基于邁克爾遜干涉的傅里葉變換散斑形貌測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、三維物體形貌光學(xué)測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量速度快、分辨率高、非接觸、適應(yīng)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在工程設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、工業(yè)快速成型、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人體測(cè)量、醫(yī)學(xué)診斷等諸多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。 電子散斑干涉測(cè)量技術(shù)是光學(xué)測(cè)量技術(shù)的一個(gè)重要分支。電子散斑干涉測(cè)量利用條紋分析實(shí)現(xiàn)形變的無(wú)損測(cè)量，具有非接觸、全場(chǎng)性、精度高的特點(diǎn)，近二十年來(lái)已成為變形場(chǎng)測(cè)量的重要方法。電子散斑干涉測(cè)量技術(shù)通過(guò)在被測(cè)物體表面產(chǎn)生干涉條紋(

2、載頻調(diào)制條紋)，分析位移場(chǎng)與物面高度之間的關(guān)系，可測(cè)量物面的形貌。該方法基于光的干涉，測(cè)量靈敏度高。電子散斑面形測(cè)量技術(shù)基于傳統(tǒng)的電子散斑干涉技術(shù)，具有電子散斑干涉技術(shù)的一系列優(yōu)點(diǎn)。 本文就基于邁克爾遜光路的電子散斑干涉結(jié)合傅里葉變換法用于物體形貌測(cè)量進(jìn)行了研究與討論，主要內(nèi)容是： 1.介紹了散斑的成因、產(chǎn)生方法及相關(guān)概念；回顧了散斑干涉計(jì)量的起源于發(fā)展；系統(tǒng)介紹了電子散斑干涉的原理及散斑干涉中的位相測(cè)量技術(shù)。

3、2.回顧了物體形貌測(cè)量的發(fā)展過(guò)程，介紹了幾種形貌測(cè)量的方法，重點(diǎn)介紹了投影柵線和傅里葉變換法相結(jié)合測(cè)物體形貌。 3.討論了偏轉(zhuǎn)法實(shí)現(xiàn)電子散斑干涉場(chǎng)的載頻調(diào)制原理和傅里葉變換法解調(diào)原理。通過(guò)傅里葉解調(diào)可以獲得物體變形的全場(chǎng)位相，從而獲得變形場(chǎng)。 4.提出了電子散斑干涉載頻調(diào)制測(cè)量物體形貌的方法。采用典型的邁克爾遜干涉光路，將物體偏轉(zhuǎn)一微小角度(等效為物面與參考面間形成空氣楔)產(chǎn)生等厚干涉，可在物體的表面引入包含物體高度信息