基于电子散斑干涉技术的缺陷识别

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1、摘要电子散斑干涉计量技术是进行物体缺陷检测和识别的重要技术方法，其基本原理是经过合适的加载使物体发生变形，通过电子散斑干涉系统来监测变形的变化，利用缺陷区和非缺陷区在变形变化上的特点不同来自动判别缺陷情况。该技术既可以榆测物体表面的缺陷，更可咀检测物体内部的缺陷，是一种得到日益重视的无损检测方法。在技术发展及应用方面，虽然ESPI技术已经有一些应用并且有仪器化的产品出现，但相比其它常用无损检测技术，其在工业上的应用还十分有限，其主要原因在于被探测物体的缺陷形状、特征的复杂性和多变性，较难找出一种通用的自动分析技术。本文希望在这方面在前人所做工作基础上作一些探索。

2、本文对ESPI技术的发展状况进行了概述。详细介绍了EsPI光学系统并对其灵敏度进行了分析。EsPI系统从其测量参数上可分为两类：面内变形测量系统及离面变形测量系统，两者的最大差别在于测量光路的不同。论文详细分析了EsPT系统的测量原理，总结了时域相移技术、空域相移技术和空间载波相移技术的移相原理及在电子散斑干涉系统中的应用。在ESPI测量变形实验中，单幅ESPI技术得到的条纹是余弦包裹位相，具有二义性，解包裹困难，因此单幅ESPI技术只能把变形以条纹图的方式反映出来，适宜用作变形的监测。相移EsPT技术得到的结果可直接进行解包裹，可以进行变形的定量分析。详细分析

3、总结了电子散斑干涉计算变形的主要算法，对其中的“1+1”步算法、“4+1”步算法进行了详细的公式推导并进行了实验验证，在分析空域相移EsPI技术时，提出了散斑干涉图中计算变形的“2+2”步算法。在基于变形条纹图的缺陷识别上，本文提出了改进的梯度算法，使缺陷区和非缺陷区的界限更加明显，对其进行了计算机模拟验证。搭建了实验系统，进行了验证装置对面内位移的敏感性实验、变形的监测实验、PzT的标定实验、台阶及木板内部圆孔的变形测量实验，给出了实验结果。最后，本文根据课题研究工作和实际测试经验，指出了下一步需要丌展的工作和没想。关键词：电子散斑于涉计量技术，缺陷识别，变形

4、测量ABSTRACTelectronicspecklepatterninterferometryisanimportantway{‘ordefectdetection，{tsf圳1(

5、amentalid{jalsto自{止etheob』ectdeformundersuitableload，watchingthechangeoffringemapofdeformation．thenjudgingthedefectautomatjcallythroughthedifferenceofdeformationingoodareasandbadareas．Theteehn

6、iquecannotonlydetecttheexternaldefect，butalsoinnerdefect．Inthetechniquedevelopmentandapplication，althoughit}lasbeenusedinsomewaysandithasemergedsomeinstrumentsaboutESPlintherecentyears，comparedwithothernon—destructivetechniques，ithasnotfullydeveiopedinindustry．Themainreasonisthccompl

7、exityandvarietyoftheshapeandcharacterofthederect，whichmakeitdifficu】etofindauniversalmethodtoanalyzeit．ThepaperhopesLomakesomeexploreontheworksofprior口eople．ThepapersummarizesthedevelopmentstatusofESPI，introducestheopticalsystemofESPlandanalyzesjtssensitivityindetail．TheESPIsysteⅢcan

8、bedividedIntoln—planesystemandout—planesystemaccordingtothemeasuringparameter，浊emaximaldistinctionbetweenthemisthedifferenceofthedesignoftheiropticalpathsThepaperanalyzesthemeasuringprincipleofESPIsystemindetail，王ntroducestheprlncipleandapplicationoftimephase—shiftingtechnique，spacep

9、hase—shiftin