基于小波分析的双波长散斑干涉测量技术的研究

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1、夕妻京交万方数据硕士学位论文基于小波分析的双波长散斑干涉测量技术的研究Researchoftwo-wavelengthspecklepatteminterferometrybasedonwaveletanalysis作者：李光宇导师：高瞻北京交通大学北尿叉通大字2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。

2、学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：彦艚签字日期：弘，中年石月fr日导师躲、弯峰签字日期：≯fP年否月77-Et万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士学位论文密级：公开基于小波分析的双波长散斑干涉测量技术的研究Researchoftwo·wavelengthspecklepatteminterferometrybasedonwaveletanalysis作者姓名：李光宇导师姓名：高瞻学位类别：工学学号：11121822职称：教授学位级别：硕士学科专业：光学工程研究方

3、向：光电检测技术北京交通大学2014年6月万方数据致谢本论文的工作是在我的导师高瞻教授的悉心指导下完成的，高瞻教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，必定让我受益终身。高瞻教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在论文完成之际，对高瞻教授在两年半的时间里给予我在科研、学习和生活中的关心和指导表示最诚挚的谢意。在科研工作中冯其波教授、谢芳教授、滕永平副教授，邵双运副教授、张斌副教授、范玲副教授、崔建英高级工程师、陈世谦高级工程师和刘依真高级工程师都给予了我很大的鼓励和帮助，在此表达我由衷的谢意。在实验室工作及撰写论

4、文期间，杨婧博士、高晓婧博士、崔存星博士，张彦彦，韩旭光，张桐，刘阳等同学对我论文中的部分问题的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的父母，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。本论文依托于国家自然科学基金项目：一种新型动态三维外差散斑干涉测量技术的研究(51275033)万方数据北京交通大学硕士学位论文摘要散斑干涉术测量技术是一种非破坏、高灵敏度、高准确度的光学测量技术，该技术可以对物体光学粗糙表面的粗糙度、位移量、形变量、振动频率和幅度以及表面应力应变等信息进行全场的动态测量。因为其简易的光路结构以及波长级甚至更高的测

5、量精度，目前已被广泛应用于航空航天业、机械制造业、以及生物医学等领域，与其相关的新测量方法以及新算法也在不断地涌现。本篇论文以时间序列散斑干涉术测量技术为基础，在双波长测量方法、小波分析算法、以及小波包滤波算法这三方面进行了相关的实验与研究。本篇论文的主要工作有：(1)将双波长测量方法引入时间序列散斑干涉测量技术中，并对其进行了理论推导与实验研究；搭建了波长为473nm和532nm的双波长激光测量系统，获取了双波长散斑时间序列相关条纹图，同时基于此相关条纹图对物体的位移信息进行了复原。(2)基于小波脊算法对与被测物位移相关的相位信息进行复原。本论文中采用了三种

6、不同的典型小波函数作为基函数，通过将复原结果与实际位移进行比较，对不同小波基函数的复原结果进行了比较与评价。(3)编写了小波包自适应分析滤波的算法和程序。通过对加入噪声的仿真信号以及实验过程中采集到的信号进行小波包滤波，验证小波包滤波算法对外界噪声的滤波效果。仿真及实验证明，小波包自适应滤波的方法可以有效的降低信号中的噪声，提升测量信号的信噪比，因此可以将其作为一种有效的信号预处理的方法应用到散斑干涉测量中来。关键词：散斑干涉；双波长；小波分析；小波包分析：分类号：0439万方数据ABSTRACTSpecklepaaerninterferometryisano

7、pticalmeasuringmethodwiththecharacterofnon．destructive，highsensitivityandhighaccuracy．ThismethodCanrealizedynamicandfull．fieldmeasurementofsurfaceroughness，displacement，deformation，vibration，stressandstrain．Foritssimpleopticalstructureandhighaccuracy,specklepatterninterferometryhasb

8、eenwidelyusedinaero