一种机械零部件热变形的实时在线测量方法研究

为了测量机械零部件在加工使用过程的中热变形,采用数字散斑技术通过测量离面位移来实现对零部件热变形的实时、在线测量,并在理论分析的基础上,通过实验验证,证实了该方法的可行性。     

基于相移和颜色分光的电子散斑干涉瞬态三维变形测量方法

提出了一种基于相移和颜色分光的电子散斑干涉(ESPI)瞬态三维变形测量方法,该方法包括一个彩色CCD和红绿蓝三种不同波长的激光器,可同时采集来自三路的散斑干涉图像。物体面内水平方向、竖直方向以及离面方向的散斑干涉图像信息通过颜色分光实现分离,并利用相移算法对散斑干涉条纹图进行分析处理,分别解调出水平、竖直及离面方向的变形场相位,实现三维变形场的测量。模拟及实验分析表明,此方法能同时实现物体面内水平方向、竖直方向以及离面方向的变形测量,可用于物体表面的三维瞬态变形测量,也可单独完成面内或离面的二维变形测量。     

用投影散斑法测量三维微位移

采用光学非接触法测量三维微位移,基于三角测量法投影数字散斑照射参考面和待测物体表面,利用数字散斑相关法原理,求解变形位移信息,实验结果表明,数字散斑相关技术在三维变形测量的有效性和可靠性,并且为三维物体形变的测量提供了新的研究思路。     

空间载波数字散斑干涉脉动微变形的全场测量

本文运用空间载波数字散斑干涉法测量薄板的离面脉动微变形,实现了对非周期或非规则周期振动的动态定量测量,克服了传统频闪法数字散斑干涉测量对振动频率稳定性的严格要求。理论和试验证明,本方法能够测量微纳米级别的全场脉动变形,最大可测脉动频率与相机帧率和变形幅度相关。     

基于电子散斑干涉技术的微变形场测量及残余应力分析

基于电子散斑干涉原理搭建了测量试验平台,通过数字图像处理,得到电子散斑干涉条纹图像,实现了对一维微变形场的测量,对比测量结果与仿真结果,验证了该测量方法的可行性。结合盲孔法测量残余应力的原理,用电子散斑干涉装置取代盲孔法中的应变花来测量因钻孔产生的变形,并由此解残余应力。试验结果表明,基于电子散斑干涉技术的盲孔法残余应力测量系统简单,可行,高效,具有很大的工程应用价值。     

基于偏转法的物体三维形貌测量

基于数字散斑干涉测量技术,组建一套基于偏转法的物体三维形貌测量系统。首先,通过精密旋转平台使被测物体偏转微小角度,在其表面引入包含该物体形貌信息的弯曲干涉条纹。然后由散斑干涉条纹图提取其相位分布,对滤波后的包裹相位图进行相位解包裹运算,得到相位的真实分布图。最后根据相位分布与物面高度的关系求解出被测物体的高度信息。实验结果表明采用偏转法的散斑干涉技术可以实现物体三维形貌测量,具有测量精度较高、易于实现等优点。     

一种齿轮热变形实时在线测量方法的研究

为了测量齿轮在工作过程中的热变形，使用激光散斑干涉法通过测量面内位移来实现对齿轮热变形的实时在线测量，通过理论分析、图像处理及实验验证证明了其可行性。     

纳米磁微粒的双扫描干涉激光散斑实验

设计了研究纳米尺度磁微粒簇运动的双扫描干涉激光散斑实验。采用干涉条纹作为散斑运动的标度测量了磁流体中磁微粒的运动,避免了用传统数字散斑相干方法计算量大、精度依赖亚像素搜索算法的缺点;利用位相延迟扫描补偿横向扫描附加位相带来的干涉条纹变动,提高了动态散斑测量的空间分辨能力。对尺度为30～100nm的磁微粒簇运动进行了实验分析,结果表明,受磁流体磁场变化的非线性、微粒间的碰撞和聚集等复杂因素的影响,磁微粒簇是以湍流,非匀速方式运动的,其运动的平均速度为6.93mm/s。另外,该方法可通过改变条纹间距方便地调节精度以满足不同的测量要求。     

数字散斑干涉图像拼接方法研究

散斑干涉测量系统的视场大小和量程受成像器件尺寸的限制。为了扩大视场和形变测量范围,对散斑干涉形变测量的图像拼接方法展开深入研究。搭建了双CCD散斑干涉测量光路,通过对两个CCD获取的散斑干涉图的拼接实现大视场形变测量。对互相关、差方和和互信息法以及归一化改进的配准算法进行了研究,并分析了重叠面积的影响。结果表明,互相关法无法配准,差方和法的配准精度相对其他方法稍低,其余算法则配准精度相同;数字散斑干涉图像拼接仅要求很小比例的重叠面积,当重叠系数大于1.5%时,都能获得比较一致的配准精度。     

振动测量的双光路电子散斑图形干涉测量系统

在本文中，我们提出了用于测量大型振动的双光路电子散斑图形干涉测量(ESPI)系统。该系统对用于测量面外振动的电子散斑图形干涉测量光路和退敏光路进行了综合，可以对振动模式进行高质量的观测和分析；同时，避免了对相位进行展开。因为该系统抗干扰能力强，所以可以用于对实际工程中复杂且不连续的结构进行振动特性分析。     

电子散斑干涉法测量金属表面受热变形及系统优化分析

为准确测量金属表面的受热形变,基于激光电子散斑干涉测量原理搭建了实验平台,实现了对金属受热形变的测量,经过数字图像处理,得到了金属表面形变的三维图形。为了优化测量效果,依托现有条件对所用激光光源进行了处理,并比对了不同粗糙度的物体测量效果。结果表明,使用经小孔滤波处理后的激光光源,可以得到效果更好的散斑图,而且粗糙的物体散斑对比度较高,可以有更高的测量准确度。所做工作可为测量金属表面形变提供实验方法,同时为提高散斑测量精度提供参考依据。     

Volume-grating digital speckle pattern interferometry for measurement of dynamic out-of-plane displacement fields

Volume-grating digital speckle pattern interferometry used for measuring dynamic out-of-plane displacement fields of a continuously deformed object is proposed in this paper. These continuous out-of-plane displacement fields can be successfully measured by using the method discussed in the paper. A comparison between theoretical and experimental results is presented in the text.     

Study on out-off-plane displacement measurement using DSPI under impact loading

In this paper, the measuring technique of out-off-plane displacement under impact loading using DSPI is presented. In order to capture the speckle field produced by a Ruby laser, an instantaneous digital image capturing system is introduced. The dynamic speckle images are able to be recorded and stored directly in a digital frame store. Thus digital speckle pattern interferometry (DSPI) is achieved for dynamic measurement. As an example, the measurement of out-off-plane displacement field of circular fixed plate with a concentrative impact loading is completed. The results of the dynamic finite element method show agreement with those of experiments.     

便携式数字散斑测振仪研究

本文介绍一种便携式数字散斑测振仪,该仪器具有全场同时测量,灵敏度高,抗干扰能力强和完全自动定量分析的优点,可广泛应用于高精度机械的振动特性分析。     

数字散斑相关方法测定混凝土表面位移场

利用数字散斑相关方法,研究了混凝土试块在压缩载荷作用下的表面变形情况,绘制了混凝土试块表面x方向和y方向的位移场图。实验表明,数字散斑相关方法能够有效测定混凝土表面的变形分布情况,为进一步讨论混凝土材料的本构关系提供基础。     

数字散斑干涉中的条纹处理和相移技术

数字散斑干涉技术可以用来测量物体的微小形变及位移,因其具有较高的精度和全场非接触测量的特点,它被广泛的应用于工业检测、航空航天和生物医学等领域.在该技术中干涉条纹的处理以及相位值的获取是至关重要的.本文介绍了数字散斑干涉技术中条纹处理的各种方法,包括增强、滤波、二值化和骨架线提取等,同时介绍了利用相移技术精确地计算相位...     

Simultaneous in-plane and out-of-plane deformation measurement by speckle multi-recording method

An in-plane and out-of-plane deformation simultaneous measurement method using only two speckle patterns grabbed before and after deformation of an object with rough surfaces using two cameras has been proposed. However, there are some problems concerning the setup of optical system, the aspect ratio of grabbed image data and so on in the conventional method. To solve these problems, the new optical system is proposed by using the multi-recording technology. Though multi-recording technologies have been already employed conveniently in the off-axis digital holography, the technologies have not been used functionally enough in speckle interferometry. In this paper, an in-plane and out-of-plane deformation simultaneous measurement is performed by the proposed method based on multi-recording technology in speckle interferometry. From experimental results, it can be confirmed that the proposed optical system can measure simultaneously in-plane and out-of-plane deformations in high resolution by one camera.