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双曝光离轴数字全息检测技术研究

作 者: 陈波冲
导 师: 陈敏
学 校: 南昌航空大学
专 业: 光学工程
关键词: 双曝光 离轴数字全息 药柱包覆层 油路密封圈 缺陷检测
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 27次
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内容摘要


数字全息术源于传统激光全息术,采用光敏电子成像器件代替传统全息记录材料,使得记录全息图所需曝光时间大幅度缩短,随着光敏电子成像器件的规模化生产和数字图像处理技术的发展,数字全息术显示了蓬勃的生命力。双曝光激光全息检测技术可以很好地应用于检测分层结构的次表面缺陷,但是由于传统激光全息的记录再现过程比较繁琐,使得检测效率不高。本文结合数字全息术实时性的优点,开展了双曝光数字全息检测技术的研究。首先,对数字全息的记录光路、记录条件、再现算法、再现像质提高等方面进行了理论研究,确定本文所使用的记录光路为离轴菲涅尔数字全息记录光路,再现算法为菲涅尔算法。然后,对离轴数字全息的记录条件进行了实验探究,获得了最优记录条件,并通过一种综合滤波的方法对再现像进行处理,提高了再现像的质量。接着,采用双曝光离轴数字全息技术对圆盘试样的微小离面位移进行测量,分析了双曝光干涉条纹同离面位移的定量关系,验证了该技术应用于实际检测的可行性。最后,分别对固体火箭发动机包覆药柱人工试样和油路密封圈进行了缺陷检测,检测精度达到了2mm。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
第1章 绪论  6-11
  1.1 数字全息术概述和特点  6-7
  1.2 双曝光激光全息测量术简介  7
  1.3 数字全息国内外发展和研究现状  7-9
  1.4 本文主要内容和各章安排  9-11
第2章 数字全息的基本理论  11-22
  2.1 标量衍射理论  11-12
    2.1.1 光波的复振幅  11-12
    2.1.2 菲涅尔衍射积分  12
  2.2 离轴数字全息记录和再现理论  12-19
    2.2.1 菲涅尔全息图  13-14
    2.2.2 离轴菲涅尔数字全息的记录  14-17
    2.2.3 数字全息的再现算法  17-19
  2.3 离轴菲涅尔数字全息再现零级像的消除  19-22
    2.3.1 频域滤波法  19-20
    2.3.2 拉普拉斯滤波方法  20-22
第3章 离轴数字全息拍摄参数研究和再现算法改进  22-32
  3.1 离轴菲涅尔数字全息拍摄参数研究  22-29
    3.1.1 参考光与物光的夹角  23-25
    3.1.2 参考光与物光的光强比  25-28
    3.1.3 记录距离  28-29
    3.1.4 注意事项  29
  3.2 离轴数字全息再现算法的改进  29-31
  3.3 本章小结  31-32
第4章 双曝光干涉条纹与离面位移关系的定量分析  32-39
  4.1 双曝光数字全息测量的基本原理  32-33
  4.2 实验研究  33-39
第5章 双曝光数字全息应用实践  39-50
  5.1 药柱包覆层缺陷的双曝光数字全息检测  39-48
    5.1.1 双曝光离轴数字全息检测药柱包覆层系统  40-42
    5.1.2 真空加载量与缺陷条纹变化的关系  42-47
    5.1.3 包覆层厚度与缺陷条纹变化的关系  47-48
  5.2 油路密封圈数字全息检测  48-50
第6章 总结展望  50-51
  6.1 研究成果和创新点  50
  6.2 展望  50-51
参考文献  51-54
致谢  54-55

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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