基于鈉光干涉的透明體表面形貌測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、物體表面三維形貌測量是物理光學、實驗力學、機械、電子、材料、形貌學、計算機以及數(shù)字圖像處理等多學科相互交叉、緊密結(jié)合的一門新學科,在產(chǎn)品質(zhì)量檢測、加工自動化、CAD、機器視覺等領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用價值,深受當今學者們的關(guān)注。本文采用等厚干涉相移法,對透明體表面三維形貌測量中的部分問題進行了實驗和探索,包括基于圖像相似度的相移周期自動檢測方法、相移器可重復性驗證及改進、鈉光干涉在三維形貌測量中的應(yīng)用、壓電陶瓷數(shù)控驅(qū)動電源的設(shè)計和制作、透

2、明體表面三維形貌測量系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)和系統(tǒng)集成等幾方面內(nèi)容。經(jīng)過努力,本文完成以下具體工作:
　　 1、提出了基于圖像相似度的相移周期自動檢測方法。在連續(xù)相移的過程中不間斷采集干涉條紋圖像,計算每幅圖像與首幅圖像的相似程度從而得到相似性曲線,分析該曲線就可以確定相移的周期。本實驗對計算相似度的兩種算法進行了仿真和比較,并確定信噪比算法優(yōu)于相關(guān)性算法。
　　 2、驗證了壓電陶瓷相移器的可重復性并對其進行改進。本實驗采用連續(xù)

3、多次實驗比較信噪比曲線的方法對壓電陶瓷相移器的可重復性進行了驗證,分析相移器可重復性差的原因,提出改進方案,最終使得壓電陶瓷相移器的可重復性大大提高。
　　 3、提出了基于鈉光等厚干涉的透明體三維形貌測量方法。使用鈉光光源代替了傳統(tǒng)的激光光源,可以有效避免激光散斑對測量結(jié)果的諸多影響。本實驗對鈉光光源和激光光源進行了簡單比較,確定了鈉光光源在本實驗中的優(yōu)勢。
　　 4、設(shè)計并實現(xiàn)了一套透明體三維形貌測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)包括