光学干涉计量中的位相测量方法

对光学干涉计量中常用的位相测量方法进行了综述 ,包括时间相移法、空间相移法、空间载波相移法和 Fourier变换法以及位相展开问题 .

三维面形位相测量轮廓术的研究

研究了物体三维面形对正弦光场的调制机理和位相测量轮廓术(PMP)基本原理,同时探讨了PMP的关键技术———相位去包裹的实现方法.在此基础上,开发了基于微机的全套应用软件,并以一个典型的复杂三维面形硬币为例,采用四步相移技术进行了实物测量,获得了较为满意的结果,实现了高精度、无接触的三维面形测量.

采用DLP的PMP系统中的莫尔效应及其对位相测量的影响

在采用数字光处理器(DLP)作为光栅投影系统的位相测量轮廓术(PMP)中,研究了莫尔效应产生的原理及其对位相测量结果的影响.DLP投射的光栅信号可视为对正弦模拟信号的抽样,CCD采集到的光栅信号又是对DLP投影信号的抽样,当DLP的核心部件DMD芯片和CCD图象传感器的空间频率满足一定条件时,CCD采集的图样将因为两次抽样过程产生莫尔条纹.通过对这两次抽样过程的分析,得到了莫尔条纹产生的条件和光强表达式,找出了N位相算法中莫尔条纹引起的位相误差规律.给出了数字模拟实验结果.

光学相移位相测量的模拟计算

位相测量是现代光学测量中一项重要的关键技术 .本文对光学相移位相测量进行了详细理论分析和数值模拟计算 ,为其在光学测量中的实际应用奠定基础 .

位相测量轮廓术中二元误差扩散光栅的研究及应用

提出了一种误差扩散的二元编码模板,用于产生较为精确的正弦光场.通过计算机仿真分析了该方法产生的正弦光场与标准的正弦光场之间的误差,以及误差与二元编码模板每周期采样点数的关系.实验证实了这种二元编码模板用于PMP系统的可行性.

基于位相测量偏折术的高精度检测平面光学元件面形的方法

针对位相测量偏折术(phase measuring deflectometry,PMD)在光学元件面形的高精度检测中存在面形低阶误差控制困难等问题,介绍了位相测量偏折术检测平面光学元件面形的基本原理,对有关PMD技术的面形改进重建算法、相对检测和四步剪切的系统误差扣除方法的研究进展进行了阐述,分析了基于PMD技术实现对口径398.7 mm×422.8 mm平板玻璃的拼接检测以及平面元件中可能存在的寄生反射影响的消除方法。指出建立的6相机斜率拼接检测系统的检测精度RMS可达1μm,利用多频条纹法和二值条纹法可有效地消除寄生反射的影响,为大口径光学平面元件的前、后表面面形高精度检测提供一种可行的方案。

位相测量技术中系统参数的选择与测定

位相测量轮廓术（PMP）是将被测物体表面投影光栅条纹的灰度分布变换为位相分布，从而求得被测物体高度分布的轮廓测量技术。本文讨论PMP测量系统参数：抽样间隔X、Y；光栅周期p、q；最大系统噪声nmax以及光瞳位置参数d、L的选择和测定。这些参数的合理选择与精确测定，将提高位相测量以及位相-高度转换的精度。

基于FPGA的位相测量轮廓术设计与实现

在介绍位相测量轮廓术原理的基础上,提出了基于FPGA的位相测量轮廓术的设计方法;由LCD投影仪、CCD摄像头、FPGA开发板(DE2)等组成硬件装置,研究PMP系统定标的数学模型,提出了直接定标的方法,得出高度和相位之间的映射关系,并且研究了相位展开算法和光栅图像的投影、采集及预处理方法,最后对三维物体的重建方法进行了讨论;该系统实现了同时控制投影和采集光栅图像,具有系统标定、图像处理和分析等多种功能。

光学位相测量轮廓术的原理研究

光学位相测量轮廓术(PMP)是一种基于光栅投影和相位测量的光学三维面形测量技术,可有效实现物体表面三维轮廓的自动测量。这种方法采用结构光照明,将正弦光栅图像投影到被测物体表面,用与投影方向成一定角度的CCD摄像机获取受物体表面面形调制的变形光栅像,根据数字相移算法计算出相位分布,由于从相移计算的相位被截断在反三角函数的主值范围[-π,π]内,因而是不连续的,必须通过相位展开恢复出连续相位分布,由相位-高度关系最终求出物体轮廓的三维数据信息。针对该原理进行了阐述,对测量过程中的关键技术进行了分析,并给出了详尽的算法及实验结果。通过MATLAB实验仿真,对条纹图像进行处理和轮廓重构。模拟实验证明,这种测量方法快速高效、分辨率高,且易于实现。

基于脉冲位相的红外热波无损检测法测量缺陷深度

提出了基于脉冲位相分析的数据处理方法以实现红外热波无损检测法对缺陷深度的测量。对脉冲红外热波无损检测的时间信号进行傅里叶变换(FFT),提取位相频率信息,根据热波频率与传导深度的关系完成缺陷深度的检测。以热传导较快的铝材料为例,对自行设计的深度不同的平底洞缺陷进行实验,并通过应用Matlab的FFT分析得到不同深度平底洞缺陷在不同频率下的位相曲线,同时,应用VC++得到位相序列热图。实验结果表明了脉冲位相对缺陷深度检测的可行性,缺陷实际深度与实验深度存在d≈1.98μ的关系,同时位相图有效抑制了噪声的干扰,为材料和结构内部缺陷检测提供了一种有效处理方法。

干涉直条纹周期测量及其在位相检测中的应用

干涉条纹周期是干涉精密测量中的一个较为重要的参数。为了可以简单快速而不失准确性地测量条纹周期,采用了图像处理实现干涉条纹周期测量的较为简单实用的算法。通过MATLAB平台设计相应的图像数据处理软件,分析影响条纹周期测量精度的因素,给出处理过程对条纹倾斜度的要求,并应用于相板的位相的定量检测,获得了相板的位相大小。结果表明,测量相位精度达λ/20～λ/50或π/10～π/25。这一结果对位相物体的厚度和折射率的测量有很大的帮助。

位相法三维形貌测量数值模拟系统

设计了位相法三维形貌测量数值模拟系统。实验结果表明,该系统可以模拟相位测量的主要过程,根据模拟物体和系统参数对投影光栅进行有效调制,并利用行列法对调制光栅得到的包裹相位图正确解包裹。本系统为研究各种高效健壮的相位解包裹算法提供了模拟平台。

位相测量轮廓术中的相位修正及系统标定的新方法

介绍了在位相测量轮廓术中的一种相位修正及系统参数标定的新方法。对参考面(标定面)上点的位置_相位关系进行全场拟合,并根据该相互关系对参考面相位进行修正,能够非常有效地去除相位误差;提出的参数标定方法能精确得到投影系统参数的组合。实验证明了此方法具有良好的实用性和测量精度。

基于位相测量轮廓术的三维数字化仪的实验研究

介绍了基于位相测量轮廓术的三维数字化仪的原理和系统结构 ,阐述了一种有效的三维数字化方法。该方法具有精度高、速度快、可实现自动测量等特点。

双频投影栅线法测量三维物体形状算法的讨论

本文对用双频投影栅线法测量物体表面三维形状的现有计算方法作了比较,并进行数值模拟计算,给出比较结果,指出各方法的优劣.

时间位相展开方法研究进展

时间位相展开是位相测量领域内的一种很重要的位相展开方法 ,被广泛应用于干涉型和结构照明型计量领域中 ,包括散斑干涉与剪切干涉计量、波长扫描干涉术、光弹测量、位相测量轮廓术、傅立叶变换轮廓术等领域。本文详细分析了近十年所提出的时间位相展开算法的基本原理 ,讨论和比较了各种算法的设计方法、计算公式和适用范围 ,对时间位相展开方法的最新进展和应用前景进行了较全面的分析和评述。

数字剪切散斑用于物体的三维面形测量

本文介绍数字剪切散斑用于三维面形测量的基本原理 ,并将其用于实际物体的测量 ,结果表明 ,该测量方法简单方便 ,便于工程现场测量。

光学三维测量技术在原木三维重建中的应用

提出了利用光学三维测量技术中的位相测量轮廓技术和图像拼接技术得到原木完整三维轮廓点云数据的原理和方法,并介绍运用Image ware软件进行原木的三维轮廓重建。该方法具有非接触性、快速高效、分辨率高且易于实现的特点。

三维形貌测量系统的数据处理与显示技术实现

基于结构光的三维形貌测量法是现代光学测量的研究热点之一.本文讨论了基于结构光的三维形貌实验测量法中的位相测量轮廓术的基本理论,给出了采用三步相移法进行实验测量方法和三维物体高度信息的数据处理过程;给出了三维物体高度数据的三维显示实践过程.