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电子散斑干涉三维调制变形测量研究

作　者: 范香菊
导　师: 孙平
学　校: 山东师范大学
专　业: 光学
关键词: 测量电子散斑干涉载波调制三维变形测量
分类号: O436.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

电子散斑干涉测量技术是在激光出现以后迅速发展起来的光学测量技术。此项技术利用条纹分析的原理对物体变形进行测量,实现对物体的无损检测,具有全场、非接触、精度高的优点,近二十年来已成为变形场测量的重要方法,应用在不同的领域中。随着工业和生产的发展以及测量器件精度不断提高,电子散斑干涉测量逐渐向三维、高精度、实时方向发展,因此应用电子散斑干涉测量技术如何实现物体三维变形的高精度测量成为当下的重要课题。电子散斑干涉三维调制变形测量是测量物体变形的重要方法,具有电子散斑干涉的所有优点,并具有光路简单、易于操作、对环境要求低、成本低廉等优点。本文就电子散斑干涉三维调制变形测量的原理、操作方法进行了讨论。论文主要内容如下:1.介绍了散斑的成因、产生方法及相关概念;回顾了散斑干涉计量的起源与发展;系统介绍了电子散斑干涉三维测量的现状和发展方向。2.回顾了电子散斑干涉测量的发展过程,介绍了几种电子散斑干涉测量的方法和原理,并介绍了图像处理技术;说明了电子散斑干涉载频调制的由来和发展应用前景。3.讨论了电子散斑干涉变形测量的方法、原理及图像处理的方法,介绍了基于沃拉斯顿棱镜的变形测量电子散斑干涉术,并讨论了新型方棱镜的工作原理;介绍了电子散斑干涉三维变形测量的原理方法以及应用前景,4.基于新型方棱镜,应用电子散斑干涉三维调制变形测量方法对简支梁做了变形测量,通过一次调制和变形获得图像,并用傅里叶变换方法解调出简支梁变形的面内位移、离面位移分量;该方法光路简单、易于操作、对周围环境要求低、成本低廉,具有应用于工程现场检测的前景;并分析了新型方棱镜和沃拉斯顿棱镜的偏振特性,通过分析,表明新型方棱镜具有成本低、成像质量好和使光路简单的优点。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-17
  1.1 激光散斑基本概念  10-13
    1.1.1 激光散斑的形成及分类  10-11
    1.1.2 激光散斑场的产生方法  11-13
  1.2 激光散斑测量技术的起源与发展  13-15
  1.3 电子散斑干涉变形测量的发展和应用  15-16
    1.3.1 电子散斑干涉变形测量的发展  15-16
    1.3.2 电子散斑干涉变形测量的应用  16
  1.4 本论文的主要工作  16-17
第二章电子散斑干涉测量技术  17-26
  2.1 电子散斑干涉测量  17-23
    2.1.1 电子散斑干涉测量的现状及发展前景  17-18
    2.1.2 电子散斑干涉测量典型实验图及原理说明  18-23
  2.2 电子散斑条纹图的频域滤波方法  23-25
  2.3 小结  25-26
第三章电子散斑干涉的载频调制与解调技术  26-35
  3.1 电子散斑干涉场空间调制原理  27-30
  3.2 傅里叶变换法解调  30-32
  3.3 频谱分离原理  32-34
    3.3.1 频谱分离条件  32-33
    3.3.2 频谱分离对偏转角度的要求  33-34
  3.4 小结  34-35
第四章电子散斑干涉变形测量研究  35-42
  4.1 变形测量概述  36-37
  4.2 变形测量几种方法及原理  37-40
    4.2.1 全息干涉法测物体变形  37-38
    4.2.2 电子散斑干涉法测物体形变  38
    4.2.3 剪切法测物体变形  38-40
  4.3 变形测量应用领域和发展前景  40-41
  4.4 小结  41-42
第五章基于新型方棱镜的电子散斑干涉三维调制变形测量研究  42-52
  5.1 大错位方棱镜的设计  43-44
  5.2 三维载频电子散斑干涉原理  44-47
    5.2.1 基于大错位方棱镜的载频电子散斑干涉  44-46
    5.2.2 三维载频电子散斑干涉  46-47
  5.3 典型实验  47-51
  5.4 小结  51-52
参考文献  52-60
攻读硕士学位期间发表的论文  60-61
致谢  61

电子散斑干涉三维调制变形测量研究

内容摘要

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