用激光散斑干涉法测表面位移

本文简述了激光散斑法的基本原理，并应用激光散斑干涉法对带裂纹的拉伸板进行了裂纹处位移场的测定，与有限元法的计算结果相比较，两者符合较好。     

用激光散斑法测量位相物体厚度

论述了激光散斑技术在计量方面的应用.首先介绍了应用二次曝光散斑图测量物体表面的面内位移的原理和方法;在此基础上论述了激光散斑技术针对透明固体的厚度及其非均匀性的测量.其次做了一些实验和理论探索,并根据实验结果进行了详细的计算,实验结果与理论符合较好.由实验检测结果可知这种技术的精度非常高,可广泛应用于表面粗糙度研究、缺陷检测、微振动分析等无损检测领域.     

ESPI技术测量静态和准动态面内位移

利用高速CCD摄像技术和电子散斑图干涉(ESPI)法，研究了薄板的静态和准动态面内位移测量技术。采用小光圈成像技术和图像灰度进行线性变换的图像处理技术，实现对散斑图像的低通滤波和高通增强处理，提高了散斑条纹的对比度和清晰度，为条纹图的定量处理提供了方便。     

应用激光数字散斑测量物体面内位移的研究

利用激光数字散斑原理搭建光路对物体面内位移进行测量,利用CCD接收毛玻璃移动前后的散斑图像,通过计算机数字图像处理得到干涉条纹并计算毛玻璃的面内位移。最后讨论对本系统测量的灵敏度,范围和精度进行了分析和讨论。     

大位移电子散斑干涉法

针对电子散斑干涉（ESPI）法处理大位移时的困难,提出了一种改进的ESPI法。将数字散斑相关法（DSCM）引入ESPI中,由DSCM计算引起散斑去相关的面内位移,将所得二维面内位移对失配散斑场进行校准,恢复干涉条纹。用对离面位移敏感的ESPI光路,结合相移方法求得对应离面位移的相位数据,和二维面内位移一起,构成物体三维位移。对周边同定、中心加载的有机玻璃试件进行了测量,结果表明能产生质量干涉条纹,证明该方法是合理、可行的。     

三维相移电子散斑干涉中的位移场分离研究

提出一种可将离面位移与面内位移分离的方法。在双光束电子散斑干涉(ESPI)中增加参考光,使其为两光束所共用。实验时,两束光各自独立地对变形物体进行测量,结合相移技术,可分别得到包含离面和面内位移信息的2幅相位图。理论分析表明,只需简单的相位运算就能够将面内位移场与与离面位移场分离。典型的3点弯曲梁实验证实了该方法的可行性。     

基于傅里叶变换相位的散斑面内位移量算法

散斑照相计算面内位移时,传统算法直接使用散斑图傅里叶变换的功率谱信息,最小可检测位移量会受到散斑尺寸的限制。为了解决这一问题,采用基于傅里叶变换相位信息的新算法进行了理论分析,证明了新方法中最小和最大可检测位移量取决于所用光电转换器件（如CCD或CMOS）的像元间距和光敏面大小,与散斑尺寸无关。结果表明,该方法的测量范围最小可达2pixel间距,最大可达光电转换器件光敏面宽度的一半。实验测量与理论值吻合。     

基于激光的散斑干涉术及其测量中的应用

对电子散斑干涉技术用于测试离面和面内位移的原理和光路进行了详细阐述,并分析该方法的适用范围和灵敏度,给出了圆盘试件离面位移和金瓷试件面内位移的测试结果。表明基于激光技术的电子散斑干涉法适用于硬质材料位移和无损检测,结果以干涉条纹图形式给出,易于定性和定量分析研究对象位移。     

利用激光偏振特性的电子散斑面内全场位移测量技术的研究

提出一种能够同时测量面内全场位移的电子散斑测量光路结构,解决了面内全场位移在瞬态和不可重复情况下无法测量的问题。将激光束分成四路照明光,分别安排在水平和垂直平面内,利用激光器的偏振特性安排光路,使水平平面内两束光的偏振方向相同,垂直平面内两束光的偏振方向相同,但这两个平面中的偏振方向又互相垂直。对转动圆盘内位移测量,取得了满意的结果,用一幅散斑图同时得到了表示水平和垂直分量的散斑条纹     

基于泰伯效应的面内位移测量

为了测量物体的面内位移,设计了基于泰伯效应的 变形测量实验方案。在实验中,把设计好的二维方孔光栅的全息图输入到由计算机控制的液 晶空间光调制器(LC-SLM)中。当LC-SLM放置于物体前方适当距离 时,物体表面形成清晰的泰伯像,再由CCD捕获物体变形前后的散斑图像。输出光场包含了 物体变形位移的信 息。利用数字散斑相关测量(DSCM)方法计算得到物体的位移。本文方案简单易行,可以作为 测量物体变形位移的替代方案。实验结果表明,本文方法应用于面内位移测量是可行的。     

基于分形插值的频域散斑相关法面内位移测量

针对传统频域数字散斑相关法在测量物体面内位移测量精度较低的问题,提出一种基于分形插值的频域数字散斑相关法。该方法在频域数字散斑相关法的基础上,引入Hanning窗函数对图像进行滤波处理,克服了图像边缘效应对最终位移值的影响;同时利用散斑图像的子区域与整幅图像在结构形态和灰度特征的自相似性,采用分形插值的方法进行亚像素插值,进而能精确定位相关点,得到更精确的亚像素位移值。实验结果表明:该方法保持了频域散斑相关法的测量速度,且将测量的绝对误差降低在0.01~0.03 pixel以内,并进一步通过刚体平移实验测试了算法的可靠性。     

像面散斑平均尺寸对散斑干涉条纹图的影响

散斑计量中,为了在动态测量中得到清晰的原始散斑条纹图,使更有效的提取相位信息,提出一种改变像面散斑平均尺寸大小对散斑成像影响的方法,进而改善原始散斑条纹图的清晰度。通过分析光路参数F数和放大倍数与像面散斑尺寸大小的定量关系,通过实验进行了验证。实验结果表明,形变量一定,系统放大倍数为1,成像透镜F值为4.5,或者,当F数为2,系统放大倍数为3.5,像面散斑平均尺寸大小为5.841μm,最接近像面尺寸5.86μm成像效果最好,经正余弦算法滤波后,得到的散斑条纹图最清晰,证实了像面上散斑尺寸大小对散斑条纹图的影响。     

散斑干涉法实现三维物体相减

本文把Ｆｒａｎｃｏｎ所得出的散斑图象相减方法推广到三维漫反射物体的相减。采用多次曝光技术，提高了相减象的质量，实验结果与理论分析符合得很好。并且获得高质量的输出结果。     

云纹干涉法测量铁电陶瓷的离面位移

文章采用反射式高灵敏度离面云纹干涉法测量了铁电陶瓷的离面位移。在铁电陶瓷上复制了每毫米１２００位相型闪耀光栅的试件栅；采用迈克尔逊干涉光路、全息干版照相、ＣＣＤ摄像机及其微机实时图像处理系统获取了试件表面的离面位移场的干涉条纹图。     

基于频域数字散斑相关方法的面内微位移测量

使用传统数字散斑相关方法对物体面内微小位移进行测量时,由于受到噪声影响和算法本身的局限,会出现测量精度低、数据处理速度慢等问题。针对以上缺点,应用频域数字散斑相关方法,通过散斑记录和MATLAB软件编程,实现了物体面内微小位移的测量。这种方法不但弥补了传统数字散斑相关方法的不足之处,而且简化了一般光学测量过程中的反复调校过程。理论分析及实验结果表明,应用频域数字散斑相关方法测微位移的系统结构简单、处理速度快、精度高,能够达到微米级,相对误差小于1%。     

载频电子散斑位移场分离技术研究

提出了载波调制分离位移场的方法.在双光束电子散斑干涉(ESPI)中增加参考光,使这路参考光为两光束所共用.通过偏转物体引入载波调制条纹,具有条纹对比度高的优点.物体加载后,载波条纹受物体变形的调制而发生弯曲变形.实验时,两束光各自独立地对变形物体进行测量,采集物体变形前后的条纹,利用傅里叶变换法,可分别解调得到包含离面和面内位移信息的2幅位移图.理论分析表明,只需简单的位相运算,就能够将面内位移场与离面位移场分离.利用典型的周边固定、中心加载的圆盘实验,表明了该方法的可行性;周边固定、中心加载的圆盘变形所包含的面内位移大小与离面位移相比,大约低1个数量级.     

涡旋光用于物体面内位移变形测量的模拟

提出了一种利用涡旋光进行面内位移测 量的新方法。将传统的电子散斑干涉测量技术与液晶空间光调制器(SLM)相结合,把 利用SLM所 获得的涡旋光应用于双光路电子散斑干涉,从而测量变形物体的面内位移。推导出了以平面 光为物光、涡 旋光为参考光以及涡旋光为参考光、物光时物体发生面内变形前后的干涉强度公式, 模拟了变形前 后的干涉图样,分析了干涉变形图样的特征。运用四步相移方法求出了物体的变形相位公式 ,通过解包裹得 到了物体的变形相位。模拟结果与利用传统电子散斑干涉测量系统结合傅里叶变换法 获得面内位 移的变形相位分布是一致的,表明涡旋光可以应用于物体的变形测量,为物体面内位移变 形测量提供了一种新途径。     

基于数字图像相关的刚体面内微小转动测量及转动中心定位

基于刚体面内微小转动测量在实验力学测量中的必要性和重要性,开展了利用数字图像相关方法(DICM)定量测量转动角度和准确定位转动中心的研究。从理论上分析了刚体面内转动角度与面内位移分量之间的关系,运用计算机仿真散斑图进行数值模拟研究,得到的转动角度和转动中心位置测量误差都在2%以内,模拟结果验证了数字图像相关法进行刚体面内微小转动定量测量的可行性。运用数字图像相关法对刚体面内未知微小转动进行了实测,并与几何光学实验方法所得到的结果进行了比较,两者结果误差为3.1%,符合较好。实验结果表明数字图像相关方法可以作为定量测量刚体面内微小转动的有效方法。