电子散斑干涉论文_邵珩,周勇,祁俊峰,聂中原

导读:本文包含了电子散斑干涉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电子,相移,测量,裂纹,位移,法相,光学。

电子散斑干涉论文文献综述

邵珩,周勇,祁俊峰,聂中原[1](2019)在《GPU加速电子剪切散斑干涉图像处理》一文中研究指出电子剪切散斑干涉是在电子散斑干涉基础上发展起来的一种测量位移导数的新方法,尤其适合于无损检测实时测量。由于噪声干扰,测量得到的相位差图有大量噪点需要滤波去除。滤波处理计算量大,采用CPU计算需要很长时间完成。为缩短滤波时间,实现实时滤波处理,对四步相移法和Butterworth低通滤波、正余弦均值滤波和复数均值滤波算法,利用GPU并行计算能力强和存储带宽高的特性,开发了基于GPU加速计算的解相位差和滤波算法。对比基于CPU的解相位差和滤波计算,GPU加速计算将图像总体处理时间约1.9s(i7 6500U)降低到了239~366ms(GeForce940MX)或86~116ms(Quadro P3000),且正余弦均值滤波和复数均值滤波算法均可以通过降低滤波次数缩短滤波时间,从而保证在性能较弱的GPU上也能将计算时间压缩到0.2s内,满足实时图像处理的需求。(本文来源于《液晶与显示》期刊2019年10期)

程海宾[2](2019)在《基于电子散斑干涉的形貌测量研究》一文中研究指出随着科学技术的发展和生产制造技术的不断革新,形貌测量技术在产品设计、质量检测、国防军工等领域的应用也越来越广泛,精度要求越来越高。电子散斑干涉技术(Electronic Speckle Interferometry,ESPI)作为一种重要的光学测量技术,具有非接触测量、全场测量、高测量精度、高灵敏度等优点,一直深受科研工作者重视。近些年随着激光技术和计算机技术的不断进步,ESPI快速发展,已经成为光学测量领域的一个重要分支。本文将ESPI与傅里叶变换法和相移法结合应用于测量物体形貌,对其若干关键技术进行了理论分析与实验研究,并搭建一套基于ESPI的形貌测量实验光路系统,可以实现物体形貌的非接触、高精度测量。论文研究工作主要包括以下内容:1)根据ESPI的典型光路和测量原理,分别研究基于傅里叶变换法的载波调制形貌测量原理和基于相移法的形貌测量原理,并设计了基于ESPI的形貌测量实验光路系统。2)分析散斑干涉条纹图不同生成模式的各自特点,并根据实际处理效果,选择减模式作为本实验光路系统的条纹图生成模式。3)根据散斑干涉条纹图的特性,进行对比度增强和滤波处理的相关研究。通过采用不同的对比度增强方法和滤波处理算法对散斑干涉条纹图进行图像处理,设计了先灰度变换和直方图均衡化处理,再维纳自适应滤波的预处理方案。4)基于傅里叶变换法和相移法的相关理论,分别对散斑干涉条纹图进行相位信息提取,根据结果对傅里叶变换法和相移法进行分析和比较。5)针对散斑干涉条纹图的相位展开技术进行研究,采用不同的相位解包裹算法对包裹相位图进行解包裹处理,通过比较解包裹后的相位分布图,选出质量图导向法或枝切法作为本实验光路系统的解包裹处理算法。6)构建实验光路系统,包括器件选型、搭建和调试,进行基于傅里叶变换法的载波调制形貌测量实验和基于相移法的形貌测量实验,验证理论分析的正确性、系统构建方案的可行性,并分析实验光路系统的误差来源,提出改进措施。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2019-03-01)

马银行,蒋汉阳,戴美玲,代祥俊,杨福俊[3](2019)在《基于电子散斑干涉与数字剪切散斑干涉法的悬臂薄板振动分析》一文中研究指出基于激光光路的光波随机相位扰动,分析了电子散斑干涉实时图像相减时模态条纹图的形成机理,提出了一种振幅涨落测量法。搭建了用于离面振动分析的电子散斑干涉和数字剪切散斑干涉测量系统,并对完整和含狭缝的悬臂铝板的振动特性进行了实验研究。实验结果表明,实时图像相减模式获得的模态条纹图对比度明显优于其他方法,得到的前10阶模态条纹图与有限元法计算结果具有良好的一致性。相比于电子散斑干涉法,数字剪切散斑干涉法对试样局部的刚度变化和缺陷更敏感。(本文来源于《光学学报》期刊2019年04期)

张天弛,张明,李博,孙利,祁俊峰[4](2018)在《基于电子散斑干涉的载人航天器密封舱焊缝残余应力测试方法》一文中研究指出针对传统铝合金焊缝残余应力测试方法结果波动大的问题,采用电子散斑干涉法测量了5 mm厚载人航天器密封舱5A06铝合金变极性等离子弧对接和T型交叉焊缝的残余应力,分析了影响测量结果的因素,结果表明对接焊缝熔合线附近残余应力接近5A06屈服强度(约160 MPa);T型焊缝远离交叉区域,残余应力分布规律接近对接焊缝;在交叉区域附近,由于平行、垂直焊缝方向的残余应力的相互影响,这一区域焊缝残余应力状态十分复杂,且由于残余应力迭加,使得在部分小区域内残余应力值超过材料屈服强度。(本文来源于《载人航天》期刊2018年05期)

陶楠[5](2018)在《基于电子散斑干涉的矩形薄板力学性能研究》一文中研究指出薄板结构作为航空航天、土木机械、船舶海洋等领域最常见的结构类型之一,其振动响应一直受到许多学者的关注。对薄板力学性能的实验研究,可观测到材料在不同工况下的力学响应,揭示其变形特征、振动机理,对机械设计和制造有重要的意义,亦为建立正确的数学模型提供坚实的基础。电子散斑干涉技术是一种实时、全场、高精度、无接触的光学测量方法,利用该方法对结构振动特性进行测量是近年来的研究热点之一。本文利用电子散斑干涉技术对均质矩形薄铝板和蜂窝夹心板进行了实验研究,主要内容如下:(一)首先详细阐述了几种电子散斑干涉方法的测量原理,搭建了电子散斑干涉测量系统,介绍了利用第一类零阶Bessel函数计算条纹位移值的方法,并给出了能量法求解薄板振动问题的基本思路。(二)从理论上研究了悬臂和对边固支两种边界条件下的矩形薄板共振模态,得到各阶共振频率及对应的挠度分布。利用挠度分布公式和电子散斑干涉技术的测量原理,计算得到了Bessel函数调制的各阶共振条纹光强分布。在此基础上,利用电子散斑干涉实验系统对两种边界条件下的均质矩形铝板主共振进行实验研究,实验结果与有限元结果及理论计算值相比,有很好的一致性。此外,本文还研究了根部裂缝对铝板共振频率和振型的影响,并对完整的和含缺陷的蜂窝夹心板的离面共振模态进行了实验研究,分析了激励位置对振型的影响。(叁)利用电子散斑干涉实验系统对均质矩形铝板超谐波共振进行了实验研究,分析了激振频率和激励电压对振型的影响。同时,也对根部裂缝板的超谐波共振进行了实验研究。实验结果表明,完好板和含根部裂缝板都表现出较强的奇数倍频响应;含根部裂缝铝板还表现出较强的偶数倍频响应,而实验所用完好铝板试样,则没有观察到明显的偶数倍频响应;当悬臂铝板非线性振动时,其高次超谐波共振响应振幅会出现涨落的现象。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-01)

王青原,陈红鸟,袁波,黄兴震,赵艳兵[6](2018)在《基于电子散斑干涉技术的混凝土裂纹扩展特性研究》一文中研究指出由于存在断裂过程区,混凝土材料的断裂行为表现出一定的非线性,材料的断裂性能对水工结构的承载力和耐久性评估至关重要。为了研究混凝土的非线性断裂行为,对带预制切口的混凝土梁进行叁点弯曲试验,采用电子散斑干涉(ESPI)技术获得梁表面的位移场。通过分析梁试件在15个加载步下的裂纹扩展状态,即COD(裂纹张开位移)与a(裂缝长度)的关系,分析混凝土裂纹扩展规律。鉴于线弹性断裂力学(LEFM)公式不适用于裂纹尖端附近的位移计算,在ESPI测量结果的基础上,通过对COD-a曲线进行分段分析,建立了适用于裂缝全长度的COD-a的函数关系式。(本文来源于《水力发电学报》期刊2018年04期)

唐晨,陈明明,陈霞,李碧原,雷振坤[7](2018)在《基于变分图像分解的电子散斑干涉信息提取方法》一文中研究指出介绍了变分图像分解图像处理方法的基本原理、常用的函数空间及变分图像分解模型。回顾了近几年变分图像分解图像处理方法在电子散斑干涉(ESPI)信息提取技术中的应用成果,包括应用变分图像分解图像处理方法实现ESPI条纹图的滤波处理、ESPI条纹图方向和密度的计算和ESPI条纹图骨架线的提取。介绍了这些方法相较于传统方法的优势,并进一步展望了变分图像分解图像处理方法在光测技术中的发展趋势。(本文来源于《光学学报》期刊2018年03期)

孙建飞[8](2017)在《基于电子散斑干涉变形测量的关键技术研究》一文中研究指出叁维变形测量技术是通过对被测物体的形貌进行测量和比对,来获取其表面形变的技术,在新材料产业、汽车与船舶制造、航空航天、工程建造和钢铁工业等领域起着极其重要的作用。电子散斑干涉(ESPI)技术作为一种全场非接触式高精度的叁维变形测量技术,已经广泛应用于对物体的应力、应变、位移、缺陷等测量。电子散斑干涉条纹处理技术的关键就是从记录的散斑场的光强图中提取出相位信息。在叁维变形重构中,相位和变形的对应关系尚不完善,例如保证测量的实时性和同步性的问题,实现不同灵敏度结果的匹配的问题等,因此,需要对电子散斑干涉进行改进使其能够满足现代制造技术和工程材料等领域中实时性和高精度的要求。目前对于散斑干涉测量的灵敏度和匹配问题的研究较少,本文提出了一种基于空间相移的多相机电子散斑干涉系统,使用改进的空间相移算法解决动态加载条件下测量实时性的问题,在此基础上利用数字图像相关(DIC)技术实现灵敏方向的匹配和标定,编写标定和计算程序以确保测量表面每个子集——对应,结合ESPI和DIC技术,实现全场叁维变形的实时测量。涉及到的主要研究内容包括:1)针对常规的时间相移计算方法进行改进,提出一种基于相邻像素的电子散斑干涉的相位计算方法,并与传统方法进行比对,验证该算法的正确性和可行性。2)针对不同的灵敏方向,提出一种简单实用的叁维同步变形测量方法。通过电子散斑干涉和数字图像相关技术的结合,实现叁维变形的同步,实时、高速测量。3)基于迭代最近点算法,提出了最小变形边界条件下刚体位移消除的方法。根据激光散斑干涉方法测量的相位信息,选取相位变化较小的区域作为匹配的置信区域,使用ICP算法进行匹配。4)基于不确定度理论与方法,对散斑干涉系统的进行测量不确定度分析,建立测量不确定度模型,给出具体评定流程。同时进行测量系统的误差分析,推导了观测灵敏方向矢量对测量结果的影响,并且进行了相移法对测量结果的误差分析,指出了成像畸变和测量环境对系统的影响。5)搭建了散斑干涉叁维变形测量光路,开发了基于该系统的软件,结合实验光路实现了相位和叁维变形的计算。利用该软件对叁维变形测量进行了实验研究。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-05-01)

邵德洋[9](2017)在《电子散斑干涉图像的滤波方法研究》一文中研究指出近些年来,电子散斑干涉技术逐渐发展为一种新型的非接触测量技术。该技术具有实时、非接触和全场等优点,被广泛应用于振动、位移、应变和医学诊断等各方面的测量中。电子散斑干涉技术得到的是散斑的干涉条纹图像,物体表面的形变或位移信息隐藏在这些条纹信息中。但是由于电子散斑干涉条纹图像伴有很强的颗粒性噪声,干涉条纹的对比度和分辨率会比较低,影响着电子散斑干涉技术的结果,最终影响着测量的精度。为此,本文针对上述问题提出一种改进的基于SVM-PCNN的滤波方法。根据平移不变剪切波变换具有多尺度分解和局部方向化的特性,再结合SVM在小样本、非线性学习、高维模式分类等方面优势以及利用PCNN神经网络的同步发放和异步振荡特性,从而达到滤波的目的。实验结果表明,利用该算法进行滤波,得到的图像具有高对比度和条纹骨架清晰的优点。本文的主要研究工作包括以下几个方面:1.详细介绍电子散斑干涉技术的基本原理以及干涉条纹图像滤波技术的发展历程。2.介绍了空域滤波、频域滤波以及其他几种条纹图像的滤波方法的原理,并分析这几种滤波方法在散斑干涉条纹图像滤波中的优缺点。针对各自的不足,提出一种改进的基于SVM-PCNN的滤波方法。3.借助MATLAB对实验对象进行仿真实验,对滤波后图像的峰值信噪比、散斑指数等几种评价指标进行讨论,并分析细化后条纹图像的效果。以此从客观上论证本文提出的算法可以达到更佳的滤波效果,是一种可行的图像滤波方法。(本文来源于《安徽大学》期刊2017-05-01)

薛婧璇[10](2017)在《基于电子散斑干涉技术的光学涡旋阵列位移测量模拟》一文中研究指出近年来伴随光电信息技术的快速发展,电子散斑干涉测量技术(Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)凭借其精度高、非接触、高效数据传输和全场测量等优点,正朝着微结构、精密测量、叁维测量及自动化测量方向发展。传统的电子散斑干涉的相移检测技术主要有相移干涉法和傅里叶变换法,对干涉条纹图像处理后得到的相位是包裹相位,需要对其进行相位展开,增加了相移提取的运算量,引入误差。在条纹密集处的测量误差较大。光学涡旋(Optical Vortex)因为和光子的轨道角动量相联系因而可以运用到利用光镊子和光扳手对微观粒子进行捕捉、操控和旋转等微观技术领域。近年来,随着微观粒子操作量不断增加,为了满足需要,由单一的光学涡旋逐渐过度到大量光学涡旋组成的光学涡旋阵列,成为光学涡旋研究的热门。本文将光学涡旋阵列与电子散斑干涉技术相结合,提出了一种利用光场的涡旋特性测量离面位移的新方法。采用光学涡旋干涉仪(Optical Vortex Interferometer,OVI)获取的规则涡旋阵列作为物光,在光路中加入第四束平面波作为参考光,物光与参考光干涉形成“叉”形涡旋光干涉条纹图,运用光流场理论,获得两连续图像之间的运动矢量场,对变形后的干涉条纹图经过窗口Fourier变换获取频谱图,将频谱与运动矢量场进行迭加运算,进而可以获得变形相位信息。该方法仅采用了变形前后的两幅干涉图即可确定全场相位的变化,无需进行空间相位提取,有效减小了相位解调过程中的运算量和误差。由于利用了涡旋点阵的干涉条纹图,较传统点阵测量方法提高了条纹空间频率,进而提高了测量灵敏度,同时在光流场基本公式中引入了时间参量,实现了动态形变测量。本文具体内容介绍如下:1、介绍了光学涡旋和光学涡旋干涉仪的发展现状和应用前景,对电子散斑干涉测量技术的发展状况进行简要介绍。2、介绍了光学涡旋的基本性质和几种具体产生方式,并且对各个产生方法的优缺点进行分析。介绍了光学涡旋点阵的几种产生方法,对光学涡旋干涉仪产生光学涡旋阵列的基本原理进行推导,通过MATLAB模拟生成光学涡旋阵列并与平面波相干射的光场分布和相位分布,分析干涉光场的干涉条纹、零值线以及光学涡旋点的特性。3、介绍了光流场的基本概念和原理,对光流场的约束条件Horn-Schunck算法的具体原理进行分析,并通过MATLAB函数模拟实现了Horn-Schunck算法,并在此基础上模拟获得两幅干涉条纹图像的光流场。4、介绍了散斑场的相位奇异特性和电子散斑干涉测量的原理方法,通过MATLAB模拟两种常见的干涉相位提取方法:相移干涉法和傅里叶变换法,分别对这两种方法获得的变形相位干涉条纹图提取的包裹相位进行展开,获得变形相位。并且将光学涡旋点阵与传统电子散斑测量技术相结合,结合光流场的基本理论,模拟实现了对物体形变的全场相位测量。具有全场性,无需进行相位解调等优点。(本文来源于《山东师范大学》期刊2017-04-10)

电子散斑干涉论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着科学技术的发展和生产制造技术的不断革新,形貌测量技术在产品设计、质量检测、国防军工等领域的应用也越来越广泛,精度要求越来越高。电子散斑干涉技术(Electronic Speckle Interferometry,ESPI)作为一种重要的光学测量技术,具有非接触测量、全场测量、高测量精度、高灵敏度等优点,一直深受科研工作者重视。近些年随着激光技术和计算机技术的不断进步,ESPI快速发展,已经成为光学测量领域的一个重要分支。本文将ESPI与傅里叶变换法和相移法结合应用于测量物体形貌,对其若干关键技术进行了理论分析与实验研究,并搭建一套基于ESPI的形貌测量实验光路系统,可以实现物体形貌的非接触、高精度测量。论文研究工作主要包括以下内容:1)根据ESPI的典型光路和测量原理,分别研究基于傅里叶变换法的载波调制形貌测量原理和基于相移法的形貌测量原理,并设计了基于ESPI的形貌测量实验光路系统。2)分析散斑干涉条纹图不同生成模式的各自特点,并根据实际处理效果,选择减模式作为本实验光路系统的条纹图生成模式。3)根据散斑干涉条纹图的特性,进行对比度增强和滤波处理的相关研究。通过采用不同的对比度增强方法和滤波处理算法对散斑干涉条纹图进行图像处理,设计了先灰度变换和直方图均衡化处理,再维纳自适应滤波的预处理方案。4)基于傅里叶变换法和相移法的相关理论,分别对散斑干涉条纹图进行相位信息提取,根据结果对傅里叶变换法和相移法进行分析和比较。5)针对散斑干涉条纹图的相位展开技术进行研究,采用不同的相位解包裹算法对包裹相位图进行解包裹处理,通过比较解包裹后的相位分布图,选出质量图导向法或枝切法作为本实验光路系统的解包裹处理算法。6)构建实验光路系统,包括器件选型、搭建和调试,进行基于傅里叶变换法的载波调制形貌测量实验和基于相移法的形貌测量实验,验证理论分析的正确性、系统构建方案的可行性,并分析实验光路系统的误差来源,提出改进措施。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电子散斑干涉论文参考文献

[1].邵珩,周勇,祁俊峰,聂中原.GPU加速电子剪切散斑干涉图像处理[J].液晶与显示.2019

[2].程海宾.基于电子散斑干涉的形貌测量研究[D].杭州电子科技大学.2019

[3].马银行,蒋汉阳,戴美玲,代祥俊,杨福俊.基于电子散斑干涉与数字剪切散斑干涉法的悬臂薄板振动分析[J].光学学报.2019

[4].张天弛,张明,李博,孙利,祁俊峰.基于电子散斑干涉的载人航天器密封舱焊缝残余应力测试方法[J].载人航天.2018

[5].陶楠.基于电子散斑干涉的矩形薄板力学性能研究[D].东南大学.2018

[6].王青原,陈红鸟,袁波,黄兴震,赵艳兵.基于电子散斑干涉技术的混凝土裂纹扩展特性研究[J].水力发电学报.2018

[7].唐晨,陈明明,陈霞,李碧原,雷振坤.基于变分图像分解的电子散斑干涉信息提取方法[J].光学学报.2018

[8].孙建飞.基于电子散斑干涉变形测量的关键技术研究[D].合肥工业大学.2017

[9].邵德洋.电子散斑干涉图像的滤波方法研究[D].安徽大学.2017

[10].薛婧璇.基于电子散斑干涉技术的光学涡旋阵列位移测量模拟[D].山东师范大学.2017

论文知识图

相乘模式条纹Fig.2-12Multiplyingmo...剪切散斑图记录光路提高光能利用率的电子剪切散斑干涉系...图像处理功能Fig.5-5Mainimageproces...基于沃拉斯顿棱镜的干涉系统基于马赫-曾德尔干涉仪的剪切散斑干涉...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

电子散斑干涉论文_邵珩,周勇,祁俊峰,聂中原
下载Doc文档

猜你喜欢