基于邁克爾遜干涉的傅里葉變換散斑形貌測量技術(shù)研究.pdf

1、三維物體形貌光學(xué)測量技術(shù)具有測量速度快、分辨率高、非接觸、適應(yīng)性強(qiáng)、自動化程度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在工程設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、工業(yè)快速成型、產(chǎn)品質(zhì)量檢測、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人體測量、醫(yī)學(xué)診斷等諸多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。 電子散斑干涉測量技術(shù)是光學(xué)測量技術(shù)的一個重要分支。電子散斑干涉測量利用條紋分析實(shí)現(xiàn)形變的無損測量，具有非接觸、全場性、精度高的特點(diǎn)，近二十年來已成為變形場測量的重要方法。電子散斑干涉測量技術(shù)通過在被測物體表面產(chǎn)生干涉條紋(

2、載頻調(diào)制條紋)，分析位移場與物面高度之間的關(guān)系，可測量物面的形貌。該方法基于光的干涉，測量靈敏度高。電子散斑面形測量技術(shù)基于傳統(tǒng)的電子散斑干涉技術(shù)，具有電子散斑干涉技術(shù)的一系列優(yōu)點(diǎn)。 本文就基于邁克爾遜光路的電子散斑干涉結(jié)合傅里葉變換法用于物體形貌測量進(jìn)行了研究與討論，主要內(nèi)容是： 1.介紹了散斑的成因、產(chǎn)生方法及相關(guān)概念；回顧了散斑干涉計(jì)量的起源于發(fā)展；系統(tǒng)介紹了電子散斑干涉的原理及散斑干涉中的位相測量技術(shù)。

3、2.回顧了物體形貌測量的發(fā)展過程，介紹了幾種形貌測量的方法，重點(diǎn)介紹了投影柵線和傅里葉變換法相結(jié)合測物體形貌。 3.討論了偏轉(zhuǎn)法實(shí)現(xiàn)電子散斑干涉場的載頻調(diào)制原理和傅里葉變換法解調(diào)原理。通過傅里葉解調(diào)可以獲得物體變形的全場位相，從而獲得變形場。 4.提出了電子散斑干涉載頻調(diào)制測量物體形貌的方法。采用典型的邁克爾遜干涉光路，將物體偏轉(zhuǎn)一微小角度(等效為物面與參考面間形成空氣楔)產(chǎn)生等厚干涉，可在物體的表面引入包含物體高度信息