.文中给出了不同误差影响下各算法引入波面检测误差的比较数据,研究结果可为实际干涉测量中最适相移算法的使用和选用提供理论指导及数据参考.  相似文献   

15.
相移数字全息技术将相移技术与数字全息技术相结合,为微观物体的三维形貌和折射率分布检测提供了一种快速、无损、高精度手段。与离轴数字全息相比,相移数字全息采用同轴光路,可以充分利用CCD相机的空间带宽积。然而,传统相移数字全息需要依次记录多幅不同相移量全息图,才能消除零级像和共轭像,再现出无混叠的相位/振幅图像。同步相移又称瞬时相移,可在同一时间得到多幅不同相移量的干涉图样,克服普通相移干涉不能实时观测的缺点。介绍了相移的概念和实现方式,基于多CCD记录、像素掩膜、平行分光的三种同步相移技术,对同步相移数字全息在生物医学、流场测量、表面形貌测量、微纳器件检测等领域的应用进行综述,为从事同步相移数字全息技术及其应用研究的学者提供有益参考。  相似文献   

16.
In this paper, two families of phase-shifting algorithms with π/2 phase steps are studied. In family I, three new algorithms are derived by using the averaging technique based on the Surrel six-sample algorithm with phase shifts of π/2. Family II includes four well-known algorithms derived by the averaging technique based on the conventional four-sample algorithm with π/2 phase steps. A polynomial model of phase-shift errors used to describe general expressions for calculation of the correct object phase via the Fourier spectra analysing method as a function of the harmonic order in the fringe signal is presented. The error-compensating properties of the algorithms in families I and II are investigated by the Fourier spectra analysing method. It is found that the averaging technique, when used in any of the algorithm with π/2 phase steps, can improve the phase-shifting algorithm property: it is insensitive to phase-shift error when the fringe signal contains the first harmonic, but it can't be used to enhance the phase-shifting algorithm properties when the fringe signal contains higher order harmonics (n2). P–V (peak–valley) phase errors are calculated by the computer simulation and tables and plots are presented, from which the algorithms in families I and II are compared. It is shown that the algorithms in family I are more insensitive to phase-shift errors when the fringe signal contains the second harmonic and the algorithms in family II are more insensitive to phase-shift errors when the fringe signal is a sinusoidal waveform.  相似文献   

17.
伏燕军  罗茜 《应用光学》2012,33(1):120-123
研究了利用投影栅线法测量光滑鼠标的三维轮廓。对传统的傅里叶变换轮廓术提出了一点改进,在傅里叶变换之后,不对频谱部分频移,而是直接滤出需要的高、低频部分,再分别进行傅里叶逆变换,就可以得到与高度有关的相位差。该方法与传统的方法相比,减少了3次频移的过程,大大减少了计算量,也提高了滤波的精度。实验结果表明:只需要0.1 s就可以完成测量过程,测量精度达到0.2 mm, 可以成功实现光滑物体的三维轮廓测量。  相似文献   

18.
We propose and demonstrate a novel interferometric technique for 3-D displacement measurement. The method is based on the analysis of the phase difference distribution measured when two coherent curved wavefronts originating from different locations interfere. Both the in-plane and out-of-plane displacements are found simultaneously from a single phase difference distribution. We find that our system could measure with an accuracy better than 1.5 μm for in-plane displacements and 36 μm for out-of-plane displacements over 1 mm range. This accuracy was limited by the output lens performance. Theoretical analysis reveals that sub-micron accuracy may be possible with more careful calibration.  相似文献   

19.
林洪榕  陈如全  徐剑 《光子学报》2000,29(10):927-931
本文研究相敏光放大器(PSA)中泵浦光相位不能完全跟踪信号光相位时,即两者之间存在相位漂移时,对以PSA作为光中继放大器的高速光纤通信系统传输性能的影响.通过计算机系统仿真,我们得到在不同的相位漂移下,高速信号脉冲眼图劣化度随光纤色散变化的曲线,以及不同传输速率下信号眼图劣化度随放大器相位漂移量变化的曲线.由仿真结果可知,如相位漂移控制在一定范围内,其对系统性能几乎没有影响.但超出此范围时,则系统性能迅速劣化.  相似文献   

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