为了改善滤波效果, 提出了一种新的阈值选择方法。基于相位频谱系数的理论分析, 综合考虑条纹自身振幅对频谱幅度的放缩影响, 利用频谱系数最大值得到条纹振幅, 进而计算得到适用于散斑干涉条纹图的窗口傅里叶变换滤波阈值。经过模拟散斑干涉条纹图和实验所得真实条纹图验证可知, 该阈值选择方法能有效滤除高频噪声, 滤波效果较好。

为了提高对瞬态温度检测的灵敏度, 提出了基于散斑干涉条纹光谱分析的瞬态温度反演算法。系统利用散斑干涉形成干涉条纹, 由于瞬态温度的变化会使材料应变, 从而使散斑干涉条纹改变。被测表面形变前后获得的干涉条纹由面阵 CCD采集, 其对应的光谱密度分布函数也会发生相应的改变, 即由散斑干涉条纹反演得到的中心波长振幅发生改变。通过对两次中心波长幅值的比值的检测和计算, 即可获得被测的瞬态温度。在分析计算了瞬态温度变化与材料应变、材料应变与干涉条纹变化的函数关系的基础上, 推导了瞬态温度变化与干涉条纹振幅及相位函数关系。实验采用 660 nm半导体激光器, SI6600型面阵 CCD探测器, 从获得的光谱分布函数中提取中心波长处幅值比值, 通过计算和标定, 最终温度检测精度可达到 ±2℃。相比传统的直接检测干涉条纹的变化量, 由被测面形变量推导温度的方法精度提高了近一个数量级, 其精度更高、检测均匀性更好、稳定性更好。

为了提高瞬态高温检测的精度, 利用快速傅里叶变换(FFT)对散斑干涉条纹进行光谱分析, 提出了通过光谱分布的偏移及幅值变化反演温度的方法。 当激光照射应变材料时, 瞬态高温使材料发生形变从而使散斑干涉条纹改变, 被测表面形变前后获得的干涉条纹由面阵CCD采集。 由于其对应的光谱密度分布函数也会发生相应的改变, 即中心波长位置偏移及振幅变化, 通过其改变反演材料的瞬态温度。 在分析推导了瞬态温度变化、 材料应变及干涉条纹变化之间的函数关系后, 仿真分析得到了瞬态温度正比于压强系数、 反比于温度系数。 实验采用660 nm半导体激光器, SI6600型面阵CCD探测器, 从获得的光谱分布函数中提取中心波长的偏移量, 经计算和标定所得数据与传统的干涉测温方法进行对比, 探测精度可达0.3%。 相比传统的直接检测干涉条纹的变化量, 由被测面形变量推导温度的方法精度提高近3倍。

提出了一种基于二维连续小波变换的电子散斑干涉(ESPI)条纹图相位提取方法。通过检测二维小波脊确定条纹相位,并引入条纹频率作为向导,有效地避免了相位解调过程中的符号奇异性问题,从而使该算法既能处理开条纹图也能处理闭条纹图,且对散斑噪声具有较强的抑制能力。数值模拟和实验结果表明,该方法在抑制散斑噪声的同时能够有效地提取出条纹相位,对开条纹图和闭条纹图都能处理。

去除散斑条纹图中的噪声是电子散斑干涉测量技术的关键问题。提出将总变分图像去噪方法应用于电子散斑干涉条纹图滤波过程中，并对保真系数进行了改进。用总变分模型定义图像的能量函数，利用变分法求得满足能量函数的最优解，将图像去噪过程转化为求解偏微分方程的过程。分别对计算机模拟的条纹图和实验获得的条纹图进行了测试，定性和定量分析的结果表明该技术能够在显著滤波的同时保持条纹的对比度。

电子散斑干涉条纹的强噪声特性使其信噪比过低，常用的图像二值化、细化等算法对散斑干涉条纹的骨架提取都存在一定的不足，文章在对散斑条纹图像平滑去噪、对比度增强的预处理基础上，对其进行边缘提取、填充、细化，从而得到干涉条纹的中心骨架线，提出一种基于MATLAB的散班图像自动处理算法。结果表明：文中提出的干涉条纹的细化方法可以准确地找到骨架线，为获得面内位移场的等位移线图提供了一种新方法。