数字散斑干涉法测量金属热变形

首先阐述了数字散斑干涉法测量面内及离面变形量的原理和装置结构,并将其应用于铝合金材料的热变形测量中;结合数字图像处理技术,获得代表变形量的数字散斑干涉条纹图。结果表明数字散斑干涉测量法具有实时性强、结构简单、全场,非接触测量等优点。     

散斑干涉法测量机械零件热变形

近年来散斑计量技术发展迅速,已在许多领域得到了广泛应用。本文简要介绍了运用电子散斑干涉法的测微原理,以及组建光学测试系统来实时全场测量机械零件热变性。     

基于光纤的三维电子散斑干涉测量系统设计

为了实现物体三维变形非接触测量,设计了基于电子散斑干涉技术的三维变形测量系统。该系统中采用了一分五型分束光纤,这根光纤在系统中起到分光和传光的作用,使系统所需器件相比一般的设计系统要少。为了获得变形的量化数值,系统将电子散斑技术与相移技术结合在一起,由压电陶瓷引入相移,并采用“4+1”相移算法计算变形量。该系统可以实现面内及离面变形的独立测量,进而实现物体三维变形的测量。以带缺陷的木板和钢板为测试对象,进行了物体面内、离面和三维变形的测量,结果表明设计系统可以实现各种变形的测量。     

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。     

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。     

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。     

用多模光纤作电子散斑位移实时测量

激光通过多模光纤,在出射端产生散斑场。采用电荷耦合器件CCD 作为接收元件,记录下物体位移前后散斑场的光强度分布,由微机分别计算出位移前后的散斑光强相关函数。两个相关峰的位置变化直接代表了物体位移的大小。这种电子散斑测量系统具有快速、准确、测量范围较大的特点,并可实时测量。     

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。     

电子散斑剪切干涉相移技术的研究

在散斑干涉技术中,待测量与干涉条纹图的相位信息直接相关,因此从干涉条纹图提取相位分布信息就显得尤为重要。文中对平移沃拉斯顿棱镜相移法进行理论分析,证明平移棱镜可以引入稳定、线性的附加相位,给出了棱镜移动和附加相位的关系。利用周边固定中心加载的圆盘进行实验。给出了实验结果,证明平移棱镜相移法可以有效地从干涉条纹中定量提取位移导数信息。     

有时间相移功能的三维电子散斑干涉仪的研究

本文在位相测量研究的基础上，成功研制了具有时间相移功能的三维电子散斑干涉仪，并将这一仪器应用在典型实验上，对其可靠性作了验证。本仪器在时间相移功能上能直接和独立得到U、V和W场。而且W场是测量的离面位移，是独立的分量，和U、V场无关，更符合工程测量的需要。     

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。     

采用自适应可靠因子的联合双边散斑条纹滤波方法

在基于电子散斑干涉法的测量系统中,干涉条纹常常会存在大量噪声从而影响后续相位的提取.为解决双边滤波无法处理大噪声的问题,提出了一种融合加窗傅里叶滤波的联合双边滤波方法并用于处理存在高噪声的电子散斑干涉条纹.在该方法中,引入加窗傅里叶初步滤波后的图像作为联合双边滤波的导向图,并构建更可靠的自适应像素值相似度因子,从而提供...     

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。     

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.     

Review of Electronic Speckle Pattern Interferometry （ESPI） for Three Dimensional Displacement Measurement

Three dimensional（3D） displacements, which can be translated further into 3D strain, are key parameters tor design, manufacturing and quality control. Using different optical setups, phase-shift methods, and algorithms, several different 3D electronic speckle pattern interferometry（ESPl） systems for displacement and strain measurements have been achieved and commercialized. This paper provides a review of the recent developments in ESPI systems for 3D displacement and strain measurement. After an overview of the fundamentals of ESP! theory, temporal phase-shift, and spatial phase-shift techniques, 3D deformation measurements by the temporal phase-shift ESPI system, which is suited well for static measurement, and by the spatial phase-shift ESPI system, which is particularly useful for dynamic measurement, are discussed. For each method, the basic theory, a brief derivation and different optical layouts are presented. The state of art application, potential and limitation of the ESPI systems are shown and demonstrated.     

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。     

A confocal laser microscope scanner for digital recording of optical serial sections

A confocal laser microscope scanner developed at our institute is described. Since an ordinary microscope is used, it is easy to view the specimen prior to scanning. Confocal imaging is obtained by laser spot illumination, and by focusing the reflected or fluorescent light from the specimen onto a pinhole aperture in front of the detector (a photomultiplier tube). Two rotating mirrors are used to scan the laser beam in a raster pattern. The scanner is controlled by a microprocessor which coordinates scanning, data display, and data transfer to a host computer equipped with an array processor. Digital images with up to 1024 × 1024 pixels and 256 grey levels can be recorded. The optical sectioning property of confocal scanning is used to record thin (～ 1 μm) sections of a specimen without the need for mechanical sectioning. By using computer-control to adjust the focus of the microscope, a stack of consecutive sections can be automatically recorded. A computer is then used to display the 3-D structure of the specimen. It is also possible to obtain quantitative information, both geometric and photometric. In addition to confocal laser scanning, it is easy to perform non-confocal laser scanning, or to use conventional microscopic illumination techniques for (non-confocal) scanning. The design has proved reliable and stable, requiring very few adjustments and realignments. Results obtained with this scanner are reported, and some limitations of the technique are discussed.