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《數(shù)字散斑干涉測量微變形技術-研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得金膽王些太堂或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位蝴糍筆柏均擲期Ⅲ凈鉬乍日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解金月巴王些太堂有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和
2、借閱。本人授權(quán)金蟹王些太堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)書)學位論文作者躲寺匆書簽字日期：砌7年歹月斗日學位論文作者畢業(yè)后去向：工作單位：通訊地址：導師躲于參他簽字醐：7鉗肌日電話：郵編：致謝本論文是在導師盧榮勝教授的悉心指導下完成的，論文傾注了導師的大量心血。幾年來，盧教授在學業(yè)上給予我精心的指導，在生活上給予我悉心的關懷。盧老師淵博的知識和高深的學術造詣是我追求的目標；嚴謹治學的態(tài)度和求實
3、的工作作風是我學習的榜樣；對事業(yè)鍥而不舍的精神，將永遠激勵著我，戰(zhàn)勝困難、奮發(fā)向上。在此，謹向盧老師表示最衷心的感謝!本論文的課題來源國家自然科學基金項目散斑計量關鍵技術與系統(tǒng)研究，感謝課題組的所有老師和同學，在完成論文過程中，對我的指導和大力幫助。感謝王永紅副教授在實驗過程，給予寶貴的指導和諸多幫助。感謝劉志健副教授在試驗器材上給予的充分支持。研究生期間，盛立、李英心、林明發(fā)、吳珍妮、謝虎、史艷瓊博士、劉寧博士、夏瑞雪博士、李琪博士等，在生活和學習中給予的幫助和支持，在此表示深深的感謝!感謝家人對我的
4、支持和理解，感謝一切曾經(jīng)鼓勵、支持和幫助過我的人，衷心的謝謝大家!作者：于妍妍2009年3月31日第1章緒論1．1數(shù)字散斑干涉測量技術的概況及發(fā)展現(xiàn)狀20世紀40年代英國學者DeniSGabor首先提出全息術?，激光散斑最初作為全息術里的一種光學噪聲，影響全息圖的質(zhì)量，并由此引起人們的關注。1962年貝爾實驗室的Rigden和Gordon首先解釋了激光散斑現(xiàn)象的產(chǎn)生心1。當用相干性很好的光(如激光)照射漫反射表面時，漫反射表面好像無數(shù)小的點光源，它們反射的光彼此相互干涉，并在物體表面前方的空間形成了無數(shù)
5、隨機分布的點，人們把這些相干的亮點和暗點稱為散斑，把這種隨機分布的散斑結(jié)構(gòu)稱為散斑場，如圖1所示口3。隨后英國學者Leenderz開創(chuàng)了新的利用散斑檢測粗糙表面的光學干涉方法一一散斑干涉測量法(SpeckleInterferometry)¨1。在早期的檢測中，由于散斑干涉測量法采用全息干板作為記錄介質(zhì)，需要復雜的后期光學濾波和數(shù)據(jù)處理工作，因此導致該技術難以得到推廣。l971年英國學者Butter和Leenderz拍】，美國學者Makovski¨1相繼成功的以電視攝相機取代了全息干板的使用，視頻檢測技術
6、的引進使得可以采用可視化方式來記錄并處理靜態(tài)和動態(tài)光學粗操表面的位移，這種技術被稱為電子散斑干涉測量法(ESPI)。傳統(tǒng)的散斑干涉測量法依賴于散斑干涉圖中可見條紋和條紋級數(shù)的正確判斷，這種方法能迅速反映全場變形的分布和程度，但基于條紋處理方式的ESPI，只有在條紋場的極值位置條紋級數(shù)才能被正確的確定，如果再加上噪聲的影響，即使應用插值法，測量結(jié)果的精度也很難達到半個波長量級。20世紀80年代相移技術的引進擬補了條紋處理法的不足，為檢測提供了定量分析相位的方法，在嚴格的環(huán)境條件下可使測量精度達到檢測光波長
7、的百分之一，因此融入相移技術的ESPI，也被稱作第二代ESPInl．隨后計算機、電荷耦合器件(CCD)、圖像采集卡的迅速發(fā)展，ESPI系統(tǒng)的處理方式由模擬電子方式發(fā)展成為數(shù)字化圖像記錄和處理方式，因此ESPI有時也被稱為DSPI(Digitalspecklepatterninterferometry)。SPIE(TheSocietyofPhot020pticalInstrumentationEngineers)在1996年就ESPI專門出了一本里程碑式的文集，收集了68篇在ESPI原理和應用方面具有重要
8、影響的論文，并建議為了紀念早期研究者的貢獻，將TV2Hol092raphy，DSPI和electroniCholography等統(tǒng)稱為ESPI舊1．至此，經(jīng)過十多年的努力，基于干涉方法的電子(數(shù)字)散斑計量技術已經(jīng)比較成熟。1973年，Y．Y．Hang，C．E．Taylor提出用錯位散斑照相來測量位移導數(shù)。在錯位散斑照相機鏡頭前放置一個小角度的玻璃楔塊，光線通過此玻璃將產(chǎn)生偏折。由于物體表面被激光(相干光)照明使得由于錯位產(chǎn)生的兩幅剪切圖像
