散斑干涉信息提取技术及其应用研究.pdf

天津大学博士学位论文散斑干涉信息提取技术及其应用研究姓名：张芳申请学位级别：博士专业：光学工程指导教师：刘文耀20090101中文摘要关键词：电子散斑干涉测量技术虺艵是一种全场非破坏性光学测量技术广泛应用于粗糙表面的变形测量和无损检测。在应用该技术时准确提取相位对物体的位移、应变、振动等测量具有重要意义。目前最常用的相位提取方法是条纹中心线法和相移法后者多用于静态测量因其能够得到全场相位信息而备受关注。在利用条纹中心线法提取相位时由于较强颗粒噪声的影响条纹的可见度和分辨率很差无法正确读取条纹信息因此滤除条纹图中的噪声是正确判读条纹信息的关键。本文利用偏微分方程滤波方法和变分法滤除散斑噪声深入研究了各种偏微分方程滤波模型和变分滤波模型对散斑干涉条纹图的滤波效果分析各种模型滤波性能优劣的原因在此基础上提出基于条纹特征的、滤波性能更佳的偏微分方程滤波方法。对滤波后的条纹图进一步采取二值化、骨架线提取、条纹级数标定、插值一系列操作得到物体的三维相位信息。在相移相位测量技术中本文对相位图的生成方式、包裹相位图的滤波方法以及相位展开方法等关键技术进行了探讨和研究。由于电子散斑干涉测量技术具有实时显示、灵敏度高、全场测量等优点该技术在工业无损检测中得到广泛的应用。本文利用电子错位散斑干涉方法结合相移技术搭建了一个小型化的错位相移无损检测系统检测轮胎气泡缺陷。本文的创新性工作概括如下：谏咛跷仆嫉穆瞬ǚ矫妫慕薖甅【浞致瞬Ｐ秃妥鼙分滤波模型。岢隽肆礁鲂碌钠⒎址匠搪瞬Ｐ停航岷咸跷频拿芏刃畔⒑推浜谐诵栽声的特点提出一种同态偏微分方程滤波方法；结合条纹的方向信息提出一种基于条纹等值线和法向曲线的各向异性滤波模型滤波效果良好。谙辔惶崛〖际醴矫妫ɑ谌却ǖ挤匠痰腗桴瓸．方法引入条纹图二值化过程并对其进行改进二值化效果明显优于传统阈值方法；改进了最小二乘相位展开方法提高了相位展开精度。罱艘桓鲂⌒突拇砦簧呦嘁坡痔テ萑毕菁觳庀低场６韵低辰辛俗体设计并获取了轮胎缺陷图片。系统可脱离防震台检测切实可行。电子散斑干涉测量技术电子错位散斑干涉法偏微分方程滤波方法交分法条纹中心线法相移技术轮胎缺陷检测咖哦哪嘣鏾锄彘姆锄缈緈雠如锄眎蒬迈齩昀鹚鹐“毹篴╟鎐．呛衔猚即猻衔衔猚够柚罚畁觞緀．衔簅粕篴誰鷄鷇．衔鷇簄畂衔衔怀鷇蝞仕甒叩瑆髂—鴐印仃琻瑆——’瓵琣馏瓵隺、Ⅳ—鬳駉猻甐痚仔．琣琭琱珽．甧．瑆．瓹琣们保琍衔籩絚簔籧廿们姗簄疏餷鷌仃．瑃衔粕、硼鴙．仕—’剩访．．Ⅱ謈縨牡瓼瑃猻．．闠协猚甧琣方芬芳签字日期：≥∞辏耭猫著年月『签字日期：沙哆年／月日独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果也不包含为获得苤垄盘堂或其他教育机构的学位或证≥∞学位论文作者签名：本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、’使用学位论文的规定。．特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中向国家