光纤激光干涉测速

为了测量运动物体的速度,基于多普勒效应构建了光纤速度干涉仪.系统由光源发射器与接收器、非对称马赫-曾德尔光纤干涉仪、光电接收系统、数据处理4个部分组成.光电接收探测器采集不同时刻运动物体的反射光波形成的干涉条纹,通过对数据进行分析和计算,获得运动物体的运动速度和加速度剖面.在霍普金森杆测量实验中,为获得具有良好对比度的干涉条纹,激光光源谱带宽应优于50kHz,功率稳定度为0.07dB,测速范围和测量精度由光纤干涉仪的延迟光纤长度决定.干涉仪的标定可通过测量延迟光纤长度为100m时的条纹常数来实现.测量结果表明,由干涉信号求得的膛口速度和由光触发脉冲求得的膛口速度之间的误差在1‰以内.     

迈克尔逊干涉仪测速的研究

本文是对迈克尔逊干涉仪应用的拓展,利用迈克尔逊干涉仪测量运动物体的速度.以运动的物体替代迈克尔逊干涉仪的一反射镜,形成动态的干涉条纹,用光电二极管探测变化的条纹强度,得到随时间变化的电信号,用示波器记录,采用傅立叶变换方法处理实验信号,计算多普勒频移,测出物体的运动速度.实验表明测得结果误差范围在2%内.     

基于三角形光强分布光栅投影的三维测量方法

针对相位测量轮廓术中正弦光栅制作工艺复杂的问题,提出一种基于三角形光强分布光栅投影测量物体三维形貌的方法.测量时,将三角形光强分布光栅投影到被测物体表面,摄像机获取变形条纹图,通过系统参数和条纹图携带的相位信息求解出物体的三维面形.推导出通过三角形光强分布光栅求解相位的公式.实验结果表明,提出的方法具有较高的精度和可行性.     

基于小波变换的投影光栅条纹分析

投影光栅条纹相位法通常用于三维物体形貌的测量.采用小波变换直接提取单幅光栅条纹图像的相位分布,不需要进行相位展开,即可得到物体表面轮廓.给出了小波分析应用在空间载波光栅条纹相位分析中的理论推导证明、计算机模拟以及实验验证结果,讨论了小波分析的抗噪能力,证实了该方法的可行性.     

基于改装的迈克尔逊干涉仪测量微小长度的三种方法

用光栅、霍尔片、同名磁极、数显游标卡尺和改装后的迈克尔逊干涉仪组合成光电放大位移综合测微仪。在此仪器上用光栅放大位移法、霍尔式微位移传感器法和干涉条纹放大位移法测量微小长度。     

倍频光栅的莫尔条纹研究

用傅里叶频谱分析方法研究了横向莫尔条纹中一个光栅倍频时莫尔条纹的变化，论证了倍频光栅形成的莫尔条纹方向与等周期两RoncK光栅形成的莫尔条纹方向相同，其周期与两小周期光栅的莫尔条纹周期相同，其对比度随倍率的增加而减小的特点，呈现莫尔条纹效应的主要是等栅距光栅和二倍频光栅，介绍了产生倍频光栅的一些方法，如采用滤波的方法，消去光栅的0级衍射波，形成倍频光栅；采用球面波照明光栅，形成倍频的光栅的自成像等，举例说明了其应用，这些应用表明二倍频光栅莫尔条纹可使结构紧凑，测量简单，或使分辨率提高一倍。     

基于多周期条纹投影技术的位相逆推法在物体表面形状测量中的应用

提出了一种基于多周期条纹投影技术和位相逆推法的物体表面形状测量法,该方法通过分析干涉条纹的位相分布来测得物体的表面形状。相对于单波长干涉仪、条纹投影法等其他测量方法而言,多周期条纹投影法不仅具有更高的测量精度和更大的测量范围,而且还可以用来测量非连续表面形状。此外,在多周期条纹投影法的基础上,还介绍了一种新的空间位相分析方法：位相逆推法。运用这种方法测量物体表面形状可以极大提高测量的精度和系统的稳定性。数值仿真及实验表明,由位相过零点所得到的测量值精度高于由振幅最大值所得到的测量值精度;当测量范围为毫米级时,基于多周期条纹投影法的位相逆推法的测量精度可以达到微米级。     

光电式光栅刻划机干涉控制系统及精度分析

采用莫尔条纹法对光栅干涉仪在工作过程中产生的干涉条纹进行分析,利用莫尔条纹的平均误差作用减少光栅刻划过程中的局部误差。实验研究表明,该方法控制光栅刻划机刻划出300l/mm和600l/mm的光栅,受环境影响小、结构简单且装调方便。     

改进的复合光栅投影快速三维测量方法

提出一种新相移算法下的复合光栅投影三维测量方法.利用逆推法建立投影光栅模型,对投影仪投出的光栅进行预校正,保证投到参考面的条纹为标准的正弦分布.测量过程由具有相移的复合光栅到待测物体表面,CCD相机采集变形条纹图,将采集到的图像分离成3帧单色图,再由相位算法提取相位,通过高度映射公式恢复待测物体的三维面形.该方法有较好的抗噪性能,为动态在线测量奠定了基础.计算机仿真实验验证了该方法的可行性.     

基于彩色光栅投影的相位测量轮廓术

提出一种新的基于彩色光栅投影的三维面形测量方法.将相移量为2π/3的RGB调制的正弦光栅复合成彩色光栅投影到被测物体表面,利用相移算法求解出相位,最终获得物体的三维数据.该方法只需一幅投影条纹图就可以完成三维测量,同时给出了理论分析和计算机模拟.     

利用子区域拼接法实现大型物体的3D面形测量

利用Moir啨投影法测量物体的三维面型 ,由于其具有非接触性、测量精度高、自动化程度高及速度快的特点 ,已经广泛地应用于许多领域。但在测量大的物体时 ,由于受到光栅本身面积的限制 ,存在一些困难。针对这些问题 ,该文提出了一种条纹投影变换法 ,进行子区域拼接 ,并给出了条纹拼接算法 ,计算机仿真表明 ,这种方法是可行的。     

瞄准式莫尔测焦法研究

分析了一般莫尔测焦术的特点，研究了透镜调制后的光栅像形成的同向莫尔条纹，探讨了一种新的测量焦距的数学模型，提出了瞄准式莫尔测焦方法，并进行了实验和精度计算。此法只面瞄准条纹，操作十分方便。     

用全息光栅作分束器的莫尔-泰曼干涉仪

本文论述了用全息光栅代替玻璃分束器,以莫尔条纹技术消除仪器综合误差的莫尔-泰曼干涉仪。     

二维光栅平面精密位移测量系统研究

文章利用二维衍射光栅作为测量基准进行平面微位移测量,采用偏振干涉的原理设计系统的光路。通过对干涉条纹的光电转换得到质量较好的正交信号,经对系统误差的补偿,把系统的测量结果与双频干涉仪进行对比,此系统可实现纳米级分辨率的二维平面测量。     

一种新的莫尔条纹法

单色平行光照明全息双频位相光栅,1级衍射的直条纹投射到物体上,在另一相同光栅的1级衍射像中出现莫尔条纹.     

基于迈克尔逊干涉仪测金属线胀系数

金属线胀系数的测量是大学物理实验中一个重要的实验项目,提出一种新的结合迈克尔逊干涉仪测量金属线胀系数的新方法。利用迈克尔逊干涉仪可以测量微小长度的特点,测定金属在环境温度变化时细微的伸长量,通过高速摄像机记录干涉条纹变化的个数,并且利用常用的视频编辑软件premiere对干涉条纹的变化进行了数字化的处理,避免了迈克尔逊干涉仪同心圆形环条纹数变化太快而引起的测量误差,大幅度提高了测量精度,是光学和热学实验的有机的结合。     

利用微小位移与线膨胀量的关系测量物体线膨胀系数

本论文基于迈克尔逊干涉仪,介绍了一种新的测量物体线膨胀系数的方法.通过在迈克尔逊干涉原光路中添加平行平面镜组,使入射光和反射光在反射镜组中多次反射,实现光程差放大.将平面镜组中的一面平面镜固定在被测物体的伸缩端,物体受热后产生的线膨胀量带动平面镜移动.通过观察干涉条纹的变化,可以得到物体的线膨胀量,从而实现物体线膨胀系数的测量.设计了实验光路图,并进行了实验验证.通过与理论值进行对比,证明该方法可行.     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

基于频闪激光光栅条纹的发动机叶片曲面测量

航空发动机叶片的点云数据三维重建是叶片加工和修复的必要步骤,为此提出一种基于频闪激光光栅条纹的叶片曲面重构方法.频闪激光光栅投射装置投射出的光栅条纹具有高精度、高分辨率和高亮度的特性,且条纹刷新快.使用相位–高度测量模型,通过标定得到频闪激光光栅投射装置到相机的距离和到参考平面的距离.首先,用量块的高度测量实验,验证了测量系统的精度,均方根误差(RMSE)为0.07 mm;其次,实现发动机叶片曲面的测量.实验结果表明:将频闪激光光栅条纹用于叶片曲面测量可以得到很好的重构效果.     

改进的三步相位测量轮廓术

提出一种的可控制相移量的新三维测量方法,按照预定的相移量将三幅等相移正弦光栅图设定好,由投影仪投影该三幅光栅图到待测物体表面,对应采集三帧变形条纹图,通过改进的相位计算模型提取相位,结合高度映射公式计算出物体三维面形.新改进的方法可以有效地提高测量精度,仿真实验表明了该方法的有效性.