剪切散斑干涉测量技术是一种非接触式高灵敏度的光学检测技术。从技术研究和应用领域等方面对剪切散斑干涉技术近年来的发展进行介绍，详细阐述空间相移剪切干涉测量、多方向剪切干涉测量、多功能复用测量等剪切散斑干涉新技术，并介绍其在航空、航天、汽车、机械、新材料等领域的无损检测应用。最后，对剪切散斑干涉技术的优势和不足进行分析讨论，并对未来的研究方向进行展望。

针对传统空间载波相移剪切散斑干涉系统中剪切量难以快速、定量、精确调节的问题,提出了一种利用液晶空间光调制器(LC-SLM)调制剪切量的空间载波相移剪切散斑干涉测量系统。采用LC-SLM作为剪切量调制器件,通过电寻址的方式对LC-SLM工作区域内每个微小液晶单元的相位精确控制,通过透镜的傅里叶变换,将频域内的相移调制转化为空间域的位移调制,从而达到精确调整剪切量的目的。组建实验系统,对本文方法进行了实验验证,实验结果表明,该系统可以对物体变形引起的干涉相位变化进行全场测量,通过在LC-SLM中写入周期条纹图像,可以调节剪切量,同时也可以对空间载波频率进行调整。该系统与传统空间载波剪切散斑干涉系统相比,具有定量、精确、快速调节剪切量的优势。

根据干涉条纹区域的特征,对比了多种常规的边缘检测方法,提出了一种基于二阶梯度熵函数的散斑干涉条纹区域自动提取的判定函数,并通过分析不同的散斑干涉条纹图片,确定了最佳的检验子区熵的尺寸区间以及不同干涉条纹图中的自适应阈值区间,最终通过连通区域分割完成对条纹区域的自动提取。对所提方法进行实验验证,结果表明:子区熵尺寸取15 pixel以上时,图片熵值的计算更准确;自适应阈值在[0,Qmax-1.25]中取值时(Qmax为图中最大梯度熵值),可以将干涉条纹区域与散斑背景区域有效分割,实现对散斑干涉条纹区域的自动提取。

针对传统剪切散斑干涉技术只能测量粗糙表面, 无法直接测量镜面物体的缺陷, 提出了一种改进的剪切成像装置, 利用被测物表面反射由激光经毛玻璃组扩束后产生的散斑来实现镜面物体缺陷检测; 同时采用双成像的马赫曾德干涉系统, 实现剪切量与载波频率的独立调整, 扩大有效测量区域.对8 k镜面板采用顶针加载的方式, 对预置缺陷的镜面表面材料采用热加载的方式, 进行缺陷检测.实验结果表明: 该方法检测出的缺陷分布与加载方式、预置缺陷的分布基本保持一致, 可实现对镜面材料内部缺陷的快速动态检测.