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。

电子散斑干涉位移场分离技术及其在三维测量中的应用

提供了一种可将离面位移与面内位移分离的三维位移场测量方法.在双光束电子散斑干涉中增加参考光,使这一路参考光为两光束所共用.两束光各自独立地对变形物体进行测量,结合相移技术,可分别得到包含离面和面内位移信息的二幅位相图.只需简单的位相运算就能够将面内位移场与离面位移场分离.在竖直方向上,采用两光束对称照明被测物,直接测量面内位移竖直方向分量.本文将该技术应用到柴油机油泵测量上,得到了油泵的三维位移场.该技术为三维位移场的测量提供了一种新的有效途径,也为柴油机零部件的强度和刚度分析评价提供了新的方法.

电子散斑干涉技术在口腔修复力学效果测量中应用

介绍口腔修复领域中的一种新的变形检测技术电子散斑干涉技术。选用新鲜人尸离体颌骨，制备左下颌第一恒磨牙缺失模型，用双端固定桥修复。应用该技术测试基牙及其支持骨组织的变形，并作为固定桥设计方案选择的根据。本试验实时记录了静载荷下牙槽骨的离面变形条纹图，并经微机图象处理系统处理，实验结果证明，该技术可以全场、非接触、无损伤的实时显示物体离面位移，为口腔生物力学的基础研究提供了更接近真实的实验手段。

基于电子散斑干涉技术的微变形场测量及残余应力分析

基于电子散斑干涉原理搭建了测量试验平台,通过数字图像处理,得到电子散斑干涉条纹图像,实现了对一维微变形场的测量,对比测量结果与仿真结果,验证了该测量方法的可行性。结合盲孔法测量残余应力的原理,用电子散斑干涉装置取代盲孔法中的应变花来测量因钻孔产生的变形,并由此解残余应力。试验结果表明,基于电子散斑干涉技术的盲孔法残余应力测量系统简单,可行,高效,具有很大的工程应用价值。

基于方棱镜的大错位电子散斑干涉形貌测量技术

分析了方棱镜的剪切原理,提出了利用方棱镜作为剪切元件的大错位电子散斑干涉形貌测量技术.利用方棱镜作为剪切元件,对被测物体进行微小偏转以引入载波条纹,通过CCD摄像机采集载波条纹图,利用傅里叶变换法解调可得到物体高度的位相信息,从而实现物体的形貌测量.

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。

基于电子散斑干涉技术的圆度误差测量方法

分析现有圆度误差的几种测量方法的优、缺点后,提出一种基于电子散班干涉技术的圆度误差测量与评定的新方法,测量结果表明,新方法简单易行、精确度高,有一定的应用前景。

剪切电子散斑干涉技术在金属梁测量工程中的应用

利用剪切电子散斑干涉技术对金属梁的挠曲度进行测量,获得金属梁受不同加载时的位移倒数场,并将其实验值与理论值进行比较,结果表明在一定的加载范围内该方法是确实可行,而且快速,简单,方便。

流体温度场测量中的电子散斑干涉技术

电子散斑干涉是一种利用全电子记录和计算机图象处理系统替代传统照相干版进行测量的先进技术。本文在简要介绍其应用于流体温度场测量的理论与实验的基础上,着重描述了如何通过调整光学系统参数配置来获取最佳质量原始干涉图象的途径,并给出对比分析结果。

正余弦变换和双调滤波相结合的剪切散斑干涉图像去噪方法

剪切散斑干涉是一种非接触式、全场高精度光学变形测量技术,由于环境等因素导致采集的散斑条纹图像存在大量随机噪声,进而影响测量精度。传统去噪方法在滤除噪声的同时,容易导致条纹边缘信息的丢失甚至破坏。针对该问题,本文提出基于正余弦变换和双调滤波相结合的剪切散斑干涉图像去噪方法。该方法首先对相位条纹图进行正余弦变换获得两幅图像,其次对这两幅图像分别运用双调滤波方法进行去噪,最后将滤波后的两幅图像合并为最终的相位条纹图。实验结果表明:经本文方法滤波后的相位图散斑抑制指数为0.999,平均保持指数为2.995,证明该方法较传统去噪方法能更好地改善相位图质量,且能较大程度地保留相位条纹的细节及边缘信息。

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。

基于电子散斑干涉技术的直线度误差测量方法

将散斑干涉与CCD图像处理技术相结合,提出了一种测量空间直线度误差的新方法,该方法利用待测工件的直线度误差使毛玻璃移动微小位移,通过散斑条纹的变化求出位移变动量。由导出的直线度误差与位移的关系,对工件的直线度误差进行了测量,测量结果为7.420μm。实验结果表明,此种方法测量精确度高,具有一定的使用价值。

电子散斑干涉载频调制形貌测量方法的分析

根据电子散斑干涉载频调制测量物体形貌的基本原理,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。将物体的偏转视为变形,对物体变形与载波干涉条纹之间的关系进行了讨论,得出了离面位移引入载波和面内位移引入含有物体高度信息相位的结论。发现利用典型电子散斑干涉系统测量物体形貌效果最好,并通过实验得到了验证。

用电子散斑干涉法测量材料热膨胀系数

利用双光束电子散斑干涉法 (ESPI)对试件受热变形进行了实时观测 ,针对一次实验过程中得到的图片较多 (30 0～ 5 0 0幅 )的特点 ,在图像处理时摒弃了以往的手动识别等位移线的办法 ,用MATLAB语言编写了批处理程序 ,能够在采集的大量散斑图片中自动快速准确地标定等位移线 ,得到相应的位移和应变 ,并结合实时测量的温度值 ,获得了 4 5钢和LY12铝合金在不同温升率下的热膨胀系数及其随温度的变化。实验结果表明 ,在涉及的温升率范围内 ,温升率的改变对材料热膨胀系数的影响不明显 。

利用电子散斑干涉技术研究45碳钢在NaHCO3-NaCl体系中的早期点蚀行为

首次利用电子散斑干涉法(ESPI)实时和原位检测了45碳钢在0.5 mol/L NaHCO_3+0.05 mol/L NaCl体系中阳极极化时的局部腐蚀行为.研究发现,电子散斑干涉图上的亮斑与电极表面蚀点一一对应,从电子散斑干涉图中亮斑出现的情况可以推测出45碳钢表面发生早期点蚀的时间、大小和位置。测量得到本实验条件下45碳钢的点蚀电位E_b为-0.15 V,此时的极化电流为12.2μA.通过分析激光电子散斑干涉图中的亮斑变化情况,可以获得电极表面蚀点生长信息。

基于电子散斑干涉术的残余应力测量

提出一种电子散斑干涉术与钻孔法相结合的残余应力的测量方法,设计了一种测量残余应力的装置。该装置采用半导体激光器实现了紧凑的双光束干涉光路,从而使该装置体积小便于安装和测量。装置中的整个光路和CCD布置在倾斜平面上,避开钻孔方向,实现了残余应力的实时测量。通过试验对单向压缩残余应力进行了测量,对比了试验结果与实际值,证明了该方法的可行性。

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。

颜色分光电子散斑干涉瞬态三维变形测量方法

提出了一种基于颜色分光的电子散斑干涉瞬态三维变形测量方法。该方法采用红绿蓝3种波长的激光器作为光源,采用一个彩色CCD采集来自3路的散斑干涉图像。利用颜色分光实现物体面内竖直方向、水平方向以及离面方向的散斑干涉图象信息的分离,并采用小波变换算法对散斑干涉条纹图进行处理,分别解调出各个方向的变形场相位,实现三维变形场的测量。计算机模拟和实验结果表明,该方法可以同时实现物体面内竖直方向、水平方向以及离面方向的变形测量,适用于物体表面的瞬态三维变形测量,也可实现面内和离面二维变形的独立测量。

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.

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。