【摘要】：隨著科技的發(fā)展,人們對物體的三維結(jié)構(gòu)測量的精度要求越來越高。近年以來,光學(xué)三維輪廓測量以其非接觸、精度高、和耗時少等特點得到廣泛研究與應(yīng)用。本文提出一種基于剪切干涉條紋的表面形狀精密測量方法,它利用了激光剪切干涉產(chǎn)生的密集干涉條紋。具有簡單、緊密、穩(wěn)定可靠結(jié)構(gòu),實現(xiàn)方便穩(wěn)定等特點。同時編寫了包括圖像采集、圖像處理、測量結(jié)果顯示三部分在內(nèi)的軟件系統(tǒng),使得整個測量系統(tǒng)在操作者和計算機的協(xié)調(diào)控制下進(jìn)行表面精密測量。本論文的主要研究工作分為兩部分,分別研究了密集干涉條紋下的大面積物體與微小物體的不同三維輪廓測量方法。對于微小物體的形貌測量研究:1.根據(jù)光學(xué)剪切干涉原理搭建實驗所使用的測量系統(tǒng)硬件平臺,并對測量系統(tǒng)產(chǎn)生的干涉條紋特性進(jìn)行了簡單分析。2.研究了使用傅里葉變換輪廓術(shù)來測量物體的三維輪廓,對傅里葉變換輪廓術(shù)進(jìn)行了理論推導(dǎo)和實驗測試,并對實驗還原結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了研究分析。最后簡單介紹了該方法的應(yīng)用場景。3.介紹了產(chǎn)生截斷相位的原因,并研究了對截斷相位的展開方法。對一維相位展開方法進(jìn)行了推廣,使其適用于二維相位展開。4.介紹了使用圖像帶通濾波的原因,并推導(dǎo)了圖像濾波的原理。深入研究了本文中的圖像濾波技術(shù),將圖像處理中的閾值選取方法——最大類間方差法,應(yīng)用于該圖像濾波中,使本文中所用的圖像濾波方法能夠適應(yīng)復(fù)雜的實際使用場景。由于在傅里葉變換輪廓術(shù)中所使用的激光剪切干涉所產(chǎn)生的干涉條紋區(qū)域較小,因此無法應(yīng)用于實現(xiàn)對大面積物體的三維輪廓測量,因此,本文研究了相機標(biāo)定技術(shù)并結(jié)合計算機技術(shù)編寫了自動處理軟件。對較大物體的輪廓測量取得了較高精度的實驗成果,完成了對較大物體的三維輪廓測量系統(tǒng)的核心算法研究。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN241;TP391.41
【圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文全息技術(shù)可以快速的反映物體三維輪廓的缺點在于對圖像采集設(shè)備像素要求示，分束鏡將入射光束分為兩部分，一上，剩下的部分投射在被測物體表面，術(shù)使用高精度的圖像傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)存儲于 CCD 上，結(jié)合計算機技術(shù)和圖方法的缺點在于對圖像采集設(shè)備像素要

圖 1-1 數(shù)字全息法原理圖是利用信號在連個異步收發(fā)裝置在被測物體表面輪廓信息的。如圖 1-2 所示，測量裝置從發(fā)生器發(fā)擋后發(fā)生漫反射，漫反射的一部分光被接收器檢和接收的時間間隔及速度來確定被測物體的輪廓為實際的空間距離的兩倍。使用該測量系統(tǒng)對被將所得的數(shù)據(jù)整合，即可得到表面的高度信息，，為了獲得完整的被測物體表面信息需要對整個因此實時性也受到限制。

2lx = l是兩球面波球心的距離，可以通的周期性干涉條紋。測量基本原理是三角法[29,30]的擴展，該方法只的三維信息，具有操作簡單等優(yōu)儀投射到被測物體表面，通過該優(yōu)點，但該方法無法產(chǎn)生的條紋。該方式適用于對精度要求不高而成，其具有很好的頻率特性，產(chǎn)生很密的干涉條紋，從而可以集成電路中元器件等微小物體

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2790817