基于条纹中心线法的电子散斑干涉条纹信息提取

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1、第42卷第1期2010年2月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsV01．42No．1Feb．2010基于条纹中心线法的电子散斑干涉条纹信息提取王海涛1罗秋凤1万敏1姜兆芳1朱永凯1田贵云h2(1．南京航空航天大学自动化学院，南京，210016；2．纽卡斯尔大学电子与计算机工程学院，英国)摘要：电子散斑干涉技术(ESPI)是光学测量的一种重要的方法，对ESPI条纹的信息提取是ESPI进行光学测量的关键步骤之一，本

2、文在介绍电子散斑干涉条纹中心线法的基础上，开展了ESPI条纹图预处理和基于条纹细化算法的骨架线提取的研究，包括对细化的条纹进行修整、拟合，该方法可以实现条纹骨架的快速、准确的自动提取。设计了一套应力形变装置，运用电子散斑干涉条纹中心线法对试件表面的形变进行实际检测，得到测量结果．对结果进行了分析，实验测量值与实际相符。关键词：电子散斑；干涉条纹；图像处理中图分类号：0436．1文献标识码：A文章编号：1005—2615(2010)01—0107—05ExtractingInformationofE

3、SPIFringesBasedonFringeCenterMethodWangHaita01，LuoQiufen91，WanMin91，JiangZhaofan91，ZhuYongkail，TianGuiyunl’2(1．CollegeotAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China2．SchoolofElectrical，ElectronicandComputerEng

4、ineering，UniversityofNewcastle。UK)Abstract：Theelectronicspecklepatterninterferometry(ESPI)isoneoftheimportantopticalmeasure．mentmethods．TheextractinginformationoftheESPIfringesisoneofthekeytechnologiesduringES—PIapplication．AfringecentermethodforESPIi

5、nterferogramanalysisandamethodbasedonthefringerefinementalgorithmareintroduced．Thethinskeletonsareamendingtobesmooth．Themethodcanautomaticallypickupthefringeskeletons．Ameasurementexperimentbyusingthistechniqueisusedtodetectandanalyzethedeformationofth

6、esample．Theresultisinagreementwiththeactualsituation．Keywords：electronicspecklepatterninterferometry(ESPI)；interference—stripes；imageprocessing电子散斑干涉技术[14](Electronicspecklepatterninterferometry，ESPI)是以激光技术、视频技术、计算机图像处理技术、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

7、泛应用于三维面形测量[1-5]、光学粗糙表面位移[6]、变形测量、振动分析[7．8]、无损检测[91等领域。无论是基于应力分析应用的变形测量、面形测量应用还是无损检测方面的应用，当得到电子散斑干涉条纹图后，都要对条纹图进行处理和分析，将条纹解析为测量场内各点的位移量、变形量，进而求得各点的应变、应力等，得到所需要的信息。电子散斑干涉条纹的信息提取基本上分为两类：基于条纹亮度分析的条纹中心法[10]和基于时间与空间相位分析的相位法[1¨。近些年来，人们在条纹图像处理的相位分析技术方面做了大量工作，相

8、位实验及分析方法成为目前电子散斑干涉测量领域的主流。但是，基于电子散斑干涉条纹亮度分析的条纹中心技术仍然是条纹图像数字化自动分析处理方法中较有效的一种方法，因为在某些情况下，例如对由以前的实验重现的条纹图像进行分析处理以及实验仪器不能引入相移装置或引入相移的目的是条纹倍增时，条纹中心技术是条纹图像数字化自动分析处理的唯一可用方法。ESPI条纹处理的实质是从干涉条纹图的灰度分布中提取相位场定量的分布，图像处理的主要任务是去除散斑噪声、提高条纹对比度，本文主要应基金项目：江苏省科技厅国