基于条纹投影技术的工业零件平面度测量方法

平面度是工业零件生产中质量控制的重要检验指标,最广泛应用的三坐标测量机技术存在着采样点数量少、采集效率低的问题.提出一种基于条纹投影技术的非接触且结构简单的平面度测量系统,该设备向被测零件投射标准光栅条纹,通过条纹图像的相位解算以及相位-深度标定过程,实现对被测面的高效全场采样.通过最小二乘法计算理想的平面,最后根据与该平面的偏差计算出平面度误差.实验结果表明,提出的系统能够应用于一般工业零件的平面度测量,并具有较小的测量误差和较高的重复性.     

基于数字微镜器件的高动态范围场景像素级调光技术研究

对于空间目标成像探测和科学成像应用,通常要求成像设备的动态范围达到60dB以上。为了对高动态场景进行实时有效观测,设计了一种利用数字微镜器件(DMD)作为像素级空间光调制器的成像系统。为了消除镜元与像元不匹配造成的采集图像失真,实现像素级的调光控制,提出一种利用摩尔条纹相位性质装调测试系统的方法,控制调光位置精度达到0.4pixel。在此基础上提出一种高效实时的调光算法,利用DMD调制每一个像素的有效积分时间,调光后图像熵值优于调光前。实验结果表明,DMD调光成像系统能够对约90dB动态范围场景进行调光成像,并实时输出显示,帧频达90frame/s。     

喷射燃烧气流场的相位计算

本文将傅立叶变换(FT)引入到喷射燃烧气流场的相位计算中。利用马赫—曾德干涉法,得到平行光通过喷射燃烧气体空间后所形成不同时刻的双光束干涉条纹图,应用傅里叶变换对干涉条纹进行相位计算,再现喷射气流燃烧的完整过程。同时可以此求得光线偏折角与相位和轴向折射率场的关系,为流动显示与热物理参数测试中的快速动态过程提供一种实验分析手段。     

云纹干涉法同时测定三维位移场(U_0,U_(45),U_(90),ω)

本文介绍了用云纹干涉法同时获得三维位移场——面内位移(U_0,U_(45),U_(90))和离面位移(w)的两种方法:实时观测法和加载波条纹的差载法.前者可一次加载,分别观测各个位移分量条纹图;后者可用一张底板同时记录全部三维位移信息,通过光学滤波分离出各位移分量条纹图。测试方法和计算都很简便,不仅能测静荷,同时也可测动荷,文中还介绍了实验用的仪器,给出了实验结果。     

利用全场灰度处理云纹数字图象的新方法

本文介绍并提出了一系列利用全场灰度进行云纹数字图象处理的新方法.由于充分利用了全场每个象素点的灰度信息,所以用这些方法可以得到传统方法难以得到的多种结果,例如条纹倍增、各种应变场图象的建立、应变等值线的提取等等。这些方法大大扩大了云纹法测量的使用范围。     

光纤探针技术在冲击波参量测量中的应用

简要分析了光纤探针技术的应用与发展,着重介绍了光纤探针在冲击波到达时间、冲击波速度以及冲击波波前形状探测中的应用,最后,描述了其前景和主要研究方向.     

基于法布里-珀罗干涉仪的大气风场及温度场探测理论研究及仿真

针对基于法布里-珀罗干涉仪的大气风场探测系统,推导了进行风速、温度反演的理论模型并在理论上进行了模拟验证.利用光学设计软件Zemax完成了法布里-珀罗干涉仪系统结构的仿真.通过设定不同波长入射系统,得到对应干涉条纹,利用最小二乘拟合圆方法从条纹峰值移动距离可反演出风速,与理论值进行比对,得到风速仿真误差小于4.2％.针...     

基于双色条纹投影的快速傅里叶变换轮廓术

在实际傅里叶变换轮廓术测量中，获取的条纹图扩展的零频分量对傅里叶变换轮廓术的测量精度和测量范围有很大影响，甚至妨碍正确三维面形的恢复。π相移技术常被用来消除零频分量对测量的影响，但需要在测量系统中安装精密相移装置，并需要采集两帧具有π相位差的条纹图。传统傅里叶变换轮廓术中，完成精密相移需要较长的时间，影响了傅里叶变换轮廓术测量方法的实时性。提出了采用双色正弦光栅投影来实现从一帧条纹图中消除零频对傅里叶变换轮廓术测量的影响。该方法同传统的π相移方法相比，不需要相移装置，测量系统简单，并且能真正实现高速测量。     

光源的相干性对牛顿环干涉条纹的影响

利用波前理论中的相因子分析法分别对牛顿环装置在相干光和非相干光照射下的干涉条纹进行分析.理论分析表明,在相干光照射下,主要有2套干涉条纹,且条纹半径随空间位置变化而变化,当在平凸透镜顶点附近观察时,条纹半径公式与教材中一致;在非相干光照射下,只有空气层上下表面反射的光形成干涉条纹,条纹定域在平凸透镜曲面之上的附近区域,条纹半径公式近似与教材一致.     

傅里叶变换轮廓术中由于坐标混淆而产生的高度测量误差的修正

傅里叶变换轮廓术是一种主动投影光栅测量物体表面三维形貌的技术,只需要一幅结构条纹图即可对整个范围进行分析。该方法通过对物体表面投影产生的变形光栅的相位与参考面的变形光栅相位相减,从而得以测量高度分布。但该方法在发散照明光路中所测量高度对应的坐标值只是一个近似,在做精确测量时还需要做理论修正。在理论上阐述了由坐标选取混淆产生的高度测量误差的原因,并对其做了一级修正。在实验上采用红绿双色条纹技术,并结合Matlab软件对误差做了定量分析。