(最新)激光散斑技术研究.pdf

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1、摘要摘要当激光照射在具有漫反射性质的物体表面时，从物体表面反射的光在空间相干叠加，就会在整个空间发生干涉，形成随机分布的，或明或暗的斑点，这就是激光散斑。虽然这些斑点的大小和位置是随机的，但是所有斑点的综合符合统计规律，也就是散斑场和物体表面一一对应，散斑场的运动与物体表面上各点的运动一一对应，可以根据对散斑运动的检测，来计算位移、应变、应力等力学量。本文主要介绍一系列基于激光散斑的物理性质得到的理论、算法、技术。回顾散斑干涉技术的发展过程，重点论述一些新技术。介绍激光全息照相的方法，并提出减轻噪声散斑的途径。介绍包括数字散斑联合变换相关法、单色激光一次曝光记录真彩

2、色全息图、特种材料表面激光散斑特征提取、散斑条纹图的自适应窗口滤波法在内的新技术和新理论。最后对激光散斑技术的发展前景作以展望。关键字：激光散斑散斑干涉测量散斑噪声激光全息技术激光散斑技术研究摘要AbstractWhenthelaserirradiationwithdiffusereflectanceobject’ssurface，thereflectivebeamswillcoherentinthespace,andtheformationofrandomdistribution,overtorcovertspot,whichislaserspeckle.Alth

3、oughthesespotsonthesizeandlocationisrandom,allofthespotswithacomprehensivestatisticallaw,specklefieldisthereflectionofthesurfaceobjects.Sothespecklescanbeusedasthemovementdetectiontomeasurethedisplacement,strain,stressandothermechanicalquantity.Thispaperpresentsaseriesoftheories,algori

4、thmsandtechnologies,whicharebasedonthelaserspeckle’scausesandthephysicalnature.Recallingspeckleinterferometryprocessofdevelopmentandlookforwardtodevelopmentprospects.Therearepresentedhighlightsinclude:jointFouriertransformdigitalspecklecorrelation,thetruecolorhologrammakingbysingle-exp

5、osureofone-wavelengthlaser,featureextractionoflaserspeckleforspecialmaterialsurface,adaptivewindowfilterforelectricspecklepatterninterferometryfringepattern.,whicharethenewtechnologiesandtheoriesdevelopedquicklyinrecentyears.Finally,itistheprospectsoflaserspeckletechnology.Keywords:Las

6、erspeckleelectricpatterninterferometryspecklenoisefilteringLaserholography.激光散斑技术研究目录目录第一章绪论…………………………………………………………………1第二章激光散斑的成因及物理性质………………………………………32.1散斑的成因和性质…………………………………………………32.2激光散斑光强分布的相关函数……………………………………4第三章散斑干涉检测的基本原理和方法…………………………………93.1散斑干涉检测的概况………………………………………………93.2散斑干涉检测的基本方

7、法…………………………………………9第四章激光全息照相技术…………………………………………………214.1激光全息照相原理…………………………………………………214.2全息图的类型………………………………………………………244.3全息干涉术…………………………………………………………254.4单色激光一次曝光记录真彩色全息图……………………………29第五章散斑条纹图的滤波…………………………………………………375.1散斑条纹图滤波方法概述…………………………………………375.2散斑条纹图自适应窗口滤波法……………………………………43第六章特种材料表面激