基于优化电子散斑光谱的三维物体测量研究

用激光光束直接照射到测试表面,再用CCD采其变形前后表面散斑颗粒干涉形成的条纹,条纹图解析为测量点的位移量和变形量,进而得到其离面位移,在优化算法的时候采用π位相技术获取另一个π相移的变形条纹图像,将面内位移与离面位移分离,为了消除零级分量,让投影光栅移动1/2个周期.通过Matlab和四步位相算法给出了三维空间模型,得出变形后物体的离面位移数据.实验仿真数据表明其能够稳定地测量物体变形场三维分量,误差较低.     

研测动态热形变的旋转孔径白光散斑照相法

本文首次提出利用转孔法进行白光散斑照相,研测动态热形变.全部动态过程可记录在一张散斑图上,且在全场滤波分析时可连续地再现出来.     

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...     

双目视觉DIC测量系统的离面位移测量精度

采用离面位移测量精度达到10 nm~20 nm的电子散斑干涉测量系统验证了双目视觉数字散斑相关测量系统的离面位移测量精度。分别用电子散斑干涉测量系统和双目视觉数字散斑相关测量系统同时测量了平板离面位移,并对所测量的位移最大值进行了分析处理及比较。结果表明,双目视觉数字散斑相关测量系统的物体离面位移分布云图与电子散斑干涉测量系统的结果基本相同,且两者位移均方根相差为2.76 m~3.56 m,相对误差为4.59%~7.60%。因此,当被测量物体的离面位移大于4 m时,双目视觉Q400测量系统精度可达到电子散斑干涉测量系统的精度。     

时间序列动态散斑相关跟踪测量原理及其应用

在对散斑场的特性进行研究与分析的基础上,提出了时间序列动态散斑相关跟踪测量法,它弥补了一般散斑相关法不适合大变形测量的缺点,扩大了散斑相关法的应用范围.运用这种方法不仅可以测量大动态范围的面内变形,而且可以测量分析面内动态变形过程和变形速度.     

基于标记点消隐与提取的三维形貌及形变测量

条纹投影轮廓术期望被测表面反射率足够均匀以保证形貌测量精度,而数字图像相关技术则期望被测表面能够提供高对比度的纹理信息来确保图像匹配准确性和形变计算精度,二者对表面的纹理需求存在矛盾。针对这一矛盾,提出基于RGB模型的标记点纹理消隐与提取方法,通过计算特定的消隐系数与提取系数,同时提取高质量的条纹图案和纹理图案分别用于后续形貌和形变测量。实验结果表明,相较于已有方法,所提方法可以解决条纹投影轮廓术和数字图像相关技术对纹理要求的矛盾性问题,同时实现高精度的三维形貌和形变测量。     

偏振相位偏移电子散斑干涉术及其应用于变形测量

本文叙述了一种用于测量漫射表面变形的使用偏振相位偏移技术的电子散斑干涉术.由于采用共光路光学相位偏移技术,因而具有较高的稳定性;用计算机图像处理可精确地获得相位图;用去包裹技术(unwrapping)可直接得到表面变形的精确数据.     

双光路电子散斑振动测量系统

本文给出了一种双光路电子散斑振动测量系统,该系统结合了普通ESPI离面振动测量光路和退敏感光路,既能对较大振幅范围的振动进行定性观测,又能实现全场自动定量分析,同时避免了相位去包裹处理.系统具有较高的抗干扰能力,可以应用于实际工程中复杂非连续结构的振动特性分析.     

在电子散斑干涉中利用反相位法进行三维变形测量

提出一种可将离面位移与面内位移分离的三维位移计算方法。在双光束电子散斑干涉系统中增加一路参考光,使这一路参考光为两光束所共用。两束光各自独立地对变形物体进行测量,分别计算相位分布,并对其中之一进行反相位计算。理论分析表明,对二路检测光所得到的相位进行相减运算,就能够较好地减少电子噪声的影响,分离面内位移场与离面位移,实现物体变形的三维测量。介绍该方法的原理,并利用典型实验证实了该方法的可行性。     

Electronic speckle pattern interferometry deformation measurement on lightweight structures under thermal load

We report on the application of ESPI to measure deformations induced by thermal load on lightweight honeycomb panels for space applications. The panel was mounted isostatically onto a vibration isolated table. A housing for temperature stabilisation was constructed enclosing the panel, heating elements, fans and the ESPI-head made of Invar. Emphasis is put on the quantitative analysis of the deformation of this large object (0.8×0.8 m²) viewed from a relatively short distance of 1.1 m and illuminated sequentially from three non-orthogonal directions. Influences of laser stability, rigid body displacements, temperature inhomogeneities as well as possible deformations of the measurement head are discussed in order to derive the measurement uncertainty and to estimate corrections. Beside the sensitivity vector analysis it is important to take into account the optical light path changes due to temperature changes. Out-of-plane deformation fields of the panel are presented.     

激光纳米振动测量技术研究

本文通过对电子散斑小振幅振动测量的线性分析,实施一系列特殊算法、散斑平均技术及特殊图象处理等工作,使得纳米振动测量系统的测量精度得到较大提高.该系统将具有全场、非接触、测量速度快、测量精度高等优点,目前它也是纳米全场振动测量的唯一方法.     

大型光学系统焦距的精确测量

主要分析目前国内外常用的光学系统焦距测量方法在大型光学系统焦距测量中存在的问题,提出了一种特别适用于大型光学系统焦距的测量方法,并对该测量方法进行了研究分析和验证,指出该方法还可推广应用于其它参数的测量。     

三维形貌检测的自动参考栅象法研究

本文提出了一种用于曲面形貌检测的傅里叶变换法中的参考栅象图的自动产生及误差修正方法,通过对实际测量图象的处理,证明该方法具有很好的使用效果,从而大大提高了傅里叶变换法检测曲面形貌的精度和实用性。     

共焦显微镜三维轮廓快速测量方法及其误差分析

共焦显微术在生物学及工程应用中已成为一种有效的测量、观察方法。本文针对共 焦显微三维测量系统提出了一种高精度快速算法,并进行了误差分析与计算机仿真。对实际 共焦三维测量系统的设计具有重要意义。     

电介质的频域特性与测量

从物质的分子结构基本模型出发，简要介绍了介电频域理论，提出了有关新的测量方法。     

激光扫描技术在靶场测试中的应用研究

为了解决光电类仪器在武器射击准确度和射击密集度的测试中遇到天空背景亮度不够,或弹丸口径小,弹道偏高而无法测试的问题,利用旋转棱镜使激光束在空中扫描,照亮弹丸表面,从而大大降低对光电传感器灵敏度的要求,使得该项测试工作不受天空背景条件的影响,并提高测试精度.     

低温大试样热胀系数测试

本介绍了用熔融石英引伸法测量硬质材料热胀系数的简便装置,并给出了试样在液氦温区到室温的测量结果,数据的一致性以及与已有献数据比较取得了不错的结果．     

Analysis of optical configurations for ESPI

An ESPI optical arrangement consisting of a combination of three illumination and one reference beams is compared to a system with three optical arms corresponding to an out-of-plane and two in-plane interferometers. Experimental data for each component of the displacement vector obtained with both systems are presented and discussed.