曾媛 1,2,3,4钱晓晨 1,2,3,4顾页妮 1,2,3,4韩朝霞 1,2,3,4陶春先 1,2,3,4
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
3 上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海 200093
4 上海理工大学 上海光学仪器研究所, 上海 200093
提出了基于傅里叶变换的双曝光散斑场的全场数字化测量。对双曝光散斑图进行傅里叶变换得到条纹图以灰度归一法和相位构造法将其优化,获取低噪声、高对比度的散斑干涉条纹。平面位移的测量实验结果表明,数字散斑照相技术适合计算机进行自动条纹识别和位移场计算,能得到较为精确的水平位移值,可实现变形场的精准测量。
傅里叶变换 数字散斑照相 变形场 Fourier transform digital speckle photography deformation field
昆明理工大学 理学院 激光研究所, 昆明 650500
散斑照相计算面内位移时, 传统算法直接使用散斑图傅里叶变换的功率谱信息, 最小可检测位移量会受到散斑尺寸的限制。为了解决这一问题, 采用基于傅里叶变换相位信息的新算法进行了理论分析, 证明了新方法中最小和最大可检测位移量取决于所用光电转换器件(如CCD或CMOS)的像元间距和光敏面大小, 与散斑尺寸无关。结果表明, 该方法的测量范围最小可达2pixel间距, 最大可达光电转换器件光敏面宽度的一半。实验测量与理论值吻合。
傅里叶光学 散斑计量 相位法 散斑照相 面内位移 Fourier optics speckle metrology phase method speckle photography in-plane displacement
1 长春理工大学 光电信息学院光电工程分院, 长春 130012
2 中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300000
为了解决全息干板使用过程中显影、定影等一系列繁琐的问题, 应用电寻址液晶(EALCD)和传统的散斑照相光路相结合, 用CCD代替底片或全息干板记录散斑图样, 用EALCD实现散斑图的再现, 所有散斑图样都由计算机存储, 这样就弥补了传统散斑照相技术的不足。对测量的基本原理、实验光路的布置进行了研究, 给出了实验结果, 记录和再现光路都是在泰曼格林光路的基础上进行修改, 整个实验过程光路结构简单, 应用的光学元器件少, 将EALCD放置在光路中的相应位置实现杨氏条纹的再现, 实验结果准确可靠、测量精度高。
散斑照相 杨氏条纹 位移 speckle photography EALCD electrically addressed liquid crystal display (EAL Young’s fringes displacement
北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100192
数字散斑照相术通常测量刚体的面内位移。从基本原理着手, 研究了基于散斑照相术的两种常用方法, 即数字图像相关法和傅里叶变换法。论述了数字图像相关法中的亚像素梯度算法, 讨论了如何选择子区的大小, 优化测量结果；傅里叶变换法通过对散斑图进行傅里叶变换和数学形态学等一系列操作, 获得精确的条纹间距, 从而更好地计算面内位移。实验结果表明, 傅里叶变换法的测量精度要高于数字图像相关法。
散斑照相术 数字图像相关 傅里叶变换 speckle photography digital image correlation Fourier transform
长春理工大学现代光学测试实验室， 吉林 长春 130022
基于散斑照相术的基本原理，利用电荷耦合器(CCD)记录，电寻址液晶(EALCD)再现，从而对物体三维变形进行了相位的测试。用数字技术实时显示干涉条纹，取代了传统散斑照相术中的记录干板,省去了传统方法中干板显影、定影等化学处理过程；利用数字图像处理技术实现了四步相移法，并通过相位展开实现了三维变形相位测试，省略了压电位移器、位移控制器等器件，简化了测试系统，缩短了测试时间，测试精度容易达到λ/10。实验研究表明，该研究方法简单、高效，能快速获得具有高对比度的散斑条纹。
测量 散斑照相术 电荷耦合器 电寻址液晶 四步相移法 三维变形测试 激光与光电子学进展
2011, 48(11): 111202
1 北京理工大学 理学院力学系，北京 100081
2 北京理工大学 理学院力学系，北京 100081,
3 清华大学 航空航天学院力学系，北京 100084
提出了一种新颖的人工亚微米/纳米散斑制作技术.采用超声波分散亚微米/纳米颗粒，然后利用范德华力、静电力和毛细力将其吸附在试件表面.在特定分辨率的扫描电镜下，物体表面的亚微米/纳米颗粒可以看作是亚微米/纳米散斑.此外，发展了一种测量面内亚微米/纳米级变形的电子显微镜散斑照相技术.详细介绍了人工制作亚微米/纳米散斑和电子显微镜散斑照相技术,实验验证了技术的可行性
实验力学 电子显微镜散斑照相技术 亚微米/纳米散斑 超声波分散技术 Experimental mechanics Electron microscope speckle photography Sub-micron or nanometer speckle Ultrasonic dispersing technique
1 南京航空航天大学理学院,南京,210016
2 青岛大学理工学院物理系,青岛,266071
针对常用的激光散斑照相方法在实测中出现较大实验误差影响实用的问题,提出改进方案--双光束散斑照相方法.文中给出了双光束散斑照相方法的理论分析及实测结果,表明改进后的实验方法大大消除了普通散斑照相方法的实验误差,新的实验方法更具实用意义.
双光束 激光 散斑照相
西安交通大学理学院光信息科学与技术系,西安,710049
以CCD作为散斑和杨氏条纹记录设备,以与分屏器相连的电寻址空间光调制器作为滤波器,以计算机作为图像合成、条纹分辨及数据运算处理中心,并同时控制和协调CCD及空间光调制器等设备,实现了利用散斑照相实时、自动测定微小位移的过程.实验结果表明,此种方法获得的测量结果误差较小,具有一定的使用价值.
散斑照相 空间光调制器 自动测量
提出了一种测量物体固有频率的新方法--孔径旋转频闪散斑照相法.该方法能方便地测量振动物体的固有频率,具有精度高、全场显示、条纹可见度好等优点,给出了理论分析和实验结果.
孔径旋转 频闪散斑照相 固有频率
提出一种新的数字散斑照相计量方法, 该方法将CCD和计算机相结合, 在自然光照明下对被测量物体照相, 通过一种快捷的图像处理技术, 直接提取出物体变形信息。 突破传统光测的激光照明及傅里叶变换模式, 实现光测量技术真正自动化。
图像处理技术 散斑照相 傅里叶变换 非相干光散斑
