基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109358072A(43)申请公布日2019.02.19(21)申请号201810972960.2(22)申请日2018.08.24(71)申请人中国人民解放军陆军军事交通学院地址300361天津市河东区东局子1号(72)发明人孙燕朱诗顺封会娟张丽杰马超王晓燕戴骏程(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人张义(51)Int.Cl.G01N21/952(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，所述方法，包括利用检测头机构进行车辆轮胎的检测的步骤；所述检测头机构通过相移技术，获得对比度很高的条纹图；所述相移技术为偏振相移法；或者，所述相移技术为压电陶瓷法。通过在剪切散斑中引入相移技术，可以获得对比度很高的条纹图，是提高检测效果的有效方法。相移技术利用相位变化求解位移和位移导数，从而得到全场的相位分布，使识别缺陷更进一步，在无损检测中得到很好的应用。相移法是精度较高、能对剪切散斑干涉条纹图自动分析的一种方法，所以相移技术在剪切散斑技术中非常重要。CN109358072ACN109358072A权利要求书1/2页1.一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特征在于，所述方法，包括利用检测头机构进行车辆轮胎的检测的步骤；所述检测头机构通过相移技术，获得对比度很高的条纹图；所述相移技术为偏振相移法，所述偏振相移法：利用正交的二偏振光经四分之一波片和偏振片，通过改变它们的相对转角可实现相移；激光器发出的光束经扩束镜扩束后，照明物体表面，物面漫反射的光通过错位镜分成正交偏振并互相分离的两束光，物光和参考光；在物光与参考光合束后共同通过一个1/4波片，该1/4波片的快轴与物光及参考光偏振方向各成45度，错位镜提供了两个正交偏振的错位像，从而使两束光分别变成左旋和右旋圆偏振光，旋转放在1/4波片后的偏振片任一角度，干涉条纹发生2倍于该角度的条纹相移，每转动偏振片π/4，即实现π/2的相移。2.根据权利要求1所述的一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特征在于，所述检测头机构包括激光照射单元、光学干涉单元和图像采集单元，所述激光照射单元，包括：激光器以及反射镜、扩束镜，所述光学干涉单元，包括：渥拉斯顿棱镜、1/4波片以及偏振片，所述图像采集单元，包括：带C接口镜头、CCD，通过激光器发出的激光束依次经过反射镜和扩束镜后，照射在轮胎的检测区域上，通过光学干涉单元接收轮胎检测区域上的反射光，反射光依次经过渥拉斯顿棱镜、1/4波片以及偏振片，然后，通过带C接口镜头、CCD转换为图像信息加以输出。3.根据权利要求2所述的一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特征在于，所述CCD与视频采集盒连接，所述视频采集盒与计算机连接，图像信号输入到计算机中，经过加载处理，就可以检测出所检区域内轮胎的内部缺陷。4.根据权利要求3所述的一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特征在于，所述渥拉斯顿棱镜由两个用双折射材料制成直角棱镜粘合而成。5.一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特征在于，所述方法，包括利用检测头机构进行车辆轮胎的检测的步骤；所述检测头机构通过相移技术，获得对比度很高的条纹图；所述相移技术为压电陶瓷法，所述压电陶瓷法是在压电陶瓷的一端，即自由端粘贴一平面反射镜，当在其两端加不同的电压时，压电陶瓷的伸缩使反射镜产生平移，从而改变光程而实现相位改变。6.根据权利要求5所述的一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特征在于，所述检测头机构包括激光照射单元、光学干涉单元和图像采集单元，所述激光照射单元，包括：激光器、扩束镜，所述光学干涉单元，包括：分光棱镜、第一反射镜以及第二反射镜，所述图像采集单元，包括：CCD，激光器发射的激光束经过扩束镜后，用准直激光照射被测物，被测物的散射光通过分光棱镜后分成2束，经过第一反射镜和第二反射镜两个平面反射镜的反射后，再次经过分光棱镜，然后在CCD像面上形成两个重叠的被测物像。7.根据权利要求6所述的一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特2CN109358072A权利要求书2/2页征在于，所述CCD与图像采集卡连接，利用所述CCD进行摄像，通过图像采集卡采集并存入计算机，对变形前后的两幅图像进行实时相减，即可形成一幅剪切散斑干涉条纹图。8.根据权利要求7所述的一种基于相移技术的车辆轮胎激光快速无损检测方法，其特征在于，所述第一反射镜垂直设置于分光棱镜上方，所述第二反射镜水平设置于分光棱镜的右侧。9.根据权利要