基于校正多相位快速傅里叶变换算法的叠栅条纹相位差测量 |
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引用本文: | 常丽,杨继敏.基于校正多相位快速傅里叶变换算法的叠栅条纹相位差测量[J].光学学报,2014(6):144-150. |
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作者姓名: | 常丽 杨继敏 |
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作者单位: | 沈阳工业大学信息科学与工程学院; |
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基金项目: | 沈阳市科技计划项目(F13-316-1-57) |
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摘 要: | 叠栅条纹相位差测量是光栅位移测量中的关键技术,在两块光栅相对运动过程中,叠栅条纹信号的频率会因光栅夹角误差的存在而发生偏移,采用传统多相位快速傅里叶变换(MPFFT)算法计算任意时刻叠栅条纹相位值会产生测量误差,导致相位差测量不准确。为了减少频偏所产生的相位测量误差,提出了一种校正MPFFT相位测量算法,推导出了基于相位差校正法的MPFFT谱校正模型。仿真结果表明,在无噪声情况下,当光栅夹角误差为0.1°时,信号的最大频率偏移量约为4.19kHz,传统MPFFT相位测量误差大于100°,经相位校正后,相位测量误差小于0.2°,相位差测量误差小于0.004°;在高斯噪声和谐波干扰情况下,相位差测量误差小于0.2°,当取栅距为20μm时,相位差测量误差所产生的位移测量误差小于0.0111μm,为光栅位移纳米级测量提供了参考。
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关 键 词: | 光栅 叠栅条纹 相位差测量 相位差校正 |
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