基于傅里葉變換的點衍射干涉術(shù)的研究.pdf

1、20世紀60年代以來，工業(yè)生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，特別是機床、機械、汽車、航空航天和電子工業(yè)興起后，各種復雜零件的研制和生產(chǎn)需要先進的檢測技術(shù)與儀器，促進了體現(xiàn)三維測量技術(shù)的三坐標測量機的誕生。近幾十年來，機械制造工藝、數(shù)控技術(shù)、數(shù)值優(yōu)化理論、程序軟件開發(fā)環(huán)境及光信息技術(shù)的快速提高與發(fā)展，使得三坐標測量機也得到了迅速的發(fā)展和進一步的完善。 如今，三坐標測量機的應(yīng)用領(lǐng)域也變得日益廣泛。在現(xiàn)有的三坐標測量機中，選用激光干涉測量系統(tǒng)的三坐

2、標測量機的測量精度較高，但激光干涉測量系統(tǒng)中存有阿貝偏置，在測量過程中會產(chǎn)生阿貝系統(tǒng)誤差，為了減少三坐標測量中的Abbe誤差，最近提出一種新的相位測量體積干涉儀(也稱為點衍射干涉儀)，干涉儀由一個移動的測頭和一個固定的探測器陣列組成，移動的測頭上有兩個點衍射源，發(fā)出兩個相干球面波前，其干涉條紋由探測器陣列接收。采用相移技術(shù)獲得陣列上條紋精確的相位分布，并與兩個球面波前干涉的理論模型擬合，通過迭代計算使擬合誤差最小化來確定測頭的XYZ坐標

3、位置。本文圍繞點衍射干涉測量進行了相關(guān)的研究，主要內(nèi)容如下： 1、在相移算法的點衍射干涉術(shù)的基礎(chǔ)上，將Fourier變換相位測量和點衍射干涉測量理論相結(jié)合，提出了基于傅里葉變換的點衍射干涉測量術(shù)?；诟道锶~變換的點衍射干涉測量術(shù)是一種建立在點光源衍射干涉理論基礎(chǔ)上的測量方法。它采用傅里葉條紋分析方法來求解干涉條紋的相位分布，運用基于BFGS的擬牛頓算法進行三坐標的迭代計算，確定點光源的三維空間坐標。 2、詳細分析了基于相

4、移算法的點衍射干涉術(shù)。介紹了非線性無約束最優(yōu)化問題的最優(yōu)條件，迭代終止準則。還介紹了幾種常用的線性搜索方法和下降算法，并給出了相應(yīng)的算法。根據(jù)其不同的適應(yīng)特性找出了適合本實驗?zāi)Ｐ偷膬?yōu)化算法，并給出了算法流程圖。 3、進行了計算機仿真實驗。文章模擬了在無隨機干擾噪聲和有隨機干擾噪聲兩種情況下，相移算法的點衍射干涉術(shù)和基于傅里葉變換的點衍射干涉術(shù)的實驗。通過對比實驗結(jié)果得出：基于傅里葉變換的點衍射干涉術(shù)，在有隨機噪聲干擾的情況下，可