数字散斑干涉技术在形貌测量中的应用及进展

介绍了数字散斑干涉技术用于形貌测量的基本原理及其发展，对几种主要的测量方法进行了分类与对比，分析了各种方法的特点。

散斑与数字技术

本文总结了过去十年中散斑数字技术在力学、医学、无线电电子学和天文学中的应用和进展,以及在这些领域中所发展的各种新的理论、实验技术和实验方法。

基于数字地形测量的GPS-RTK技术应用分析

对GPS-RTK技术应用于城市1:500数字地形测量实验方法进行了研究,探索GPS-RTK技术辅以全站仪进行图根控制测量、数字地形测量的数据采集模式,改变传统的等级导线控制测量下进行图根测量与测图的经典模式。通过GPS-RTK技术阶段性测量数据检测,控制成果的可靠性,形成满足数字地形图测图需要的作业方法。

干涉式合成孔径雷达的理论与设计约束

用干涉式合成孔径雷达（ Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ） 对地球的地形进行测绘的技术，有望成为在全球范围内产生高分辨率的数字高程图的有效方法。本文对 Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ 技术的基本原理、测高精度、回波信号的去相关效应、临界基线与最佳基线的决定、相位解缠、以及全球测绘的可能性等问题进行了系统的分析和较详细的阐述。

空间载波数字散斑干涉光路关键参数研究

近年来,在数字散斑干涉技术(DSPI)中应用空间载波技术来获取干涉相位,克服了传统DSPI只能用于静态测量的缺点,提高了DSPI的测量速度,实现了动态测量。基于空间载波技术的DSPI测量理论已有相应的研究,但其光路参数的确定和优化还有待进一步的研究。通过分析空间载波数字散斑干涉技术的测量原理,对空间载波数字散斑干涉光路中的关键参数(如光阑孔径、参考光入射角度)进行了理论分析和试验验证,并给出了各自的选择依据。

基于数字设计散斑的数字图像技术在断裂裂纹检测中的应用

数字图像方法(DIC)具有非接触、高精度、全场测量的优点,适用于橡胶材料大变形力学问题的实验研究。散斑作为试件变形信息的载体,制作高质量的散斑对于DIC尤为重要。本文对散斑进行了多参数数字设计,采用MIG法和MIOSD法对设计的数字散斑进行了评价和优选;提出了一种基于粘附力的无损散斑移转技术,将散斑便易可靠地移转到试件表面,可以随橡胶材料发生大变形而不脱落;采用数字设计散斑和无损移转的数字图像技术,对一类橡胶的I型断裂问题进行了研究,实验得到了裂尖场存在径向奇异分层和环向变形分区特性;实验结果表明数字设计散斑的DIC技术在橡胶材料断裂问题的实验研究具有良好的适应性和应用前景。

基于三维数字图像相关法的非接触式动态位移测量方法研究

在动力学实验中,准确测量实验模型的动态位移响应是保证实验品质的关键环节,传统获取位移响应的方法都存在一定缺陷,比如无法全场测量,动态测量效果较差等;针对这些缺陷,提出了一种基于三维数字图像相关法(3D-digital image correlation)的非接触式光学动态位移测量方法,搭建了基于三维数字图像相关法的非接触式光学测量平台,通过地面实验,将测量结果与真实位移进行对比分析,对其使用范围和精度进行了验证;实验结果表明,在像面内平移或垂直运动时,测量精度可靠;在绕像面横轴旋转运动时,角度应尽量小于20°;实验结果为基于三维数字图像相关法的测量技术提供了有效的参考。

数字散斑法在局域剪切带三维变形研究中的应用

在适当的温度、应变率和预变形下,合金材料的拉伸试验中,将会出现伴随应力锯齿形跌落的雪崩式剪切变形带,即波特文-勒夏特利埃(Portevin-Le Chatelier,PLC)效应。利用高速数字摄像系统(分辨力1000 frames/s)并结合数字散斑干涉法(Digital speckle pattern interferometry,DSPI)和数字散斑相关法设计了一套光学变形测量系统,实现了拉伸试验中对试件表面三维变形的实时、精确测量。利用该光学系统对铝铜合金试件在拉伸试验中产生的跳跃传播的局域剪切带瞬态成核过程进行捕捉。通过结合数字散斑相关法得到的面内变形定量结果和数字散斑干涉法得到的表现离面变形的条纹图,再现了剪切变形带成核和传播瞬间的三维变形过程。