激光散斑離面變形微納測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、激光散斑干涉(又叫電子散斑干涉，ESPI)是一種非接觸的光學(xué)無(wú)損測(cè)量方法。廣泛應(yīng)用各種材料和結(jié)構(gòu)的位移、變形、應(yīng)力應(yīng)變、表面粗糙度的無(wú)損測(cè)量和振動(dòng)分析，具有高精度、高靈敏度、全場(chǎng)快速的測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到微納測(cè)量領(lǐng)域（如MEMS等微納器件的振動(dòng)和變形分析）。本文研究了散斑干涉微納測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)，并建立了激光散斑離面變形測(cè)量的硬件和軟件系統(tǒng)。
　　散斑干涉測(cè)量中相位變化表征了待測(cè)的物理量，因此研究合適精確的相位測(cè)量方法是至

2、關(guān)重要的。本文主要研究其中比較常用，精度較高的相移法，并將其應(yīng)用于后面實(shí)際的相位測(cè)量中。然后介紹各向異性擴(kuò)散濾波、自適應(yīng)加權(quán)濾波和正余弦相位濾波等濾波方法。在仿真和實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中取得了較好的濾波效果，可以在濾除散斑噪聲的同時(shí)有效保持條紋結(jié)構(gòu)和相位跳變等有用信息。最后對(duì)包裹相位圖的解包裹技術(shù)進(jìn)行了研究。其中基于可靠度排序的非連續(xù)路徑算法和基于圖像分解的自動(dòng)相位解包裹算法具有較強(qiáng)的抗噪能力，并可以有效隔離相位的物理非連續(xù)性區(qū)域?qū)獍母蓴_。