【摘要】：電子散斑干涉測量(Electronic Speckle Pattern Interferometery,簡稱ESPI)技術(shù)廣泛應(yīng)用于光學(xué)粗糙表面的變形測量和無損檢測等方面,通過求取電子散斑干涉條紋圖的相位信息可以得到物體的位移或者變形量。本文主要研究ESPI條紋圖相位信息提取中的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),即條紋圖的骨架線提取方法及相位插值方法,并通過對模擬條紋圖和實(shí)驗(yàn)條紋圖進(jìn)行分析驗(yàn)證算法的性能,主要研究工作概述如下：提出了基于偏微分方程和梯度矢量場散度分析的骨架線提取方法。該方法將條紋的方向特性應(yīng)用于各向異性偏微分方程模型中,用此模型對圖像的梯度矢量場進(jìn)行調(diào)整,更好地保留了原始圖像的拓?fù)湫再|(zhì)。通過分析調(diào)整后梯度矢量場的散度特性,判斷骨架點(diǎn)的位置,從而提取出圖像的骨架線。實(shí)驗(yàn)表明該方法可應(yīng)用于低對比度、不同閉合狀態(tài)、不同疏密條紋分布的干涉圖骨架線提取中。通過研究ESPI條紋圖的相位插值,提出了基于偏微分方程的相位插值方法。該方法將骨架線上的相位值當(dāng)作能量來源,利用偏微分方程中的熱傳導(dǎo)原理進(jìn)行插值,最終得到全場相位值。實(shí)驗(yàn)表明該相位插值方法具有簡單、快捷、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。本文通過研究骨架線提取方法及相位插值方法在電子散斑干涉中的應(yīng)用,設(shè)計(jì)和搭建了一套完整的電子散斑干涉條紋圖采集裝置。運(yùn)用上述提出的方法對采集的條紋圖進(jìn)行相位信息提取,實(shí)驗(yàn)證明了本文提出的骨架線提取方法和相位插值方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;O175.2

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本文編號：2517277