瞬态形变的高速时域散斑干涉测量

在迈克耳孙式干涉光路的基础上结合高速摄像和采集系统,利用时域散斑干涉测量技术,实现了瞬态三维形变场的实时测量。物体发生形变时会产生一个时变的散斑干涉场,通过连续采集的散斑干涉图序列便可得到各个像素点的一维时域干涉信号,即光强随时间的变化关系。在利用经验模态分解对干涉信号进行降噪处理之后,借助于希尔伯特变换的相移作用完成信号相位的解调,并在时域中进行相位展开,最终通过逐点分析获得全场的相位分布。为了验证该方法的有效性,对由压电陶瓷驱动的瞬态离面形变进行了测量。结果表明,该方法可在1000 frame/s的采集速度下实现动态形变的实时测量。与传统相移法相比,该方法结构简单,易于实现,在时间和空间上都具有较高的分辨率。     

相位调制数字散斑干涉术

提出一种可绕Ｚ轴转动的粗糙平板（参考物体）实现相位调制，该方法在不改变电子散斑干涉术（ＥＳＰＩ）或数字散干涉术（ＤＳＰＩ）系统装置的情况下，可用于微小离而位移场（例如最大离面位移为λ）的测量，以及复杂形变的离面位移场的自动测量。     

数字散斑干涉形变测量中基于多CCD的相位拼接

在数字散斑干涉测量中,对于给定尺寸的CCD,很难在不影响形变测量横向分辨率的情况下扩大视野.针对该问题,提出了一种在不影响横向分辨率的情况下拼接多个子图像相位以扩大视野的方法.设计并搭建了一套多CCD实验装置来获取多个子图像.利用重叠区域解包裹后的相位图估计相邻子图像之间的相对位置并补偿相位偏差,实现正确的相位拼接.为...     

测量物体位移的数字白光散斑照相术

给出了一测量物体刚体位移的数字白光散斑照相术。数字傅里叶变换从双曝光字白光散斑图用来产生杨氏条纹。该杨氏条纹能够用数字傅里叶变换结合条纹重构进行自动分析。此外，给出一种条纹质量增强的方法。     

数字散斑干涉三维变形测量技术研究进展

三维变形可以转换为应力/应变分布,是材料性能测试和结构可靠性分析的关键参数。在众多三维变形测量技术中,数字散斑干涉技术可以高精度地测量三维变形信息,在航空航天、汽车、先进制造、土木工程和生物医学等行业发挥着十分重要的作用。从散斑干涉基本原理出发,详细介绍了几类三维变形散斑干涉测量技术,并分析比较各类方法的优缺点;同时介绍了散斑干涉三维变形测量技术的国内外研究进展和最新应用;最后展望了散斑干涉三维变形测量技术在动态同步测量、测量系统简化以及应用范围扩宽等方面的发展趋势。     

非接触散斑干涉法测量高温物体应变的研究

描述了散斑干涉高温物体应变测试实验装置工作原理及其实验结果，对钨和石墨的测量表明，该装置可实现高温状态下材料应变测试，测试精度达１μｍ，选择波长６３２．８ｎｍ，半宽２．４ｎｍ的窄带滤光片，配之预处理电路，对６３２．８ｎｍ辐射散射能力较强的材料（诸如钨带等）可实现２３００℃高温非接触应变测量，对６３２．８ｎｍ辐射散射能力较好的材料（诸如石墨等）可实现１５００℃高温接触应变测量。     

光栅大错位数字散斑干涉术的研究

提出一种新的大借位数字散斑干涉术。它在成像物镜的像方空间放置光栅,利用光栅的衍射原理,使来自参考物和被测物的光波在像面发生干涉。用傅里叶光学原理详细讨论了该方法的基本原理,并对受均布载荷的周界固定方板这一典型试件的离面位移场进行了实测。结果表明,实验值和理论解吻合。报导了一些应用实例。理论和实验表明,该方法不仅具有全息干涉计量术达λ/4的高灵敏度,还具有防震要求低和能在明场环境下进行现场测量的显著优点。     

正交光栅散斑剪切干涉术

本文提出了一种新的散斑剪切干涉系统,在该系统中,用正交光栅作为剪切元件以得到四个被测物的剪切散斑像,这样,在物体形变前后进行二次曝光就能同时记录物面的形变位移在四个不同方向上的导数,除此之外,该系统还具有光路简单,光能利用率高等特点,最后,我们用这种散斑剪切干涉系统对薄板的弯曲进行了测量,同时还给出了此方法在无损检测中的应用例子。     

剪切散斑干涉术的统计分析

本文用统计光学方法分析了剪切散斑图的成象过程;散斑图的频谱分布以及全场滤波干涉条纹的形成.发现剪切散斑干涉条纹不仅与三维位移微分有关,而且与面内位移量有关.在此基础上又讨论了影响干涉条纹质量的有关因素,并作了实验验证.     

双功能数字散斑干涉位移及空间梯度同时测量

为了满足无损检测中复合材料在复杂载荷下多参数变量评估的需求,提出了一种基于光路复用的双功能数字散斑干涉系统,能够同时实现数字散斑干涉和数字剪切散斑干涉测量功能.通过控制其中一个反射镜-波片组合,当该组合离位时,构成数字散斑干涉测量光路,实现离面位移测量;当该组合在位时,构成数字剪切散斑干涉测量光路,实现离面位移空间梯度的测量.测量过程中只需简单切换该组合的位置就可以实现单次加载下被测物体表面离面位移及其空间梯度的同时测量.该系统光路结构简单、切换效率高,能够同时获得高质量的位移及空间梯度测量结果.实验证明,双功能数字散斑干涉系统既具备高抗干扰能力,又具备高灵敏度测试能力,适合复合材料无损检测现场使用.     

数字剪切散斑干涉术中的刚体位移补偿的新方法

给出一个数字剪切散斑干涉术中的刚体位移补偿的新方法，当刚体位移大于一个像素时，加载前后的散斑图将会由于位置的变化导致失相关，重新安排每一个像素将会克服此失相关，散斑平均、条纹重构以及迭代方法用来改善条纹质量，消除散斑噪声，最后得到可取结果。     

基于电子散斑干涉与数字剪切散斑干涉法的悬臂薄板振动分析

基于激光光路的光波随机相位扰动,分析了电子散斑干涉实时图像相减时模态条纹图的形成机理,提出了一种振幅涨落测量法。搭建了用于离面振动分析的电子散斑干涉和数字剪切散斑干涉测量系统,并对完整和含狭缝的悬臂铝板的振动特性进行了实验研究。实验结果表明,实时图像相减模式获得的模态条纹图对比度明显优于其他方法,得到的前10阶模态条纹图与有限元法计算结果具有良好的一致性。相比于电子散斑干涉法,数字剪切散斑干涉法对试样局部的刚度变化和缺陷更敏感。     

白光数字散斑照像术

本文提出一种新的数字散斑计量术——白光数字散斑照像术.它以两维数字偏心滤波技术实现全场信息的表征,而以数字相关技术实现点信息的表征.文中给出了计量方法、理论分析及实验结果.     

相移数字散斑干涉计量及其在热变形测量中的应用

本文首次将相移数字散斑干涉技术应用于热变形的测量中,采用数字图象处理技术,获得了高精度的相位图及位移图。分析了影响精度的因素,详细讨论了两种相位算法的优劣。     

灵敏度可调光栅散斑剪切干涉术

本文提出一种新的系统。该系统采用矩形光栅,代替日本学者Yoshihisa lw     

频闪剪切散斑干涉术的研究

提出了一种用于振动研究的方法——频闪剪切散斑干涉照相法。该方法由于采用了剪切镜,能得到较为精确的散斑剪切图,提高了测量的精度,是一种用于振动研究较为理想的散斑照相的新方法。讨论了频闪剪切散斑干涉术的基本原理,给出了频闪剪切散斑图的全场分析的平均光强分析的解析式,并给出了实验结果。理论和实验都表明频闪剪切散斑干涉照相法要优于时间平均剪切散斑干涉照相法。该方法在全场滤波分析时,能给出任一瞬时物体振动信息,得到清晰的、高衬比的全场干涉条纹图,是一种实用可行的方法。     

用电子散斑干涉法测量材料热膨胀系数

 利用双光束电子散斑干涉法（ESPI）对试件受热变形进行了实时观测，针对一次实验过程中得到的图片较多（300～500幅）的特点，在图像处理时摒弃了以往的手动识别等位移线的办法，用MATLAB语言编写了批处理程序，能够在采集的大量散斑图片中自动快速准确地标定等位移线，得到相应的位移和应变，并结合实时测量的温度值，获得了45钢和LY12铝合金在不同温升率下的热膨胀系数及其随温度的变化。实验结果表明，在涉及的温升率范围内，温升率的改变对材料热膨胀系数的影响不明显，材料的热膨胀系数随温度的升高略有上升。     

基于自混合散斑干涉的转速测量

基于自混合散斑干涉的转速测量,提出一种新型的转速测量方法。激光自混合散斑系统作为测量和参考光,利用自混合散斑信号的频谱来提取物体运动时自混合散斑信号发生的频移,实现转速的测量。利用F-P腔及快速傅里叶变换对理论进行分析及实验验证,实验结果表明方法可以精确的实现测量转速,误差在2%以内。     

用电子散斑干涉法测量材料热膨胀系数

利用双光束电子散斑干涉法（ESPI）对试件受热变形进行了实时观测,针对一次实验过程中得到的图片较多（300～500幅）的特点,在图像处理时摒弃了以往的手动识别等位移线的办法,用MATLAB语言编写了批处理程序,能够在采集的大量散斑图片中自动快速准确地标定等位移线,得到相应的位移和应变,并结合实时测量的温度值,获得了45钢和LY12铝合金在不同温升率下的热膨胀系数及其随温度的变化。实验结果表明,在涉及的温升率范围内,温升率的改变对材料热膨胀系数的影响不明显,材料的热膨胀系数随温度的升高略有上升。