基于ESPI的图像处理系统

从电子散斑干涉测量技术的基本原理出发 ,通过建立数学模型 ,编制了一种ESPI条纹图像处理软件 ,并通过电子散斑干涉条纹图象特征的分析 ,尝试一种频域滤波去噪算法———DCT指数低通滤波。实验结果表明该方法对ESPI条纹图象是有效的。     

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。     

应用ESPI和实时全息测量轴对称温度场

本文应用电子散斑干涉法(ESPI)和实时全息干涉法,从互相垂直的两个方向,同时测量了酒精灯火焰温度场和喷射(jet impingement)温度场。文中应用交互式高速数字图像处理系统处理了全息和散斑条纹图,并定量计算了剖面上的温度分布。还就可能出现的实验误差进行了分析。     

基于Goldstein滤波的数字散斑条纹图降噪方法

有效去除数字散斑条纹图中的噪声是散斑干涉测量技术中的关键问题。提出了一种基于Goldstein滤波的数字散斑条纹图平滑方法。该方法需要将散斑条纹图中的干涉相位转换为矢量空间中的单位矢量,并进行快速傅里叶变换(FFT),得到其频谱,然后对频谱进行加权处理,从而抑制噪声的频率成分,再将加权处理后的频谱变换到空间域,计算干涉相位,得到原始散斑条纹图的滤波结果。将该滤波方法运用于四步相移数字散斑干涉条纹图像处理。实验结果表明,该方法在滤除散斑噪声的同时能够有效地保护散斑条纹图的轮廓和细节信息,增强了散斑干涉条纹的对比度。     

电子散斑干涉载频调制形貌测量技术

提出了电子散斑干涉(ESPI)载频调制测量物体形貌的方法.在ESPI中,物体表面的微小偏转可引入包含物体高度信息的载波干涉条纹,具有灵敏度高的优点.用摄像机采集该载波条纹图,利用傅里叶变换法可解调出物体高度的位相信息,从而实现物体的形貌测量.     

基于ESPI的集成电路封装热特性研究

为了快速有效地测试和分析集成电路封装的热特性,本文以激光电子散斑干涉术(ESPI)为测量手段,在分析了集成电路热学结构模型的基础上,建立了离面位移的响应方程。选用大规模的集成电路CPU486为实验对象,并以动态老化的方式实现了实验样品的功率加载,通过电子散斑干涉方法得到了离面位移的响应曲线,并对其处理得到了热阻-热容关系曲线。实验结果与相关文献数据吻合,表明利用电子散斑测量集成电路封装的热特性是可行性的。     

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。     

基于电子散斑干涉技术快速评价半导体器件可靠性

提出了一种基于电子散斑干涉(ESPI)技术的快速评价半导体器件可靠性的新方法.通过给试件施加序进的加速温度应力,采用ESPI技术测量其封装离面位移随温度变化的规律预测其工作寿命.对简单半导体器件样品进行了实验,得到了散斑条纹图随试件温度的变化规律,根据变化规律快速提取出了试件的激活能,推算出了试件常温条件下的工作寿命....     

结合非连续性测度的方向偏微分方程在电子散斑干涉中的应用

近年来,电子散斑干涉测量技术(ESPI)在光学粗糙表面的变形测量和无损检测方面应用广泛。应用该技术时,条纹图中大量的散斑噪声给提取条纹信息带来了极大的困难。偏微分方程图像滤波方法是一种方案灵活、处理效果良好的图像去噪方法,尤其是方向偏微分方程,因其只沿着条纹方向进行滤波,更适合电子散斑干涉条纹图。由于条纹图的疏密程度不同,因此在考虑滤波方向的同时,还应考虑不同位置像素点的滤波程度。该文在方向偏微分方程基础上引入非连续性测度,提出结合非连续性测度(DCM)的方向偏微分方程。利用该方程对模拟的条纹图以及实际获得的条纹图进行滤波,实验结果表明该文方法能够充分滤除稀疏条纹处的噪声,同时有效保持密集条纹处的重要特征。     

电子散斑干涉中相移技术研究

本文介绍了电子散斑干涉（ESPT）原理、相移技术方法。针对散斑条纹图中高频项对于相位计算的干扰,对相移算法提出了2种修正的方法。对简支梁进行了位移场的测量,并与有限元（FEM）计算结果进行对比,证明了改进的相移技术在ESPI中是可靠的。     

电子散斑干涉条纹处理偏微分方程方法的回顾与展望

介绍了偏微分方程(PDE)图像处理的基本原理,构造偏微分方程模型的变分法和常见的滤波模型,并给出常见滤波模型的能量泛函。回顾了近几年偏微分方程图像处理技术在电子散斑干涉(ESPI)条纹处理中的应用成果,包括应用偏微分方程图像处理方法同时实现电子散斑干涉条纹图和相位图的滤波和增强处理,提出用于密集电子散斑干涉条纹处理的方向偏微分方程模型及提取电子散斑干涉条纹骨架线的偏微分方程方法。介绍了这些方法与传统方法相比的优势,并进一步展望了偏微分方程图像处理在光测技术中的发展趋势。     

散斑干涉条纹图降噪技术比较研究

电子散斑干涉条纹图在形成的过程中引入大量的散斑噪声,有效地去除噪声是电子散斑干涉技术研究的重要课题之一。对电子散斑干涉条纹的降噪方法进行了比较研究,仿真结果表明,传统的空域降噪方式在滤除噪声的同时对图像造成了一定的模糊,降低了图像的对比度。只有在降噪的同时充分地考虑条纹的方向性和条纹密度,才能更好地保留条纹图的结构和对比度,并为下一步提取相位图进行测量奠定一个好的基础。     

基于深度学习的ESPI条纹图骨架线智能提取

为实现电子散斑干涉条纹图骨架线的自动提取,引入了深度学习技术。网络利用带噪声的电子散斑干涉条纹图和对应的骨架线图进行训练,然后将所有待测电子散斑干涉条纹图同时输入训练后的网络中,即可直接得到相应的骨架线图像。提取200幅实验电子散斑干涉条纹图的骨架线只需11.7 s,且对于存在断裂的电子散斑干涉条纹图,传统骨架线法会失效,利用训练完成的网络可获得完整骨架线。通过对该网络在模拟电子散斑干涉条纹图和实验电子散斑干涉条纹图上性能的评估,证实了基于深度学习的电子散斑干涉条纹图骨架线智能提取的可行性。     

测量表面形状的ESPI技术

本文提出了一种利用电子散斑干涉法(ESPI)检测漫射表面三维轮廓的新方法。并应用该方法具体测量了斜面、柱面和球面三种不同形状的表面轮廓。文中介绍了检测光路,推导了计算公式,讨论了测量灵敏度的调节问题。最后,还就实验误差、该方法的优点和不足进行了分析。所有相关条纹图和实验数据,均由交互式高速图像处理系统和微机进行处理和分析。     

计算机辅助散斑干涉法的研究与改进

针对传统的加法模式的计算机辅助散斑干涉法抗噪声能力弱、信噪比低的缺点,提出了一种减法模式的计算机辅助散斑干涉法.实验上对强度型加、减法模式的计算机辅助散斑干涉法和振幅型加、减法模式的计算机辅助散斑干涉法做了比较分析,最后发现振幅型减法模式的计算机辅助散斑干涉法抗噪声能力最强,信噪比最高,测量精度极其精确.因此一般选择用振幅型减法模式的计算机辅助散斑干涉法来进行物体的变形测量.     

基于同态滤波的电子散斑干涉图像处理

由于散斑具有可测的强度和确定的相位,正逐渐被人们重视和进一步研究,现广泛应用于无损检测领域。电子散斑干涉条纹图上总是附带大量的随机散斑颗粒噪声。一般来说,散斑图像记录的变形信息主要集中在低频部分,而噪声主要在高频部分。为了得到变形物体的连续相位分布,需要用适当的方法对散斑干涉条纹图像进行滤波降噪处理。同态滤波是一种将亮度范围压缩和对比度增强的频域处理方法。采用基于同态滤波原理设计出的新的低通滤波器,将其运用于3步相移电子散斑干涉条纹图像处理,并从理论上进行了详细的论述。结果表明,运用该滤波器处理散斑条纹图像,过滤了大量的散斑颗粒噪声,增强了散斑干涉条纹的对比度。     

电子散斑干涉图样及其模拟／数字混合处理

本文建立了一个电子散斑干涉系统,并将其产生的干涉图样进行模拟/数字混合处理。这种方法将数字图像处理技术应用干电子散斑干涉测量,使之与传统的模拟信号处理技术相结合,有效地改善了电子散斑干涉条纹图像质量,提高了测量精度。实验测量了几种物体的离面形变,而内位移和简谐振动并给出了一些实验结果。     

ESPI在板级BGA封装器件焊球失效检测中的应用

球栅阵列封装(BGA)综合性能好,广泛应用于表面贴装.采用电子散斑干涉(ESPI)离面位移光路,在简单机械加栽情况下,对板级组装BGA器件的离面位移进行测量,比较了完好BGA、焊球分层BGA与焊球脱落BGA器件的测量结果.发现焊球有缺陷样品的条纹形状与完好样品相比有明显的差别,ESPI条纹在失效焊点附近发生突变.通过计算ESPI的位移测量值后,可判断BGA焊点的失效位置.结合有限元(FEM)模拟,对位移异常的BGA焊点进行分析.通过将计算结果与ESPI的位移测量值比较,可判断BGA焊点的失效模式.     

利用变形和形貌的关系测量三维形貌的方法

提出了根据变形测量和形貌测量的关系测量物体三维形貌的方法。利用电子散斑干涉(ESPI)测量物体面形时,物体偏转微小角度会引入附加的物面高度差,从而引入载波条纹。分析了物面偏转角度和附加高度差之间的关系,得出了物面相位和物面高度之间的映射关系。物面的相位由傅里叶变换法求得。对球冠面形进行了测量,实验表明,在物面上产生干涉载波条纹,进而测量物面面形,具有灵敏度高的优点。     

散斑干涉条纹的卷积平均方法

在散斑干涉条纹记录与处理中,为了消除随机噪声对干涉条纹的影响,我们用光学卷积方法,将条纹多次重迭,起到平均噪声的作用。 实验中,我们的测量对象是两次曝光(平移一次)的散斑图,固体摄象器件2048CCD接收,SR-8示波器观测。当用准直激光束垂直照射该散斑图时,其衍射图是杨氏条纹,但随机噪声很大。这时我们将一适当周期的光栅与散斑图重合,再用激光束逐点观测,经过付氏透镜作变换,则在透镜的后焦平面得到散斑图的频谱和光栅的频谱的卷积,即