1 中国科学院 光电研究院 计算光学成像技术重点实验室, 北京 100094
2 中国科学院大学 光电学院, 北京 100094
针对工业检测中对微米量级测量精度、秒级测量时间的检测需求, 提出了全视场外差短相干形貌测量方案。本方案采用短相干光源, 实现大步长测量, 节约扫描时间; 采用全视场外差技术, 实现干涉轮廓的快速反演, 在抑制振动、直流噪声对测量精度影响的同时, 提高数据反演的效率。搭建了实验验证系统, 对测量时间和测量精度进行了实验验证, 结果表明, 系统的探测时长小于10 s, 测量精度优于2 μm。后续经进一步优化设计, 探测时间可小于5 s, 探测精度优于微米量级。该方案具有测量速度较快和测量精度较高等优势, 在对效率要求较高的工业检测领域具有一定的应用前景。
光学测量 三维形貌 短相干测量 全视场外差 optical measurement three-dimensional profilometry short coherent light source full-field heterodyne
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室，江西南昌330063
研究了利用投影栅线法测量光滑鼠标的三维轮廓。对传统的傅里叶变换轮廓术提出了一点改进，在傅里叶变换之后，不对频谱部分频移，而是直接滤出需要的高、低频部分，再分别进行傅里叶逆变换，就可以得到与高度有关的相位差。该方法与传统的方法相比，减少了3次频移的过程，大大减少了计算量，也提高了滤波的精度。实验结果表明：只需要0.1 s就可以完成测量过程，测量精度达到0.2 mm, 可以成功实现光滑物体的三维轮廓测量。
三维轮廓测量 傅里叶变换轮廓术 投影栅线法 滤波器设计 three-dimensional profilometry Fourier transform profilometry grating projected method filter design
1 华南农业大学理学院, 广州 510642
2 暨南大学物理系, 广州 510642
为了克服在非平稳信号分析中傅里叶变换的全局性缺陷,以及窗口傅里叶分析的单一分辨率和伸缩窗口傅里叶分析的尺度不确定性问题,采用伽博解析小波变换技术对空间载频光栅条纹进行相位分析,有效地提取出相对于载频条纹基频的完整相位信息,从本质上解决了上述问题。以三维轮廓术为例,与傅里叶分析进行了对比研究,给出了小波分析应用在空间载频条纹相位分析中详细而完整的理论推导证明、计算机模拟以及实验验证结果。
傅里叶光学 相位分析 三维轮廓术 小波变换
西安交通大学机械工程学院激光与红外应用研究所, 西安 710049
提出了一种新的光学全场轮廓术。它采用了一种可由计算机控制的、可变空间频率的莫尔条纹投影仪，利用不同空频的两次变精度测量，以适应待测物体形面的突然起伏。在以上理论基础以及一台具体实验装置的配合下，得到出了令人满意的测量结果。
三维轮廓术 相位 光栅 空间频率
西安交通大学机械系激光红外应用研究所, 西安 710049
首次提出了变精度二次测量轮廓术，利用这一技术，在相位恢复过程中，对有断点及边界区域也能得到正确的去包裹相位值。文中讨论了相位恢复的误差容限。最后，把这一技术用于三维面形测量中，并得到了较好的实验结果。
三维轮廓术 变精度二次测量 相移
