基于FFT的散斑干涉术测物体变形

在SPI测量变形物体三维位相的原理上,提出了用一个干涉图法,基于二维FFT实现了散斑干涉图三维位相测试的新方法。选用马赫-泽德干涉系统,用CCD分别接收物体变形前后的散斑图,将两幅散斑图相减可以得到变形物体的散斑干涉条纹图。应用MAT LAB软件编程对散斑干涉图进行二维FFT运算,获得变形物体的三维位相。由三维位相分布可以判读物体的三维变形,进而为后续分析物体的三维应力奠定基础。实验表明,该方法简单、速度快,精度可达到λ/10。

剪切散斑干涉术中剪切量的测量

由于采用剪切散斑干涉术测量离面应变和面内应变都与剪切量有关,所以剪切量的测量精度决定了应变场分布测量的准确性。本文论述了公式法、成像法、莫尔条纹法和相关法等4种剪切量测量法的测量原理,定性分析了它们的测量范围。搭建了一套剪切量测量系统,利用成像法、莫尔条纹法、相关法测量剪切散斑系统的剪切量,并以公式法计算的结果为准,比较其他3种方法的测量结果。结果表明:剪切量>3mm时,利用相关法测量具有较高的测量精度;剪切量<3mm时,莫尔条纹法测量效果会更好。因此,实际应用中,应该先根据实际测量条件估算剪切量的大致范围,然后依据估算范围选择合适的测量方法。

数字散斑干涉术物体形变测量

基于数字散斑干涉术测量物体形变的原理,研究了物体面内位移及变形的测试技术.采用电荷耦合器件记录变形前后的两幅散斑图,取代传统散斑干涉术中的记录干板,省去传统方法中干板显影、定影的繁琐的化学湿处理过程.分别用菲涅尔散斑和像面散斑方法获得散斑干涉图,用相减技术得到含有物体形变信息的散斑干涉条纹.设计高斯低通滤波器,对干涉条纹进行处理,提高了干涉条纹的对比度.提出扫描条纹中心行方法,由条纹中心行一维位相分布获得一维物面变形,实现了散斑干涉条纹的自动判读.试验表明,该方法简洁且实用.

数字散斑干涉术和时空三维相位解包裹用于非连续表面动态变形测量（英文）

为解决传统相位解包裹法不能够用于非连续表面的动态变形测量的缺点,在详细阐述基于时空三维相位解包裹技术的数字散斑干涉术的工作原理和测量步骤基础上,应用数字散斑干涉术和时空三维相位解包裹测量非连续表面动态变形.实验证明,当采用每秒70帧的普通相机拍照时,可实现最快形变速率为25.12μm/s的非连续表面动态变形测量.本文所提方法扩展了数字散斑干涉术的测量范围,增强其应用能力.

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.

剪切电子散斑干涉术中消偏振效应的研究

就散射光的偏振性对剪切电子散斑干涉术中的影响进行了研究，文中给出了理论分析及实验结果，得出了消偏振效应不改变计量条纹调制度，但降低光能利用率的结论。

应用电子散斑干涉术对单端固定桥的受载分析

本文目的是对单端固定桥的运动及其受力状态进行试验性研究。采用电子散斑干涉术这一新的光学技术分别对下颌单端固定桥修复前后进行4种垂直加载测试,观察实时显示的散斑干涉条纹图,并测量相应牙槽骨处的离面位移。据此分析了单端固定桥修复前后,相应牙槽骨的位移变化及其规律,加载条件的改变对该位移变化的影响,从而为临床上设计单端固定桥提供了生物力学的参考。

电子散斑干涉术

简要介绍电子散斑干涉计量技术的实验系统组成、实验方法以及面内位移、离面位移的测量原理。

参考束型散斑干涉术针孔滤波的统计分析

用随机光波自相关函数传递的方法，对参考束型散斑干涉计量术的偏心小孔滤波过程进行了统计分析．由象面散斑场和参考光场相于迭加引起光波Ｕ＿１、Ｕ＿１和｜Ｕ＿１｜￣２分别在滤波系统的输出面上形成各自的条纹图，明暗条纹的位置受面内位移和位相差的共同影响，三组条纹的对比度函数是相同的．

数字散斑相关法和电子散斑干涉术相结合的三维变形测量方法

采用对离面位移敏感的单束激光照明散斑干涉光路,将数字散斑相关法和电子散斑干涉术结合起来测量物体的三维变形。在无参考光时采集一幅物体变形前的散斑图,加入参考光并实现散斑干涉,结合相移技术测量物体离面位移。去掉参考光再采集一幅物体变形后的散斑图。对物体变形前后的散斑图进行散斑相关运算,得到二维面内位移分量,实现三维变形测量。对三点弯曲梁进行了实验,结果表明,该方法可以测量变形场的三个位移分量,具有光路简单、易操作的优点。

激光电子散斑干涉技术监测1Cr18Ni9Ti不锈钢在氯化钠溶液中的早期点蚀行为

利用激光电子散斑干涉技术(ESPI)实时、原位监测了1Cr18Ni9Ti不锈钢在3.5%氯化钠溶液阳极极化过程中的表面动态变化;用金相显微镜、原子力显微镜等对阳极极化后试样表面腐蚀点进行宏观形貌和微观形貌特征研究;发现极化过程中激光干涉图上出现的亮斑是由不锈钢表面点蚀产物扩散造成的。结果表明,采用ESPI技术可以对1Cr18Ni9Ti不锈钢点腐蚀过程进行原位、全场、非接触、高精度、动态连续的检测。

平行式向列液晶实现相移剪切电子散斑干涉术的研究

研究了向列型液晶的相位调制特性，采用平行式向列液晶作为相移器建立了相移剪切电子散斑干涉计量系统。该方法将相移技术引入到剪切电子散斑干涉术中，提高了检测精度；采用相关条纹法求解相位，简化了计算；相移方法简单、可靠。用该系统进行应变场的测量实验。

液晶相移剪切电子散斑干涉术的研究

本文研究了向列型液晶的相位调制特性，并采用平行式向列液晶作为相移器，建立了相移剪切电子散斑干涉计量系统。该方法将相移技术引入到剪切电子散斑干涉术中，提高了检测精度；采用相关纹法求解相位，简化了计算；相移方法简单、可靠。用该系统进行应变场的测量实验，取得了满意的效果。

新的多通道剪切散斑干涉术

本文提出一种新的多通道剪切散斑干涉术,它是在剪切散斑光路中置入一旋转光楔,利用光楔旋转改变成象位置,实现多通道记录的目的。该方法不仅能在一张记录介质上记录物体变形的各状态的多通道散斑图,而且用全场滤波分析时。

应用电子散斑干涉术对下颌单侧游离缺失修复体受载的实验研究

目的对下颌单侧游离缺失后三种不同修复体的运动及其受力状态进行试验性研究。方法首次采用电子散斑干涉术（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｐｅｃｋｌｅｐａｔｅｒｎｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）对单端固定桥、铸造三臂卡环及ＲＰＩ卡环的可摘局部义齿进行垂直加载测试，观察显示的实时散斑干涉条纹图并测量相应各截面牙槽骨的离面位移（ｏｕｔｏｆｐｌａｎｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）。结果表明三种修复体修复后均有利于应力的传递，相应截面牙槽骨的离面位移减少。其中单端固定桥修复后相应牙槽骨的离面位移量最小，ＲＰＩ卡环较三臂卡环可摘局部义齿修复后相应牙槽骨的离面位移量稍大。结论电子散斑干涉术特别适用于测量小而不规则牙槽骨表面的变形情况。合理选择适应证，单端固定桥是一种良好的修复方式。

CCD摄像机在电子散斑干涉计量技术中的应用

本文介绍了ＣＣＤ摄像机在电子散斑干涉计量技术中的应用以及它的原理和系统组成。该系统除了具备传统的全息干涉和散斑干涉计量技术的所有计量功能外，具有计量速度快、自动化程度高、抗干扰性好及操作简便等特点。

基于数字散斑剪切干涉术的三维面型测试

基于数字散斑剪切干涉术的原理,研究了物体面型的三维测试技术。使用倾斜反射镜的方法,使物光束散斑场偏转,再由CCD记录偏转前和后物光束的散斑场。这种方法代替了传统的使用剪切元件空间上直接获得干涉条纹图,减少了由于剪切元件分束引起的物光束的光能损失,实现了数字散斑剪切干涉术测量物体面型。应用MATLAB软件编程,控制剪切散斑干涉图的精确定向平移,得到了4个干涉图,实现了数字四步相移,代替了传统的在参考光中利用位相控制器的机械相移,从而实现了物体面型的三维测试。该方法不仅省去传统剪切散斑干涉术中需要对感光胶片进行化学湿处理的过程,也省去了压电位移器等硬件。大量的实验表明,该方法不仅简化了测试光学系统和实验的过程,也提高了测试精度,其精度可达到1/10波长。

测量斜率的面内不敏感双孔径数字散斑剪切干涉术(英文)

为了测量离面位移的一阶导数即斜率分布信息,提出了一种改进的对面内分量不敏感的双孔径数字散斑剪切干涉技术,利用时间相移技术进行条纹的定量分析。双孔径装置固定在成像系统前,玻璃楔片放置在任意一个孔径前以便引起横向剪切。通过实验测量一个周边固支,同时受离面变形和面内转动载荷的圆板的斜率分布。实验结果表明,利用该光学系统得到的条纹图仅表示斜率条纹轮廓,而条纹图中由面内位移以及相应的应变分量的影响都被彻底去除。实验结果和理论分析结果吻合。

基于狭缝光阑的剪切散斑干涉动态测量

为了精确、实时地测量物体表面的动态形变,提出了基于狭缝光阑的空间载波剪切散斑干涉系统。该系统通过倾斜迈克尔逊干涉仪的一个平面镜来产生剪切量和载波频率,实现空间频谱的移动;采用一个可调节的狭缝光阑控制散斑大小和空间频谱宽度。基于傅里叶变换与反变换在空间频率域上提取所需的频谱并计算相位图,最后通过一幅干涉条纹图得到相位分布信息。采用该系统对一个中心加载、四周固支的薄铝板进行了动态测量,分析了光学系统参数对测量结果的影响。结果表明,采用像素尺寸为4.65μm×4.65μm的高分辨率相机,焦距为8mm的成像镜头,设置剪切量为25mm,狭缝光阑X方向的尺寸为1mm时,可得到高质量的剪切散斑相位图。该方法可以在25frame/s的采集速度下,以43.6°的视场角实现动态形变的测量,可测形变峰值为0.5~30μm。

利用电子散斑相移技术测量物体三维面形的方法

为了获得准确的面形测量,提出了一种相移电子散斑干涉技术测量物体面形的测量方法.利用电子散斑干涉产生载波条纹,该载波条纹受到物体表面高度的调制变得弯曲,引起载波条纹相位的变化,可运用相移技术提取物体的相位信息,最后根据高度和相位之间的关系得到物体的面形.介绍了该方法的原理,利用该方法对球冠物体进行了面形测量,证明该方法测量物体面形是可行性的.由于是采用散斑干涉的方法产生干涉条纹,因此该方法测量物体面形具有灵敏度高的优点.