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。

电子剪切散斑技术在木材无损检测中的应用

复合板材及木制品等表面或内部的缺陷对材料性能有很大影响,如何快速准确地对其进行无损检测,并判断缺陷的位置大小是很有意义的.针对松木板试件,通过预置表面和内部隐藏缺陷来近似模拟实际缺陷情况,提出一种基于剪切散斑干涉技术的木材无损检测技术新方法,实现了对松木试件的无损检测.在表面缺陷的检测中讨论了剪切量对结果的影响,利用像素标定的方法,得到直径为6、5、3 mm的缺陷信息;在内部隐藏缺陷检测中,借助热加载技术同时引入相移技术使剪切散斑检测技术不仅具有非接触、全场实时检测等特点,而且完成对内部隐藏近表面缺陷的定量无损检测.整个检测过程光路简单,实时快速,实验结果与实际情况符合较好.

宽音频扫描加载的电子剪切散斑技术在多层粘接板结构无损检测中的应用

本文利用宽音频自动扫描加载的电子剪切散斑干涉技术对多层粘接板结构进行了时实检测,结果表明,这种方法能够同时测定板的多个位置、大小和形状各不相同缺陷,迅速准确地对多层粘接板结构质量作出判断,同时根据测试过程中记录的共振频率等各种信息,可以进一步对被测部分的振动位移及缺陷深度进行定量分析.

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。

基于测度贴近度的电子剪切散斑轮胎检测

本文把测度贴近度的概念引进到电子剪切散斑检测中,提出了一种基于测度贴近度的条纹形成算法。该算法大大地消除了条纹可见度对光照强度的依赖,提高了电子剪切散斑无损检测对工业环境的适应性,并且该算法可以在条纹产生的同时对其进行滤波,减轻了后续工作。本文从数学分析和实验两个角度证实了该算法的以上特点。

电子剪切散斑干涉术中剪切棱镜误差分析

对剪切棱镜的出射角及放置位置在电子剪切散斑干涉中产生的影响作了理论分析,分析表明,剪切棱镜的出射角及与CCD的距离越小,测量的精度越高,但灵敏度越小.

基于电子剪切散斑法的塑封材料的无损检测

为检测轻工业产品的密封性能,应用电子错位散斑法对密封盖、药用密封装置以及食品塑封进行了检测。结果表明:电子错位散斑法能够较好地识别不同密封装置,不同部位,大小、形状各不相同的缺陷,迅速准确地对塑料密封结构质量做出判断;该方法操作简便,对缺陷部位敏感,能够较好地应用于实际现场测试。

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。

电子剪切散斑在检测材料缺陷中的应用

随着电子技术、计算机技术的飞速发展,传统的全息干涉技术已经发展到了电子散斑和电子剪切散斑阶段。电子散斑和电子剪切散斑不仅可以完成表面变形量的测量,并且由于它们具有实时性、高灵敏度、非接触性和全场测量等优点,在工业和科研领域中得到了越来越广泛的应用。本文首先介绍了电子剪切散斑干涉的基本原理,然后着重介绍了自行编制的对离面位移的电子剪切散斑图像进行处理的系统。该图像处理系统的主要功能有平滑、区域标记、像素统计等。用该系统对图像进行处理后,可以直接得到缺陷的实际大小。通过对带有已知缺陷模型的实际测量,所得结果与实际吻合较好,说明该图像处理系统是可行的。

基于电子剪切散斑干涉技术的光学电流互感器

基于Faraday磁光效应的光学电流互感器的研制和试运行表明,光学电流互感器的应用能产生一定的经济效益和社会效益。作为对其应用范围的补充,提出基于电子剪切散斑干涉方法的光学电流互感器,并设计相应的磁场力敏感传感器,其原理是待测电流的磁场力作用于传感器使之变形,用电荷耦合器件记录传感器的变形图像,对图像进行处理得到待测电流的磁场力或电流大小。实验室的可重复性和抗干扰性实验表明,所设计的光学电流互感器可用于现场使用。

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。

电子剪切散斑测试系统在热变形测量中的应用

用电子剪切散斑测试系统，对等厚圆板在沿半径方向线性温度场作用下引起的挠度问题进行了实验研究，测试结果与理论计算吻合．由此确认该测试系统可用于物体在温度场作用下的位移导数的测量，进而求得物体表面全场位移．

几种电子剪切散斑相位求解法在简支梁微小位移测量中的应用比较分析

本文介绍了电子剪切散斑干涉技术时间相移法与空间载波Fourier变换法两种求相位技术,并应用不同的相移技术对简支梁的位移场进行测量分析比较。

GPU加速电子剪切散斑干涉图像处理

电子剪切散斑干涉是在电子散斑干涉基础上发展起来的一种测量位移导数的新方法,尤其适合于无损检测实时测量。由于噪声干扰,测量得到的相位差图有大量噪点需要滤波去除。滤波处理计算量大,采用CPU计算需要很长时间完成。为缩短滤波时间,实现实时滤波处理,对四步相移法和Butterworth低通滤波、正余弦均值滤波和复数均值滤波算法,利用GPU并行计算能力强和存储带宽高的特性,开发了基于GPU加速计算的解相位差和滤波算法。对比基于CPU的解相位差和滤波计算,GPU加速计算将图像总体处理时间约1.9s(i7 6500U)降低到了239~366ms(GeForce940MX)或86~116ms(Quadro P3000),且正余弦均值滤波和复数均值滤波算法均可以通过降低滤波次数缩短滤波时间,从而保证在性能较弱的GPU上也能将计算时间压缩到0.2s内,满足实时图像处理的需求。

一种新的相移电子剪切散斑方法在离面位移梯度场测量中的应用

电子剪切散斑具有同轴、自相干等特点,因而图像稳定,且质量好。对现场环境要求低,可用于现场无损检测。但同时也因为上述原因,难以实现位相的均匀改变。因此,如果能够实现图像全场的定量化求解,则在工程应用和对图像认识上将是很有意义的。本文首先解释了电子剪切散斑实现相移的原理,进行了数学推导;再用相移位相解包裹技术实现电子剪切散斑的定量测量;最后和有限元计算进行了比较,证明结果较为理想。从而为设计人员提供了一种方便、快速、有效、全新的设计、检测手段。也可为有限元计算提供一种获得位移边界条件的有效方法。

ESS 电子剪切散斑系统通过鉴定

天津大学实验力学研究室秦玉文教授研究组研制的ESS电子剪切散斑系统,于1989年5月通过鉴定。该系统包括剪切镜、录相机、信号处理器、监视器和计算机。利用剪切散斑的原理,通过此系统进行数字信号处理和运算,可以在不避光、不隔震、快速的条件下,检测静态变形和准动态变形,以及用于缺陷的无损检测。测试过程可以是两次曝光型(比较任意两时刻间的变化)。

用相移电子剪切散斑技术进行离面位移测量

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

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.

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.