幾種ESPI濾波方法的比較及基于RBF散斑信息提取方法的研究.pdf

1、光學(xué)測(cè)量技術(shù)是一種全場(chǎng)、非接觸無損檢測(cè)技術(shù),滲透到科學(xué)和工程的多個(gè)領(lǐng)域。電子散斑干涉技術(shù)(ESPI)和數(shù)字散斑相關(guān)方法(DSCM)是兩種最常用的光學(xué)測(cè)量方法。高精度的信息提取是這兩種光學(xué)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。本文就電子散斑干涉技術(shù)和數(shù)字散斑相關(guān)方法中有關(guān)信息提取的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。電子散斑干涉測(cè)量以條紋圖或相位圖的形式表現(xiàn)測(cè)量結(jié)果,然而無論是條紋圖還是相位圖都含有大量的噪聲,嚴(yán)重干擾了相位信息的提取。因此,如何有效地降低噪聲的影響,

2、提高條紋的對(duì)比度,成為電子散斑干涉測(cè)量技術(shù)的關(guān)鍵問題之一。數(shù)字散斑相關(guān)法通過相關(guān)搜索算法獲得被測(cè)試件的位移場(chǎng),搜索算法的性能將直接影響測(cè)量精度的高低及測(cè)量的實(shí)時(shí)性。如何提高相關(guān)算法的計(jì)算精度和計(jì)算效率也成為數(shù)字散斑相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵問題之一。
　　本文的具體工作包括:
　　(1)基于偏微分方程(PDE)的濾波方法是ESPI濾波中的有效工具。本文比較分析了六個(gè)非方向偏微分方程和兩個(gè)方向偏微分方程濾波模型的性能,總結(jié)了每個(gè)濾波模型的

3、特點(diǎn)及各自的適應(yīng)性。
　　(2)通過我們的分析比較,結(jié)果表明方向二階PDE濾波模型是一種有效的PDE模型。本文進(jìn)一步將該模型與幾種有代表性的、新近的ESPI濾波方法進(jìn)行了比較分析,包括窗傅里葉濾波法、正則化二次方向成本函數(shù)法、新近的方向模板濾波法和局域傅里葉變換濾波法,并對(duì)各方法的濾波性能進(jìn)行了總結(jié)。
　　(3)將徑向基函數(shù)引入到ESPI信息提取中,包括:針對(duì)粗寬ESPI條紋圖,提出了基于徑向基函數(shù)的ESPI條紋圖濾波的新方

4、法;將徑向基函數(shù)應(yīng)用于條紋骨架線法的條紋級(jí)數(shù)插值中;采用徑向基函數(shù)對(duì)相位解包裹得到的相位進(jìn)行平滑處理。利用基于徑向基函數(shù)的信息提取新方法對(duì)三氧化二鋁(Al2O3)陶瓷基片在激光照射下不同時(shí)刻的熱變形進(jìn)行了測(cè)量。
　　(4)提出了一種基于數(shù)字散斑相關(guān)法和徑向基函數(shù)插值相結(jié)合的位移場(chǎng)分析新方法,徑向基函數(shù)插值對(duì)散亂數(shù)據(jù)具有高精度的逼近能力,新方法的計(jì)算效率同時(shí)得到提高。由該方法獲得的位移場(chǎng)不再需要任何平滑技術(shù)進(jìn)行后處理。將該方法應(yīng)用于