物體表面三維形變測量在工程材料、生物醫(yī)學、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應用,數(shù)字散斑干涉技術(shù)因為具有全場、非接觸、高精度等特點而日益得到重視。一般的數(shù)字散斑干涉系統(tǒng)只能實現(xiàn)或離面或面內(nèi)形變的單一測量,本文將數(shù)字散斑干涉與數(shù)字圖像相關(guān)結(jié)合,一套光路即可實現(xiàn)離面形變和面內(nèi)形變的同步測量,使用對離面位移敏感的光路,記錄散斑變形前后散斑干涉圖并重建物波強度與相位,根據(jù)物波相位變化可求得離面形變,對物波強度進行數(shù)字圖像相關(guān)處理可求得面內(nèi)形變。論文詳細介紹了散斑干涉與數(shù)字散斑相關(guān)的測量原理。對散斑干涉中的相位檢測進行了仿真,模擬了理想情況、光強不均勻、振動等情況下的相位提取,并計算了不同情況下不同相位檢測方法提取出的相位的信噪比,對時間相移技術(shù)與空間載波技術(shù)進行了定量分析與比較。對影響測量精度的關(guān)鍵參數(shù)進行了分析設(shè)計和實驗驗證。根據(jù)頻譜分離的條件,對光闌直徑和參考光入射角度進行了分析設(shè)計,并通過實驗進行了驗證,所設(shè)計的參考光入射角及光闌直徑范圍可保證頻譜分離。通過實驗研究了光闌直徑和參考光物光光強比對相位圖質(zhì)量的影響,給出了可取得良好相位圖的光闌直徑和參考光物光光強比范圍。最后搭建了以馬赫曾德爾干涉儀為核心的三維形變測量系統(tǒng),參物光光強比可調(diào),使用該系統(tǒng)對一塊螺旋測微頭加載的鋁板的離面變形以及對平動鋁板的面內(nèi)位移進行了測量。
【學位單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG806;TP391.41
【部分圖文】：

圖 1-1 雙光束 ESPI 三維形變測量系統(tǒng)[34,35]Figure 1-1 3D deformation measurement based on double beam ESPI國 DANTEC DYNAMIC 公司推出的 Q-300 數(shù)字散斑干涉三維形變測量系統(tǒng)光路實現(xiàn)三維形變的測量，可獨立獲得三個維度的變形，精度達亞微米和上述孫平的方法類似，系統(tǒng)光路圖 1-2 如圖所示，在測量面內(nèi)兩個維時，需要將圖中對稱照明光束旋轉(zhuǎn) 90 度，只能實現(xiàn)對三維形變的分時。

圖 1-1 雙光束 ESPI 三維形變測量系統(tǒng)[34,35]Figure 1-1 3D deformation measurement based on double beam ESANTEC DYNAMIC 公司推出的 Q-300 數(shù)字散斑干涉三維形變實現(xiàn)三維形變的測量，可獨立獲得三個維度的變形，精度達述孫平的方法類似，系統(tǒng)光路圖 1-2 如圖所示，在測量面需要將圖中對稱照明光束旋轉(zhuǎn) 90 度，只能實現(xiàn)對三維形

上海交通大學碩士學位論文學周文靜等人提出了一種使用一分五型光纖的三維形變測量 1-3 所示，從激光器出來的光分為 5 束，其中一束作為參考稱照明物體，另兩束在 yoz平面對稱照明物體，通過開關(guān)通過，CCD 記錄不同光束的干涉，測得不同維度的形變信息三個維度的形變信息，但是需要分次記錄，不能在動態(tài)測量場
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2881028