本文關(guān)鍵詞：平行光束干涉投影的微小零件形貌測量技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 形貌測量 干涉條紋 光學(xué)相控陣 相位調(diào)制 移相精度

【摘要】：光學(xué)形貌測量技術(shù)采用非接觸式的測量方法獲取物體表面的輪廓信息,在精密測量方面具有廣闊的應(yīng)用前景。條紋投影法在用于生成三維表面信息方面已經(jīng)成為光學(xué)形貌測量技術(shù)中十分活躍的研究領(lǐng)域,變頻、變相位投影條紋的產(chǎn)生是其核心問題,對測量精度和效率具有決定性作用。常規(guī)的光柵投影無法兼顧高精度、強(qiáng)適應(yīng)性、高速度條紋投射,數(shù)字投影雖可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng),但受分辨率限制,難以產(chǎn)生高密度正弦條紋,這兩種條紋投影技術(shù)均不適用于微小零件形貌的精確測量。結(jié)合自適應(yīng)光學(xué)中的波前控制與校正思想,引入波陣面調(diào)制技術(shù),通過對干涉臂光束波陣面的調(diào)制實(shí)現(xiàn)干涉投影條紋空間光場的動態(tài)調(diào)整。為微小零件的形貌測量提供了一種可獲得高空間分辨率和強(qiáng)適應(yīng)性的正弦條紋的條紋投影方式。主要研究了平行光束干涉投影的微小零件形貌測量中的如下技術(shù)問題:1)通過深入學(xué)習(xí)相位測量輪廓術(shù)及光學(xué)相控陣的相關(guān)知識,建立了平行光束干涉投影的測量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,為恢復(fù)物體形貌打下理論基礎(chǔ)。2)平行光束干涉投影條紋由可快速改變相干光波前相位的光學(xué)相控技術(shù)確定,能夠動態(tài)調(diào)整投影條紋圖樣,有助于提高測量效率。重點(diǎn)研究電光晶體波前相位調(diào)制誤差對干涉條紋分布誤差的傳遞關(guān)系。建立了電光晶體對干涉條紋的成像模型,分析晶體折射率、平面度與波前調(diào)制的關(guān)系及非理想條件下的條紋成像特征,可以為形貌測量精度分析提供依據(jù)。3)光學(xué)相控技術(shù)具有高分辨率,能夠?qū)ν队皸l紋相位進(jìn)行精確調(diào)整,有助于提高解相精度。建立相控陣控制光束指向精度對移相精度的模型,分析光束指向與移相之間的誤差傳遞關(guān)系,對誤差進(jìn)行修正。設(shè)計(jì)的平行光束干涉投影系統(tǒng)采用光學(xué)相控裝置作為光束角度的微調(diào)機(jī)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)干涉條紋空間能量分布的調(diào)整和純電控移相,為基于條紋投影的三維形貌測量方法提供新型投影方式。
【關(guān)鍵詞】：形貌測量 干涉條紋 光學(xué)相控陣 相位調(diào)制 移相精度
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 緒論9-26
• 1.1 選題背景及意義9
• 1.2 三維形貌測量技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-22
• 1.2.1 接觸式測量方法10-12
• 1.2.2 光學(xué)非接觸測量方法12-21
• 1.2.3 三維形貌測量方法比較21-22
• 1.3 用于微小零件的形貌測量技術(shù)22-24
• 1.3.1 條紋投影三維形貌測量22-23
• 1.3.2 光學(xué)相控技術(shù)23-24
• 1.4 研究內(nèi)容24-26
• 第2章 平行光束干涉投影形貌測量系統(tǒng)26-42
• 2.1 條紋投射系統(tǒng)26-27
• 2.2 干涉條紋投影測量系統(tǒng)原理27-34
• 2.2.1 測量系統(tǒng)27-29
• 2.2.2 數(shù)學(xué)建模29-34
• 2.3 相位測量輪廓術(shù)概述34-41
• 2.3.1 傅里葉變換輪廓術(shù)的基本原理34-36
• 2.3.2 相移輪廓術(shù)36-38
• 2.3.3 實(shí)時(shí)傅里葉變換相位輪廓術(shù)中快速相位解包裹技術(shù)38-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第3章 波前相位調(diào)制模型42-56
• 3.1 光學(xué)相控陣的基本原理42-46
• 3.2 波前相位調(diào)制原理46-49
• 3.3 仿真與分析49-55
• 3.3.1 光束角度偏轉(zhuǎn)49-51
• 3.3.2 波前相位調(diào)制51-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第4章 光束指向精度對移相精度的影響56-65
• 4.1 兩束平行光的干涉56-59
• 4.2 相移系統(tǒng)59-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 第5章 實(shí)驗(yàn)65-70
• 5.1 搭建平行光束干涉投影形貌測量實(shí)驗(yàn)平臺65-66
• 5.2 條紋圖像濾波處理66-67
• 5.3 傅里葉變換法求解條紋相位67-68
• 5.4 相位解包裹68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 導(dǎo)師簡介77
• 企業(yè)導(dǎo)師簡介77-78
• 作者簡介78-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

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1 高成勇,王蘊(yùn)珊;非定步長算法在復(fù)雜曲面形貌測量中的應(yīng)用[J];光電子·激光;2003年11期

2 張恒;繆泓;;基于未標(biāo)定序列圖的形貌測量方法[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2012年02期

3 董斌,尤政,李穎鵬,楊韌;基于空間二進(jìn)制編碼的3，

本文編號：772066