电子散斑干涉载频调制形貌测量技术研究

【摘要】： 随着科学技术的进步和计算机技术的飞速发展,三维形貌测量技术在科研、医学诊断、工程设计、刑事侦查现场痕迹分析、自动在线检测、质量控制、机器人及许多生产过程中得到越来越广泛的应用,同时精度要求越来越高。例如,汽车车身、飞机机身、轮船船体等加工制造中的在线检测。由于物体三维形貌测量技术具有重要的工业应用价值,物体三维形貌测量技术备受各国科技人员所关注。采用光学法进行三维形貌测量,具有非接触和全场测量的优点,现在已成为国内外研究的重点,并且提出了多种不同的测量原理。 散斑干涉测量技术是光学测量技术的一个重要分支,并且由于它具有非接触,高精度和全场测量等优点,一直为科研人员所重视。在过去的30多年中,除了对散斑场自身的特性和规律给予深入的研究外,有多种散斑测量技术逐渐发展和建立起来,并在不同的领域中获得了广泛的应用。并且随着激光技术,计算机技术和图像处理技术的进步,在散斑干涉测量中出现的问题也得以解决。例如在散斑干涉中采集的散斑图中存在各种各样的噪音,相位展开等问题得到很好的解决。因此散斑干涉用于物体形貌的测量也得到了发展,已经成为一种三维物体形貌测量的方法。 本文就电子散斑干涉结合傅立叶变换法用于物体形貌测量进行了研究与讨论,主要内容是: 1.回顾了散斑干涉计量的发展历史;系统介绍了电子散斑干涉的原理及散斑干涉中的位相测量技术。 2.回顾了物体形貌测量的发展过程,介绍了几种形貌测量的方法,重点介绍了投影栅线法和散斑干涉法。 3.利用散斑干涉测量的特点和傅立叶变换的特点,设计了电子散斑干涉结合傅立叶变换法测量物体形貌的光路图,并予以实验,得到了理想的结果,给出了实验中所得出的图像和处理后的图像。