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1、南京航空航天大学硕士学位论文电子散斑干涉检测技术的研究姓名:万敏申请学位级别:硕士专业:测试计量技术及仪器指导教师:王海涛20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要电子散斑干涉技术简称ESPI(ElectronicSpecklePatternInterferometry),是以激光技术、视频技术、计算机图象处理技术、全息干涉和散斑干涉技术等相结合的一种现代光学测量技术,被广泛应用于无损检测(NDT),光学粗糙表面位移,变形测量,振动分析等领域。本文阐述了散斑干涉计量技术的发展概况及ESPI在无损检测方面的应用,分析了散斑成因和散斑测量的基本理论,并重点介
2、绍了本文中所运用的参考光束型ESPI检测系统组成。针对散斑干涉条纹图充满大量噪声的特性,本文研究了基于去噪算法的ESPI条纹骨架提取,干涉条纹经过滤波去噪、二值化、细化、拟合等处理以后,可得到满意的条纹骨架线。并采用搭建的ESPI系统对试件离面位移进行了实验测量,经过图像、数据处理后可实现试件位移的三维重构。在工业环境测试现场,会有很多引起ESPI不稳定的干扰,双脉冲ESPI用减少曝光时间和间隔来提高稳定性,但由于条纹图的生成方式是相加模式,条纹质量不高,被淹没在低频噪声中。本文对双脉冲ESPI进行了研究,由于条件
限制,运用连续波激光器模拟相加型双脉冲ESP
3、I条纹的产生,并设计了相应的
硬件滤波系统进行处理,可得到条纹图。由此得出的结论完全适用于双脉冲ESPI系统。ESPI在复合材料的无损检测中有着很广泛的应用。本文以对蒙皮蜂窝结构材料进行无损检测,作为研究的切入点,仿制了几种具有典型缺陷的试块,得出初步的检测结果。关键词:电子散斑干涉技术,条纹骨架提取,双脉冲,无损检测,复合材料I电子散斑干涉检测技术的研究ABSTRACTElectronicSpecklePatternInterferometryisshortforESPI,whichisamodern
opticalmeasurementtechnology
4、.ESPIisthecombinationoflasertechnology,video
technology,computerimageprocessingtechnology,holographicinterferometryand
speckleinterferometrytechnology.ItiswidelyusedinNondestructiveTesting(NDT),
opticalroughsurfacedisplacement,deformationmeasurement,vibrationanalysis,and
otherfields
5、.Thepaperoutlinesthedevelopmentofthespecklepatterninterferometry
technologyandtheapplicationofESPIinnondestructivetesting.Theoriginof
speckleandthebasictheoryofspecklemeasurementareanalyzed,wefocusesonthe
referencebeamESPIexperimentalsystem,whichisusedinthepaper.Accordingtothespeckl
6、einterferencefringepatternwithalargenumberofnoise
features,thefringeinformationextractionhasbeenstudiedonthebasisofdenoise
algorithm.Aftertheprocessingoffiltering,binarization,refining,fitting,thecontent
stripesskeletonmapcanbeobtained,furtheranalysiscanbecontinued.The
out-of-planed
7、isplacementofspecimenismeasuredwiththeexperimentalsystem.
Theinformationofinterferencefringesisextracted.Afterimageanddateprocessing,
wecanobtain3-Dreconstructionofthespecimensurfacedisplacement.Inthefieldtestingofindustrialenvironment,thedisturbancecancauseESPIto
beinstable,double-
8、pulsedESPIimprovess