二维傅里叶变换法三维曲面检测

对投影光栅方法获得的位相调制空间载波图进行二维数字图象处理,实现了散射物体的三维曲面测量,利用二维快速傅里嚅变换将空域信号转变为频域信号,对一级频谱进行傅里叶反变换,逐步解调出其位相值,重建了被测物体表面的形貌。文中给出了对人体模型的实验测量结果。     

基于聚焦探测法的非接触表面形貌测量仪的研究

介绍了一种基于光驱聚焦探测技术的光触针式表面形貌测量系统。测量光束聚焦于被测表面上,当被测表面高度变化时,Z向精密位移工作台在步进电机和压电陶瓷的粗、精两级驱动下,使得工件沿垂直方向移动,让焦点始终聚焦在被测表面上,工作台的位移反映了工件表面高度的变化,该位移量由衍射光栅干涉位移传感器测得。该系统的垂直分辨力为1nm,垂直测量范围为2mm左右。     

曲面表面粗糙度自动测量分析系统（CRAS）

本文介绍了应用柱面全息光栅干涉技术的触式传感器及实验系统。该系统可用于工程中曲面表面形貌的高精度测量和特性分析。     

十字光栅多普勒效应二维测量系统的研究

提出一种利用十字光栅衍射的多普勒效应进行二维位移测量的新方法。给出了以二维全息光栅为多普勒频移发生器、以矩形槽相位光栅为混频器的光路结构和测量原理。理论计算和实验表明,此系统具有良好的信号质量和较高的测量精确度,奇用于生产环境中的两坐标精密检测。     

虚拟光栅变频投影三维测量技术的研究

虚拟光栅变频投影三维测量技术采用多光束干涉条纹形成虚拟余弦光栅,将虚拟余弦光栅投影到被测物体上得到被物体形貌调制的变形虚拟光栅。通过调整多光束干涉的楔角改变虚拟光栅频率,将两幅不同频率的变形虚拟光栅经过光学接收系统成像在CCD像机上,对CCD像机记录的变频变形光栅图像进行综合处理从而获取被测物体的三位形貌。本文给出了这种测量技术的原理,实验结果表明,采用变频虚拟光栅投影三维形貌测量技术可以有效地解决三维测量中被测物体高度变化率过大引起相位展开困难的问题。     

工件表面微观结构的三维测量技术

通过实例对工件表面微观结构的三维测量技术进行了系统描述,并重点介绍激光造型新工艺以及成型表面的特点,提出"三维评价"法来检验、评定经激光造型后形成的新表面,以替代传统的二维检测方法。另外介绍最近的"自动变焦形貌测量"新技术,可进一步提高检测自动化程度,大大提高检测工作效率。     

智能化表面粗糙度检测仪

研究出一种智能化的表面粗糙度检测仪，其纵向分辨率为０．３ｎｍ，横向分辨率为１．２７μｍ，测试重复精度为０．５ｎｍ。该仪器不仅可以给出待测表面的二维截面图和三维形貌图，还能提供各种纵向、横向以及综合粗糙评定参数值。本文描述了它的测量原理及设计中的关键技术，并对测量结果作了误差评述。     

基于衍射光栅的二维纳米位移测量技术

提出了一种基于正交衍射光栅作为测量基准元件的二维激光干涉测量系统.利用正交光栅的空间对称级的衍射光进行干涉,基于多普勒效应,采用偏振检测的方法获得相位相差90°的干涉信号.通过光电检测把获得的正弦和余弦信号进行相位细分,系统可在平面二维方向上实现纳米级的分辨率.该系统相比其他干涉测量系统,测量结构紧凑,环境因素对其影响较小,可应用于较大行程的平面微位移精密检测.     

一种新的模板匹配算法及其在三维形貌测量中的应用

投影光栅法是进行三维形貌测量的有效手段，但当被测物体陡峭度较大或存在高度突变时会出现阴影问题。为此本提出一种基于互相关函数差值的模板匹配算法，该算法可以有效地解决这一问题，同时该算法也可用于大尺度物体三维形貌测量的拼接技术，中给出了算法的详细描述及实例计算，计算结果证明了该算法的正确性。     

基于相位测量轮廓术的复合光栅优化设计

基于复合光栅的相位测量轮廓术在物体三维信息重建中是一种非接触、实时的测量方法.通过对这种光栅的形成机理分析,发现当复合光栅中的空间调制光栅的频率一定时,其中相移光栅周期与三维重构精度有关,并且存在一个重构均方差最小值的相移光栅周期,其大小与被测物体的形貌有关.因此,可通过优化复合光栅结构的方法来提高测量精度.利用数字投影仪将连续改变相移光栅周期得到的复合光栅投影到物体,获取变形光栅图像来重建物体的三维信息,从周期数与均方差关系曲线中找到对应的复合光栅的最优化参数,以实现复合光栅最优化设计.通过数字模拟和实验都证实采用优化设计的复合光栅来提高物体的测量精度是有效的.