电子散斑干涉测量技术论文-孙建飞

电子散斑干涉测量技术论文-孙建飞

导读:本文包含了电子散斑干涉测量技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电子散斑干涉,空间相移,傅里叶变换,变形测量

电子散斑干涉测量技术论文文献综述

孙建飞[1](2017)在《基于电子散斑干涉变形测量的关键技术研究》一文中研究指出叁维变形测量技术是通过对被测物体的形貌进行测量和比对,来获取其表面形变的技术,在新材料产业、汽车与船舶制造、航空航天、工程建造和钢铁工业等领域起着极其重要的作用。电子散斑干涉(ESPI)技术作为一种全场非接触式高精度的叁维变形测量技术,已经广泛应用于对物体的应力、应变、位移、缺陷等测量。电子散斑干涉条纹处理技术的关键就是从记录的散斑场的光强图中提取出相位信息。在叁维变形重构中,相位和变形的对应关系尚不完善,例如保证测量的实时性和同步性的问题,实现不同灵敏度结果的匹配的问题等,因此,需要对电子散斑干涉进行改进使其能够满足现代制造技术和工程材料等领域中实时性和高精度的要求。目前对于散斑干涉测量的灵敏度和匹配问题的研究较少,本文提出了一种基于空间相移的多相机电子散斑干涉系统,使用改进的空间相移算法解决动态加载条件下测量实时性的问题,在此基础上利用数字图像相关(DIC)技术实现灵敏方向的匹配和标定,编写标定和计算程序以确保测量表面每个子集——对应,结合ESPI和DIC技术,实现全场叁维变形的实时测量。涉及到的主要研究内容包括:1)针对常规的时间相移计算方法进行改进,提出一种基于相邻像素的电子散斑干涉的相位计算方法,并与传统方法进行比对,验证该算法的正确性和可行性。2)针对不同的灵敏方向,提出一种简单实用的叁维同步变形测量方法。通过电子散斑干涉和数字图像相关技术的结合,实现叁维变形的同步,实时、高速测量。3)基于迭代最近点算法,提出了最小变形边界条件下刚体位移消除的方法。根据激光散斑干涉方法测量的相位信息,选取相位变化较小的区域作为匹配的置信区域,使用ICP算法进行匹配。4)基于不确定度理论与方法,对散斑干涉系统的进行测量不确定度分析,建立测量不确定度模型,给出具体评定流程。同时进行测量系统的误差分析,推导了观测灵敏方向矢量对测量结果的影响,并且进行了相移法对测量结果的误差分析,指出了成像畸变和测量环境对系统的影响。5)搭建了散斑干涉叁维变形测量光路,开发了基于该系统的软件,结合实验光路实现了相位和叁维变形的计算。利用该软件对叁维变形测量进行了实验研究。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-05-01)

薛婧璇[2](2017)在《基于电子散斑干涉技术的光学涡旋阵列位移测量模拟》一文中研究指出近年来伴随光电信息技术的快速发展,电子散斑干涉测量技术(Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)凭借其精度高、非接触、高效数据传输和全场测量等优点,正朝着微结构、精密测量、叁维测量及自动化测量方向发展。传统的电子散斑干涉的相移检测技术主要有相移干涉法和傅里叶变换法,对干涉条纹图像处理后得到的相位是包裹相位,需要对其进行相位展开,增加了相移提取的运算量,引入误差。在条纹密集处的测量误差较大。光学涡旋(Optical Vortex)因为和光子的轨道角动量相联系因而可以运用到利用光镊子和光扳手对微观粒子进行捕捉、操控和旋转等微观技术领域。近年来,随着微观粒子操作量不断增加,为了满足需要,由单一的光学涡旋逐渐过度到大量光学涡旋组成的光学涡旋阵列,成为光学涡旋研究的热门。本文将光学涡旋阵列与电子散斑干涉技术相结合,提出了一种利用光场的涡旋特性测量离面位移的新方法。采用光学涡旋干涉仪(Optical Vortex Interferometer,OVI)获取的规则涡旋阵列作为物光,在光路中加入第四束平面波作为参考光,物光与参考光干涉形成“叉”形涡旋光干涉条纹图,运用光流场理论,获得两连续图像之间的运动矢量场,对变形后的干涉条纹图经过窗口Fourier变换获取频谱图,将频谱与运动矢量场进行迭加运算,进而可以获得变形相位信息。该方法仅采用了变形前后的两幅干涉图即可确定全场相位的变化,无需进行空间相位提取,有效减小了相位解调过程中的运算量和误差。由于利用了涡旋点阵的干涉条纹图,较传统点阵测量方法提高了条纹空间频率,进而提高了测量灵敏度,同时在光流场基本公式中引入了时间参量,实现了动态形变测量。本文具体内容介绍如下:1、介绍了光学涡旋和光学涡旋干涉仪的发展现状和应用前景,对电子散斑干涉测量技术的发展状况进行简要介绍。2、介绍了光学涡旋的基本性质和几种具体产生方式,并且对各个产生方法的优缺点进行分析。介绍了光学涡旋点阵的几种产生方法,对光学涡旋干涉仪产生光学涡旋阵列的基本原理进行推导,通过MATLAB模拟生成光学涡旋阵列并与平面波相干射的光场分布和相位分布,分析干涉光场的干涉条纹、零值线以及光学涡旋点的特性。3、介绍了光流场的基本概念和原理,对光流场的约束条件Horn-Schunck算法的具体原理进行分析,并通过MATLAB函数模拟实现了Horn-Schunck算法,并在此基础上模拟获得两幅干涉条纹图像的光流场。4、介绍了散斑场的相位奇异特性和电子散斑干涉测量的原理方法,通过MATLAB模拟两种常见的干涉相位提取方法:相移干涉法和傅里叶变换法,分别对这两种方法获得的变形相位干涉条纹图提取的包裹相位进行展开,获得变形相位。并且将光学涡旋点阵与传统电子散斑测量技术相结合,结合光流场的基本理论,模拟实现了对物体形变的全场相位测量。具有全场性,无需进行相位解调等优点。(本文来源于《山东师范大学》期刊2017-04-10)

李敏,何康[3](2015)在《电子散斑干涉载频调制形貌测量技术分析》一文中研究指出电子散斑干涉测量技术是一种重要的动静态物体变形测量方法 ,具有隔震要求低、测量精度高、全景测量及非接触的特点。在本文,笔者简要分析电子散斑干涉载频调制形貌测量技术的相关知识。(本文来源于《通讯世界》期刊2015年11期)

杨吟飞,万云,何宁,李亮,陈玲玲[4](2014)在《基于电子散斑干涉技术的微变形场测量及残余应力分析》一文中研究指出基于电子散斑干涉原理搭建了测量试验平台,通过数字图像处理,得到电子散斑干涉条纹图像,实现了对一维微变形场的测量,对比测量结果与仿真结果,验证了该测量方法的可行性。结合盲孔法测量残余应力的原理,用电子散斑干涉装置取代盲孔法中的应变花来测量因钻孔产生的变形,并由此解残余应力。试验结果表明,基于电子散斑干涉技术的盲孔法残余应力测量系统简单,可行,高效,具有很大的工程应用价值。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2014年02期)

杨连祥,祝连庆,谢辛,董明利,吴思进[5](2013)在《电子散斑干涉测量中相移技术的新发展》一文中研究指出电子散斑干涉测量技术是一种全场、非接触、高精度和高灵敏度的光学测量方法,广泛应用于航空航天和精密机械制造等领域。相移技术是电子散斑干涉测量中重要的技术,适用于电子散斑干涉测量的相移技术近年来得到了快速发展,出现了许多新的相移技术,包括时间相移技术和空间相移技术。其中4+2和4+1等快速相移技术的出现使得时间相移技术的应用从静态与准静态测量领域扩展到动态测量领域;而空间傅里叶变换技术则使空间相移技术朝着多维和同步动态测量等方向改进。对电子散斑干涉测量技术中的时间相移技术和空间相移技术的优缺点进行了比较,并介绍它们的发展近况。(本文来源于《北京信息科技大学学报(自然科学版)》期刊2013年02期)

季业[6](2012)在《电子散斑干涉测量技术在薄板结构模态分析中的研究》一文中研究指出电子散斑干涉测量技术是一种高精度、全场实时测量技术,广泛应用在各种载荷下变形的检测中。利用该技术测量物体在振动时的变形是近些年国内外研究的热点之一。薄板结构易受到外界激振而发生变形,研究该结构的共振性质对于机械加工领域有重要的意义。本文详细论述了振幅波动的电子散斑干涉技术的测量原理和应用,研究了该技术在薄板结构模态分析之中的应用,并搭建了实验系统。论文的主要研究内容如下:1、首先从理论上推导了基于振幅波动的电子散斑干涉技术的测量原理。利用瑞利-利兹法深入研究了悬臂固定、双边固定、四边固定叁种不同边界条件下方形薄铝板的共振模态,并得到了前8阶的共振频率以及对应的挠度分布。利用挠度分布公式结合振幅波动的电子散斑干涉技术的测量原理,通过Matlab计算叁种边界条件下前8阶散斑共振条纹的光强分布。2、搭建了AF-ESPI实验系统。设计了大面积均匀光照射光源和系统光路;设计了一套基于STM32内核的嵌入式可调频率的正弦信号激振源,完成了0~10MHz的信号输出;利用C/C++语言编写了上下位机的控制程序、图像采集程序、人机界面程序等。3、利用搭建的AF-ESPI实验系统进行了振动模态实验,得到了悬臂固定、双边固定、四边固定叁种不同边界条件下方形铝薄板各阶共振频率和相对应的散斑共振条纹图像,并将测量结果、理论计算值以及ANSYS分析值进行了对比,给出了相对误差值。4、提出了一种计算薄板在共振模态下变形真实值的新算法。该算法将共振条纹图像和挠度分布理论公式结合,从被测薄板的单幅条纹图像中提取条纹间隔的信息,根据条纹间隔结合挠度分布公式计算薄板在共振下变形的真实值。为了验证该算法的可行性,采集了不同激振电压下共振条纹图像,利用算法从条纹中计算薄板共振的变形值。比较了薄板上的特殊点变形的理论计算值和测量值,给出了两者之间的误差。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01)

田文明,杜楠,赵晴[7](2012)在《电子散斑干涉技术测量304不锈钢点蚀电位的方法研究》一文中研究指出采用动电位扫描技术测量304不锈钢在3.5%NaCl溶液中不同电位扫描速率下的极化曲线,用电子散斑干涉技术(ESPI)结合动电位扫描测量304不锈钢在不同浓度、温度和pH值的NaCl溶液中的点蚀电位。结果表明,电位扫描速率为0.3~6 mV/s时,其对304不锈钢在NaCl溶液中的自腐蚀电位和点蚀电位以及滞后环的大小的影响较小。电子散斑干涉技术测量的点蚀电位表明304不锈钢的点蚀敏感性随着溶液浓度和温度的增加而增大,随着溶液pH值的增加而减小。(本文来源于《中国腐蚀与防护学报》期刊2012年05期)

文华,付亚冰,陈建初,郭天才,刘飞春[8](2012)在《叁维电子散斑干涉测量技术在机匣应变测试中的应用研究》一文中研究指出叁维电子散斑干涉测量技术是运用物体表面漫反射的散斑与参考光线相互干涉的原理进行表面叁维位移和应变分布测量的一种方法。该方法灵敏度高、准备时间短,特别适合测量物体不规则表面,并可测量焊缝、小圆弧等应变计不适于测量的部位。该技术应用于传动系统的机匣应变测试,并用应变计对其测量结果进行了修正分析。(本文来源于《2012航空试验测试技术学术交流会论文集》期刊2012-08-21)

陈桢,宋伟[9](2012)在《基于电子散斑干涉技术的直线度误差测量方法》一文中研究指出将散斑干涉与CCD图像处理技术相结合,提出了一种测量空间直线度误差的新方法,该方法利用待测工件的直线度误差使毛玻璃移动微小位移,通过散斑条纹的变化求出位移变动量。由导出的直线度误差与位移的关系,对工件的直线度误差进行了测量,测量结果为7.420μm。实验结果表明,此种方法测量精确度高,具有一定的使用价值。(本文来源于《激光杂志》期刊2012年03期)

郑柱[10](2011)在《电子剪切散斑干涉技术时间相移法在金属梁微小位移测量中的应用分析》一文中研究指出电子剪切散斑的图像稳定,对测量环境的要求低,可用于现场的无损检测。本文介绍了散斑干涉测量的原理与电子剪切散斑干涉时间相移法,并应用此方法对金属梁的位移场进行测量。(本文来源于《科技广场》期刊2011年05期)

电子散斑干涉测量技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来伴随光电信息技术的快速发展,电子散斑干涉测量技术(Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)凭借其精度高、非接触、高效数据传输和全场测量等优点,正朝着微结构、精密测量、叁维测量及自动化测量方向发展。传统的电子散斑干涉的相移检测技术主要有相移干涉法和傅里叶变换法,对干涉条纹图像处理后得到的相位是包裹相位,需要对其进行相位展开,增加了相移提取的运算量,引入误差。在条纹密集处的测量误差较大。光学涡旋(Optical Vortex)因为和光子的轨道角动量相联系因而可以运用到利用光镊子和光扳手对微观粒子进行捕捉、操控和旋转等微观技术领域。近年来,随着微观粒子操作量不断增加,为了满足需要,由单一的光学涡旋逐渐过度到大量光学涡旋组成的光学涡旋阵列,成为光学涡旋研究的热门。本文将光学涡旋阵列与电子散斑干涉技术相结合,提出了一种利用光场的涡旋特性测量离面位移的新方法。采用光学涡旋干涉仪(Optical Vortex Interferometer,OVI)获取的规则涡旋阵列作为物光,在光路中加入第四束平面波作为参考光,物光与参考光干涉形成“叉”形涡旋光干涉条纹图,运用光流场理论,获得两连续图像之间的运动矢量场,对变形后的干涉条纹图经过窗口Fourier变换获取频谱图,将频谱与运动矢量场进行迭加运算,进而可以获得变形相位信息。该方法仅采用了变形前后的两幅干涉图即可确定全场相位的变化,无需进行空间相位提取,有效减小了相位解调过程中的运算量和误差。由于利用了涡旋点阵的干涉条纹图,较传统点阵测量方法提高了条纹空间频率,进而提高了测量灵敏度,同时在光流场基本公式中引入了时间参量,实现了动态形变测量。本文具体内容介绍如下:1、介绍了光学涡旋和光学涡旋干涉仪的发展现状和应用前景,对电子散斑干涉测量技术的发展状况进行简要介绍。2、介绍了光学涡旋的基本性质和几种具体产生方式,并且对各个产生方法的优缺点进行分析。介绍了光学涡旋点阵的几种产生方法,对光学涡旋干涉仪产生光学涡旋阵列的基本原理进行推导,通过MATLAB模拟生成光学涡旋阵列并与平面波相干射的光场分布和相位分布,分析干涉光场的干涉条纹、零值线以及光学涡旋点的特性。3、介绍了光流场的基本概念和原理,对光流场的约束条件Horn-Schunck算法的具体原理进行分析,并通过MATLAB函数模拟实现了Horn-Schunck算法,并在此基础上模拟获得两幅干涉条纹图像的光流场。4、介绍了散斑场的相位奇异特性和电子散斑干涉测量的原理方法,通过MATLAB模拟两种常见的干涉相位提取方法:相移干涉法和傅里叶变换法,分别对这两种方法获得的变形相位干涉条纹图提取的包裹相位进行展开,获得变形相位。并且将光学涡旋点阵与传统电子散斑测量技术相结合,结合光流场的基本理论,模拟实现了对物体形变的全场相位测量。具有全场性,无需进行相位解调等优点。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电子散斑干涉测量技术论文参考文献

[1].孙建飞.基于电子散斑干涉变形测量的关键技术研究[D].合肥工业大学.2017

[2].薛婧璇.基于电子散斑干涉技术的光学涡旋阵列位移测量模拟[D].山东师范大学.2017

[3].李敏,何康.电子散斑干涉载频调制形貌测量技术分析[J].通讯世界.2015

[4].杨吟飞,万云,何宁,李亮,陈玲玲.基于电子散斑干涉技术的微变形场测量及残余应力分析[J].机械制造与自动化.2014

[5].杨连祥,祝连庆,谢辛,董明利,吴思进.电子散斑干涉测量中相移技术的新发展[J].北京信息科技大学学报(自然科学版).2013

[6].季业.电子散斑干涉测量技术在薄板结构模态分析中的研究[D].天津大学.2012

[7].田文明,杜楠,赵晴.电子散斑干涉技术测量304不锈钢点蚀电位的方法研究[J].中国腐蚀与防护学报.2012

[8].文华,付亚冰,陈建初,郭天才,刘飞春.叁维电子散斑干涉测量技术在机匣应变测试中的应用研究[C].2012航空试验测试技术学术交流会论文集.2012

[9].陈桢,宋伟.基于电子散斑干涉技术的直线度误差测量方法[J].激光杂志.2012

[10].郑柱.电子剪切散斑干涉技术时间相移法在金属梁微小位移测量中的应用分析[J].科技广场.2011

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