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。

三维电子散斑干涉载频调制及其在柴油机上的应用

将电子散斑干涉场的三维载波调制技术应用到三维物体变形测量中.用水平方向、竖直方向及垂直试件表面的三路相干光分别照明物体,在水平和竖直方向通过控制反射镜的微小偏转引入载波,实现位移场干涉条纹的调制;利用物体的微小偏转实现离面位移场干涉条纹的调制;结合傅里叶变换法,分别解调出变形场的位相,从而实现了物体三维变形场的精确测量.将该技术应用到柴油机油泵的三维位移测量上,成功测量了油泵的三维位移场.

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.

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.

电子散斑测量仪及其在无损检测中的应用

介绍了一种电子散斑测量仪（ＥＳＰＩ），对其测量原理、仪器结构进行了描述。分析了热加载测量机理，用热加载方式对铝蒙皮蜂窝结构复合航空材料脱粘缺陷进行了无损检测（ＮＤＴ），得到了满意的效果。

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.

激光电子剪切散斑干涉成像技术在复合材料检测中的应用

介绍了研制的激光电子剪切散斑干涉成像系统的原理及结构组成,对散斑图像进行了图像处理分析。用该系统检测玻璃纤维蜂窝结构件的模拟脱粘缺陷,缺陷散斑图像清晰可辨。试验证明,该系统可成功用于复合材料结构和蜂窝夹层结构的无损检测。

基于迈克尔逊干涉的傅里叶变换散斑形貌测量技术

提出了电子散斑干涉载频调制测量物体形貌的方法。采用典型的迈克尔逊干涉光路,将物体偏转一微小角度(等效为物面与参考面间形成空气楔)产生等厚干涉,可在物体的表面引入包含物体高度信息的载波干涉条纹。用CCD采集该载波条纹图,利用傅里叶变换法可解调出物体高度的位相信息,从而实现物体的形貌测量。介绍了电子散斑干涉载频调制测量物体形貌的原理,并进行了实物测量,给出了实验结果。由于该方法采用散斑干涉方法测量物体形貌,所以具有灵敏度高的优点。

光固化复合树脂聚合收缩的测试研究

在临床中,牙体修复材料的固化收缩是造成牙体修复失败的主要原因。在本次研究中,利用光测力学中电子散斑测试技术,来测量牙体修复材料的聚合收缩情况。在实验中,利用电子散斑实时、无接触的特点对牙体修复材料的固化收缩进行监测。通过对牙体修复材料固化收缩的测量与研究,可提示各种可能减少收缩应力或使收缩应力分布更加均匀的方法,从而减少临床上由于收缩应力而造成修复失败情况的发生。特别地,本次实验对牙体修复材料收缩时引起的牙体变形也作了研究。

一种可实现电子散斑干涉的新型大错位方棱镜

设计了一种可实现电子散斑干涉的大错位方棱镜。将普通方棱镜的一个面磨去一个楔角后变为斜面,该斜面和相邻的一个面镀反射膜,其他二个面镀增透膜。垂直入射的光线经过分光后变成二束光,分别经过平面反射和斜面反射,出射的二束光线就分开了。将该大错位方棱镜置于CCD镜头前,一个物体可以成二个错位的像;相邻的二个物体可叠加成像。错位量由楔角决定,错位量足够大,可实现大错位电子散斑干涉。根据试件大小和成像距离,楔角的大小可选择在1°到10°之间。对中心加载周边固定圆盘进行了电子散斑载频干涉实验,证明了大错位方棱镜能够高质量地实现电子散斑干涉,实现位移场测量。

利用电子散斑干涉法测量金属表面的位移场

建立了电子散斑干涉测量的专用光路,对金属试件进行了典型的离面位移测量,经过数字图像处理,获得了该试件在一定压力下产生的水平及垂直方向上离面位移的分布曲线.此技术具有全场、非接触、高精度、高灵敏度、不避光、不需要特殊防震、快速实时可在线测量等优点,已经成为全息散斑计量学中最具有实际应用价值的技术.

单幅对称变形相位图分离二维变形分量的相移电子散斑干涉技术

提出了利用相移电子散斑干涉测量物体二维变形分量的方法.单光束照明的传统电子散斑干涉技术,测量得到的是一幅物体变形的混合相位场.当物体具有对称变形时,可由这一幅相位图求得二维变形分量.方法是将该相位图镜像翻转得到第二幅相位图,通过二幅相位图的叠加、复位和分离运算,获得物体的二维变形场的分量值.利用三点加载的简支梁进行了实验,给出了实验结果,并与对称光照明实验结果进行了对比,验证了该方法的正确性.

锁相电子散斑系统

电子散斑干涉计量在变形量检测￣１、无损探伤、振动分析￣（２，３）等领域具有广泛的应用前景，目前它之所以未能实用化，最重要的原因就是该系统对环境的要求过高，特别是物体的振动和空气的扰动对测量结果影响很大，甚至会导致测量失败，因而国内外学者在不断寻找解决此问题的锁相技术。本文提出了一种简易的切实可行的锁相方法—光学锁相法，消除了物体的振动和空气扰动对电子散斑测量的影响。

现代光电检测综述

本文综述了光电检测方法,特别是常用的各种光纤传感器,外差和赝外差技术在光电相位检测和频率检测中的应用。文章还描绘了近年来由于全息干涉计量、散斑干涉计量、云纹和投影条纹技术与CCD摄像机和计算机相结合,因而发展出了不少崭新的光电检测技术。它们在工业中得到了越来越广泛的应用。本文还介绍了全息干涉计量、散斑干涉计量在无损检测中的应用,以及最近发展起来的激光超声技术在无损检测中的应用前景、光纤传感在智能材料和智能装置中的应用。

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．

电子散斑干涉技术在实验力学教学中的应用

为了满足新工科背景下的教学需求,革新传统光弹性实验,在实验力学教学中增设了电子散斑面内变形测量实验项目。介绍了电子散斑技术的基本原理以及相应的实验设备,并以悬臂梁试件为例详细阐述了整个实验的操作流程。通过统计全班的实验平均相对误差,分析了由于载荷选取等因素造成误差产生的原因。实践表明,电子散斑面内变形测量实验项目实验自由度高、实验软件操作简单、实验结果直观、准确,在实验力学中不再拘泥于传统的光弹性实验,既完善了光测实验教学体系,又取得了良好的实验教学效果。

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。

基于电子散斑干涉与数字剪切散斑干涉法的悬臂薄板振动分析

基于激光光路的光波随机相位扰动,分析了电子散斑干涉实时图像相减时模态条纹图的形成机理,提出了一种振幅涨落测量法。搭建了用于离面振动分析的电子散斑干涉和数字剪切散斑干涉测量系统,并对完整和含狭缝的悬臂铝板的振动特性进行了实验研究。实验结果表明,实时图像相减模式获得的模态条纹图对比度明显优于其他方法,得到的前10阶模态条纹图与有限元法计算结果具有良好的一致性。相比于电子散斑干涉法,数字剪切散斑干涉法对试样局部的刚度变化和缺陷更敏感。

电子散斑相位主值图的等值线正余弦滤波方法

电子散斑干涉测量相位主值图含有大量的噪声,在对相位主值图进行解缠处理前,一般先要对其进行去噪处理。针对相位主值图的特点,提出一种利用条纹方向信息的等值线正余弦滤波方法。首先由相位主值图求取其方向图,进而得到条纹等值线窗口,最后对相位主值图在条纹等值线窗口内进行正余弦滤波。和已有的滤波方法相比,它具有优点:相位主值图中的跳变信息保持非常好;由于是在等相位线上进行滤波,对相位信息没有损伤;更好地消除相位主值图中的散斑噪声。模拟图实验和真实图实验均验证了该方法的有效性。

基于大剪切方棱镜的三维电子散斑干涉技术

提出了一个新的测量物体三维形变量的系统。其中,光源部分由3个激光器组成,参考物被粘贴在压电陶瓷(PZT)相移器上,通过该相移器产生参考光并实现相移,物光和参考光通过放置在CCD前方的大剪切棱镜产生干涉。为了验证该系统的可行性,对简支梁进行了位移场的测量,并给出了实验结果。由于大剪切方棱镜采用普通玻璃材料制成,因此不仅克服了采用双折射材料带来实验成本的增加,还进一步提高了干涉条纹的质量。