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光纤变频投影法提取物体轮廓术

作　者: 吴美霞
导　师: 林晓艳
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 光学工程
关键词: 三维轮廓测量光纤变频傅里叶变换
分类号: O438
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 88次
引　用: 1次
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内容摘要

三维轮廓测量技术广泛应用于产品质量控制、工业在线检测、机器视觉、实物仿形、医学诊断、地质勘探、计算机辅助设计与加工等许多方面。光学投影式三维轮廓术以其非接触、高速度、高精度、大数据量等一系列优点而日益受到人们的重视，其中包括莫尔轮廓术，位相测量轮廓术和傅里叶变换轮廓术等重要方法。基于位相测量轮廓术(PMP)和傅里叶变换轮廓术(FTP)的理论，本论文主要研究一种利用光纤变频投影提取物体轮廓的新方法。它是一种通过改变光纤出射端间距来改变干涉条纹的空间频率，然后通过傅里叶变换提取相位，从而实现物体三维轮廓测量的新方法。根据理论需求设计并制作一种多功能光纤投影器，利用MATLAB平台，从理论和实验两方面证明了光纤变频投影法提取物体轮廓的可行性，并对不同形状物体的测量结果进行分析和讨论。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 前言  9-10
  1.2 三维测量技术分类  10-14
    1.2.1 接触式测量方法  10
    1.2.2 非接触式测量方法  10-14
  1.3 三维轮廓测量中研究难点热点及未来发展趋势  14-15
  1.4 本课题主要研究方案和研究内容  15-17
第2章光纤莫尔干涉理论  17-28
  2.1 莫尔现象的基本理论  17-21
    2.1.1 莫尔条纹的形成  17-19
    2.1.2 莫尔条纹的种类和性质  19-21
  2.2 光纤干涉与莫尔现象  21-26
    2.2.1 光纤干涉原理  21-22
    2.2.2 双光纤出射光场的干涉  22-26
  2.3 莫尔轮廓术  26-27
    2.3.1 莫尔轮廓术的类型  26-27
    2.3.2 光纤莫尔轮廓术  27
  2.4 本章小结  27-28
第3章相位测量轮廓术(PMP)  28-34
  3.1 相位测量轮廓术(PMP)原理  28-29
  3.2 相位计算与展开  29-31
    3.2.1 相位计算  29
    3.2.2 相位展开  29-31
  3.3 高度计算  31-33
  3.4 相位测量轮廓术(PMP)特点  33
  3.5 本章小结  33-34
第4章傅里叶变换测量轮廓术(FTP)  34-41
  4.1 傅里叶变换测量轮廓术(FTP)基本原理  34-36
  4.2 双频光栅投影的傅里叶变换轮廓术  36-40
    4.2.1 双频光栅投影的傅里叶变换轮廓术原理  36-38
    4.2.2 双频光栅投影的傅里叶变换轮廓术相位展开的算法  38-40
  4.3 本章小结  40-41
第5章光纤变频投影法提取物体轮廓术的理论研究  41-51
  5.1 多功能光纤投影器设计  41-42
  5.2 光纤变频投影法提取物体轮廓术理论  42-45
    5.2.1 双光纤变频投影法提取物体轮廓术的理论基础  42-44
    5.2.2 三光纤混频投影法提取物体轮廓术的理论基础  44-45
  5.3 理论仿真与分析  45-50
    5.3.1 双光纤变频投影法提取物体轮廓术  45-48
    5.3.2 三光纤混频投影法提取物体轮廓术  48-50
  5.4 本章小结  50-51
第6章光纤变频投影法提取物体轮廓术的实验研究  51-60
  6.1 系统设计与结构组成  51-53
    6.1.1 LD光源  51
    6.1.2 多功能光纤投影器制作  51-52
    6.1.3 CCD图像采集系统  52-53
  6.2 实验装置构建和调试  53-54
    6.2.1 实验装置构建  53-54
    6.2.2 实验调试  54
  6.3 实验过程与分析  54-59
    6.3.1 实验(一) 双光纤变频投影法提取物体轮廓  55-57
    6.3.2 实验(二) 三光纤混频投影法提取物体轮廓  57-59
  6.4 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  65-66
致谢  66

光纤变频投影法提取物体轮廓术

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