自动控制的偏转反射镜式剪切电子散斑干涉相移系统研究

通过计算机控制的步进电机驱动反射镜法 ,研究成功了可控制相移量的相移系统 并利用周边固定、中心加载圆盘进行了实验 ,实验证明 :利用该系统可得到清晰、稳定的剪切散斑条纹 ,所表达的离面位移导数可以量化表示

电子剪切散斑3CCD传感图像特征去噪优化检测方法

针对CCD(Charge-Coupled Device)光学传感器采集电子剪切散斑干涉图像特征由于散斑指数高、峰值信噪比低,导致剪切散斑图质量差、检测效果不佳的问题,提出一种电子剪切散斑3CCD传感图像特征去噪优化检测方法。该方法分析了电子剪切散斑技术在三维物体表面变形检测中产生问题的原因,采用3CCD图像传感器替代单CCD图像传感器,引入同态滤波降噪处理图像,设计一种相位干涉技术,结合Canny检测算法,实现电子剪切散斑去噪优化检测。实验结果表明,应用3CCD传感器结合去噪技术的电子剪切散斑智能检测方法,图像散斑指数更低、峰值信噪比更高、检测时间更短,分别为0.0234、19.5 dB、16.2 ms,并且三维物体表面变形测量误差在0.09 mm内,该方法有效提高了图像质量,从而提高了实际应用价值。

载频调制大剪切电子散斑干涉系统

大剪切电子散斑干涉技术不需要引入参考光,具有条纹质量好等特点。提出将干涉场的载频调制技术引入到大剪切电子散斑干涉中,可形成具有载频调制功能的新的电子散斑干涉系统。该系统具有对测量环境的隔振振动要求低,能方便定量求解物体的变形场等优点。首先讨论大剪切载频的调制机理,然后利用中心加载、周边固定的圆盘进行典型实验,设计了可用计算机控制且可对参考物进行精确偏转的步进电机系统,进而实现了对电子散斑干涉场的自动控制调制。最后,利用傅里叶变换法对调制条纹进行解调,解调出变形场的相位,并通过相位与位移的转换计算,得到精确的物体变形场。实验结果证明,该系统能够调制电子散斑干涉场,求解物体的位移场。

数字散斑剪切干涉及偏转平台法相移系统研究

在传统的剪切电子散斑干涉中 ,直接观测到的是干涉条纹图样。因此 ,如何将位移导数场的定量信息从剪切电子散斑干涉条纹图案中提取出来 ,一直是人们关心的问题。本文运用传播光矢量对数字散斑剪切干涉的条纹形成作了理论解释 ,使其物理意义更加清晰。理论分析表明 ,物体的微小偏转可引入线性附加位相。因此 ,通过连续偏转物体可实现剪切电子散斑干涉的相移。本研究通过计算机控制载物平台的精细旋转实现相移 ,结合传统的数字散斑剪切干涉技术以及四步相移算法 ,实现了数字剪切散斑干涉相移系统。利用该系统进行了中心加载、周边固定的圆盘的典型实验 ,实验结果表明该系统可以方便有效地提取出位移导数场的定量信息。

电子剪切散斑干涉技术时间相移法在金属梁微小位移测量中的应用分析

电子剪切散斑的图像稳定,对测量环境的要求低,可用于现场的无损检测。本文介绍了散斑干涉测量的原理与电子剪切散斑干涉时间相移法,并应用此方法对金属梁的位移场进行测量。

基于液晶相移的电子剪切散斑轮胎检测系统

针对轮胎内部缺陷常规手段难以检测的问题,研究设计了基于液晶相移技术的电子剪切散斑轮胎检测系统。结合晶体光学理论详细分析了液晶体的相移过程,从理论上分析了Wollaston棱镜的错位机理,构造出一种基于液晶体和Wollaston棱镜组成的相移剪切装置,并应用于电子散斑轮胎检测系统中实现相移。同时对应用于本系统的一些图像处理算法进行了研究,并进行了轮胎缺陷的自动检测实验,实验结果表明,该系统具有精度高、效率高、受环境干扰小且结构简单等优点。

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。

基于深度学习的激光剪切散斑干涉无损检测缺陷识别

剪切散斑干涉技术通过测量物体表面变形来推断其内部缺陷,具有高灵敏度、检测范围广、精度高等优点,是一种极具潜力的复合材料无损检测技术。目前缺陷识别主要采用人工方式,而人工识别不但检测效率低且受到专业性限制。为了提高剪切散斑干涉无损检测方法中的缺陷识别精度和效率,本文提出基于深度学习剪切散斑干涉缺陷识别方法。利用高精度四步相移技术获取剪切散斑相位条纹高质量成像;引入了应用广泛的YOLOv5和Faster R-CNN目标检测算法,通过实验采集了大量的缺陷图像,分别用YOLOv5和Faster R-CNN两种算法获得训练模型。然后将这两种模型分别应用于剪切散斑干涉无损检测中的复合材料缺陷检测。最后,实验从检测速率和检测精度方面对模型识别效果进行了对比分析。实验结果表明,激光剪切散斑干涉技术结合深度学习的方法能有效地实现剪切散斑干涉无损检测的缺陷自动识别,Faster R-CNN和YOLOv5的检测速率分别能达到11 f/s和50 f/s,并且两种深度学习算法的平均精度均能达到92%以上,验证了提出方法的可行性。

电子散斑干涉测量中相移技术的新发展

电子散斑干涉测量技术是一种全场、非接触、高精度和高灵敏度的光学测量方法,广泛应用于航空航天和精密机械制造等领域。相移技术是电子散斑干涉测量中重要的技术,适用于电子散斑干涉测量的相移技术近年来得到了快速发展,出现了许多新的相移技术,包括时间相移技术和空间相移技术。其中4+2和4+1等快速相移技术的出现使得时间相移技术的应用从静态与准静态测量领域扩展到动态测量领域;而空间傅里叶变换技术则使空间相移技术朝着多维和同步动态测量等方向改进。对电子散斑干涉测量技术中的时间相移技术和空间相移技术的优缺点进行了比较,并介绍它们的发展近况。

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式测量,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。文中对带缺陷的木板进行了加热变形测量,检测其面内、离面变形的敏感度;然后对钢板进行了应力三维变形的测量,得其离面变形量为5μm。结果表明,设计的测量系统可以实现各种变形的测量。

电子剪切散斑图像处理的相移技术

本文从理论上分析了电子剪切散斑干涉(ESSPI)实现相移的可行性,推导了相移的 ESSPI 光强表达式;采用机械放大式相移器得到相移 ESSPI 条纹图;用计算机图像处理技术精确地获得位相图;用去包裹技术得到等位移梯度曲线和离面位移分布曲线,使 ESSPI 图像处理的过程简单化,快速化,提高了测试的自动化程度。

剪切电子散斑平移棱镜相移方法研究

在剪切电子散斑干涉中,由于错位的二物光束同向传播,很难将二物光分开引入附加相位的方法来实现相移.平移棱镜相移法可以在二束物光不分开的情况下实现相移.本文对平移棱镜相移法进行了理论分析,证明平移棱镜可以引入稳定、线性的附加相位,给出了附加位移与附加相位之间的关系式.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.

物体变形测量的相移数字散斑剪切干涉术

相移数字散斑剪切干涉技术可以提高检测精度,利用该方法对圆形铝板试件进行测量。为了实现全场相位的精确求解,运用等四步相移Carré算法定量计算相位。将该非接触测量技术与弹性力学理论分析相结合,对四周固支,中心受集中载荷试件的离面位移导数进行测量与分析,另外采用有限元方法进行模拟。最后将实验结果分别和理论结果、有限元结果进行比较,发现三者吻合得很好,说明测量结果理想。

复合材料电子剪切散斑干涉无损检测

介绍了一种电子散斑干涉测量仪,对其测量原理和结构进行了描述。用此仪器对铝蜂窝夹层结构、树脂基复合材料等试样进行了检测,得到了满意的试验结果。

剪切电子散斑干涉仪的实验应用

简要介绍剪切电子散斑干涉的基本原理,将标准试件在受载后的位移和位移梯度干涉条纹,通过CCD摄取并进行处理,从干涉条纹直接获得令人满意的结果,通过实验说明该技术能够应用在各个不同的场合,将成为无损检测的有效方法。

剪切电子散斑干涉术

介绍了剪切电子散斑干涉技术,借助计算机图像处理技术的帮助,物体受载后的位移和位移梯度干涉条纹图能通过CCD摄像机的摄取而获得.这种技术具有如下优点:可不在暗房中试验;可以省去显影和定影;不用光学傅里叶变换提取信息;还可以从干涉条纹直接获得令人满意的结果,因而能被应用到不同的场合.可以预见,它将成为无损检测的有效工具之一.

基于电子散斑剪切干涉技术的振动检测研究

为实现物体振动的测量,将频闪照明和电子散斑干涉技术相结合测量物体振动,利用比被测物体振动周期短的脉冲激光照明物体,将物体在一个振动周期内的两个位置当作双曝光静态变形来处理。采用虚拟仪器软件LabVIEW控制同步信号,以四周固定的矩形平板为测量对象,得到了激振频率为100Hz和200Hz时的干涉条纹图。实验结果表明该系统结构简单且具有很高的同步精度。

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。

相移电子散斑干涉法在柴油机油泵体变形场研究中的应用

现代大型柴油机由于其效率高 ,输出功率大 ,因而应用十分广泛。所以对于大型柴油机的多种零部件进行强度和应力分析显得十分迫切。现应用激光电子散斑干涉加上相移 ,从而实现了图像处理的数字化。这一技术具有全场显示 ,非接触 ,高灵敏度 ,不用显定影等一系列特点 ,从而特别适用于柴油机零部件强度分析上。将这一技术有效的应用在油泵的变形场研究上 ,不但有效评估了油泵的结构安全性 ,还和有限元计算进行了比较 。

基于新型分光棱镜的剪切电子散斑干涉术

笔者提出了以错位方棱镜为剪切元件的电子剪切散斑干涉术，分析了方棱镜的剪切原理，利用典型的周边固定、中心加载的圆盛实验，行与沃拉斯顿的实验结果进行比较，表明该新型方棱镜可作为剪切元件用于电子剪切散斑干涉术．