微米級(jí)空間位移的數(shù)字散斑測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)測(cè)量是一門(mén)發(fā)展迅速的信息測(cè)試技術(shù),散斑計(jì)量作為光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域中一類(lèi)重要的測(cè)量方法，具有全場(chǎng)非接觸、測(cè)量精度較高、測(cè)量方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文提出了一種改進(jìn)的數(shù)字散斑攝影方法。通過(guò)對(duì)位移前后散斑圖在計(jì)算機(jī)中疊合后快速傅立葉變換得到楊氏干涉條紋圖，不經(jīng)過(guò)條紋細(xì)化，直接再次對(duì)所得條紋圖樣的強(qiáng)度圖像進(jìn)行快速傅立葉變換從而得到該圖像的空間頻譜圖樣，進(jìn)而可以直接得到原物體的位移。在再現(xiàn)過(guò)程中省去了空間光調(diào)制器件，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在提取衍射

2、亮點(diǎn)位置時(shí)，提出了一種基于像素?cái)U(kuò)展的亞像素處理方法，使得系統(tǒng)的測(cè)量精確度得到進(jìn)一步提高。
　　按照理論方法，搭建了微米級(jí)位移數(shù)字散斑測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)散斑圖不同模式的疊合做了比較，對(duì)物面的面內(nèi)位移進(jìn)行了測(cè)量并對(duì)亞像素處理方法進(jìn)行驗(yàn)證。還使用白光光源代替激光光源進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。接著使用了旋轉(zhuǎn)方式模擬得到雙散斑圖法，把測(cè)量物面的面內(nèi)位移擴(kuò)展到測(cè)物體空間三維位移。由選定的空間坐標(biāo)系導(dǎo)出了本系統(tǒng)測(cè)量空間位移的公式