基于PDE的错位ESPI无损检测方法与系统实现

设计并实现了电子散斑干涉无损检测系统,搭建了错位电子散斑干涉光路.采用基于偏微分方程的电子散斑干涉信息提取技术对采集到的散斑图像进行处理,结合条纹图自身的方向信息,利用偏微分方程提取电子散斑干涉条纹图的中心线并进行相位插值,得到物体的变形信息,从而实现无损检测.实验结果表明:本文方法提取的相位平均误差在2%以内.     

激光散斑位移测量方法研究

激光散斑测量法是在全息方法基础上发展起来的一种测量方法,这种方法具有很强的实用价值。散斑位移测量不仅可以实现离面微位移的测量,也可以进行面内微位移测量。主要是对面内微位移进行了测量研究,利用设计的测量系统将物体发生位移前后的散斑图由CCD记录下来,分别用数字散斑相关法和散斑照相法对散斑图像进行了分析处理,并得出了相应的结论。最后,对以上两种测量法的特点和测量误差产生的原因都作了简单的分析和比较。     

基于Matlab的数字散斑干涉图像处理

数字散斑干涉技术(DSPI)是一种高精度的光学测量技术,它适用于物体的形变及位移测量。因为其具有较高的测量精度,所以在航空航天、工业检测和生物医学等精度要求较高的领域都得到了广泛的应用。在数字散斑干涉技术中,条纹图像的处理是十分重要的。本文介绍了利用Matlab对散斑图像进行处理的各种方法和实际效果,包括令两幅图灰度值相减得到条纹图,图像的灰度增强处理,滤波处理,二值化处理和条纹的细化处理,最后提取出较清晰的条纹骨架线,为后续处理工作提供了基础。     

电子散斑的递归滤波技术

分析研究了电子散斑(ESPI)滤波处理的一种新方法——递归滤波法,并且编制了相应的图象处理软件。实验表明,该方法对电子散斑条纹图和电子错位散斑条纹图有极佳的滤波效果,而且处理速度快,实用性很强。     

基于空间载波的单波长剪切散斑干涉面内面外变形导数同时测量方法

剪切散斑干涉技术是测量物体变形导数的重要方法之一。针对单波长双光束面内面外变形导数测量系统中的干涉图获取问题,提出了一种基于空间载波的单波长剪切散斑干涉的面内面外变形导数同时测量方法。首先设计了一种单波长剪切散斑干涉测量光路。在该测量光路中,激光垂直入射到待测物表面,采用两个光轴相互垂直的偏振片来保证两个观测方向的光束偏振态相互垂直;使用透镜-光阑组合的马赫-曾德剪切装置来实现剪切量和载波量的独立调整。然后在剪切量一致的情况下,引入两个不同的载波频率,实现剪切散斑干涉图的相位频率分量在频谱中的分离,并通过空间载波相移技术从记录的剪切散斑干涉频谱图中提取与面内面外变形导数相关的相位分量。最后对载频的引入进行了分析与设计,同时进行了带槽口的三点弯曲实验板的变形测量。实验测量结果与仿真分析吻合,验证了该实验测量系统的可行性。     

应用数字散斑技术的沥青混合料劈裂应变研究

采用数字散斑相关方法对沥青混合料试件间接拉伸试验中的拉伸应变进行研究.通过程序模拟散斑图的拉伸试验,得出所用数字散斑相关方法处理程序可用,且具有很高精度;通过与应变片测量法、计算法的比较和分析得出数字散斑相关方法的有效性.结果表明,数字散斑相关方法用于测量间接拉伸应变有效可行.     

数字散斑相关技术中散斑颗粒尺寸大小对测量精度影响的研究

通过选取不同颗粒尺寸大小的散斑场针对不同距离,不同位移情况下进行了实验研究比较,给出了散斑颗粒尺寸大小对测量精度的影响.并以实验结果的相对误差为依据,为将数字散斑相关测试技术实际用于大型建筑工程安全检测时散斑场的人工制作提供一个可靠的实验参考依据.     

基于SPI的三维物体变形测试

本文在SPI测量变形物体三维位相的原理上,选用马赫-泽德干涉系统,提出了用一个干涉图法,实现了散斑干涉图三维位相测试的新方法。用CCD分别接收物体变形前后的散斑图,将两幅散斑图相减得到变形物体的散斑干涉条纹图。应用MAT LAB软件编程对散斑干涉图进行二维FFT运算,获得变形物体的三维位相。由三维位相分布可以判读物体的三维变形,进而为后续分析物体的三维应力奠定基础。实验表明,该方法简单、速度快,一个干涉图法可减少震动对测试结果的影响,精度容易达到λ/10。     

齿轮啮合过程动态散斑图的拍摄技术

采用双脉冲红宝石激光器作光源，在齿轮动态效应实验台上，用电子散斑相机，对旋转齿轮受载下的状态进行拍摄，用该方法可以拍摄到光脉冲宽度在３０－５０ｎｓ内的动态散斑图像，介绍拍摄原理，以及激光器的点燃，延时，触发和同步拍摄之间的关系，并给出实际拍得的散斑图及再现条纹图实例。     

齿轮啮合过程动态散斑图的拍摄技术

采用双脉冲红宝石激光器作光源，在齿轮动态效应实验台上，用电子散斑相机，对旋转齿轮受载下的状态进行拍摄．用该方法可以拍摄到光脉冲宽度在３０～５０ｎｓ内的动态散斑图像．介绍拍摄原理，以及激光器的点燃、延时、触发和同步拍摄之间的关系，并给出实际拍得的散斑图及再现条纹图实例．     

采用数字图像相关法的人体测量

为了能够快速重建三维人体点云数据,提出并实现了一种基于数字图像相关法的快速人体测量技术。首先搭建由彩色相机、黑白相机和散斑投射器构成的人体测量系统,采用光束平差法完成系统的总体标定。控制散斑投射器与黑白相机同时触发,在散斑结构光投射的瞬间,黑白相机采集带有散斑图案的人体,彩色相机拍摄真实人体图像。应用数字图像相关法完成图像匹配,用双目立体视觉解算出人体点云,多视场点云自动配准最终得到完整的三维人体点云数据。实验结果表明,扫描得到的人体数据完整,细节特征保持且速度不足一秒,可以满足人体测量的要求。     

激光剪切散斑检测技术在飞机复合材料检测中的应用

针对目前采用敲击法检测飞机复合材料存在可靠性差,检测灵敏度低等缺陷,本文采用激光剪切散斑检测系统对飞机复合材料进行检测,并应用该系统对含损伤的多层粘接复合材料及双层蜂窝粘接复合材料试件进行了检测试验。试验结果表明,激光剪切散斑检测灵敏度高,结果直观,不漏检,可以定量测量缺陷的尺寸,精度达0．1mm,可以测量纵向变形,精度达0．1μm,还可以测量缺陷之间的距离。该系统无需专门隔振,具有计算机实时图像记录等特点,对飞机复合材料的检测具有较好的效果。     

基于液体光波导的散斑抑制

在激光显示系统中,散斑会引起图像质量下降。对比常用的消散斑方法的效果,提出了应用液体光波导消散斑的方法。本研究进行了应用液体光波导消散斑的实验,采用单色相机拍摄散斑图样对比分析了3种不同液体材料、不同长度的光波导的消散斑效果。为了消除光场不均匀性的影响,提出将光场图样分割成不同大小的子图像并经过统计计算得到图样的散斑对比度的方法。实验结果表明采用液体材料为甘油的光波导消散斑效果最好,并且长度越长消散斑效果越好,长度为0.5m时散斑对比度降为3.87%,可以为人眼接受。     

基于小波变换的数字全息再现像质量提高方法

数字全息再现像中存在的散斑噪声严重影响了数字全息的应用,通过分析边缘检测方法和小波变换阈值去噪方法的原理,提出了一种基于边缘检测的小波变换散斑噪声去除方法。首先利用高斯-拉普拉斯算法获得边缘图像,进而通过Neyman-Pearson准则获得自适应阈值,并采用改进折中阈值函数对边缘图像和非边缘图像小波系数进行处理,将两者处理后的小波系数相加,并进行反变换得到处理后的图像。研究结果表明,该方法能够较好地在去除散斑噪声的同时保留图像细节。     

基于EMD小波阈值化的SAR图像斑点抑制

为有效抑制SAR图像斑点噪声,提出了基于EMD小波阈值化的斑点抑制方法．该方法首先用EMD方法将含斑点噪声的SAR图像分解为若干层基本分量,对前几个分量用小波阈值化方法进行处理,然后重构图像,从而达到抑制斑点噪声的目的．实验结果表明,该方法同小波阈值方法和二维EMD方法相比,去噪效果较明显,在抑制斑点噪声的同时,较好地保持了边缘和细节信息．     

散斑纹影照相法

本文提出一种新的散斑纹影照相法用干透明介质的全场密度测试。讨论了光学系统的原理和实验方法。用该技术测量等温平板周围的温度,结果与全息、微型热电偶测量结果一致。     

基于特征的SAR图像与光学图像自动配准

针对现有配准方法在用于SAR图像和光学图像配准时,存在受SAR图像相干斑噪声影响大,手工选取配准点精度低等缺点,提出了一种基于区域特征提取的图像配准方法．对SAR图像首先进行相干斑噪声抑制,并采用图像分割的方法提取出封闭区域的边界作为特征,然后与可见光中提取的边缘利用闭合区域边缘链码的相关寻求匹配,精确配准的误差达到子象素级水平．实验结果表明,该方法能够以较高的精确度从SAR图像中提取配准控制点,从而实现了多传感器图像的自动配准．     

极化SAR图像的多纹理最大似然估计

提出了一种新的极化SAR图像相干斑抑制的方法。该方法在多纹理乘性相干斑噪声模型的假设下,采用最大似然估计法来同时估计多个极化通道的纹理参数。该方法保存了极化信息,消除了极化通道间的耦合,取得较好的相干斑抑制效果;并与极化白化滤波法(PWF)作了比较。     

一种复合的SAR图像去噪算法

针对SAR图像噪声影响分辨率的问题,提出一种新的复合SAR图像增强和去噪方法．该方法首先利用信号的小波相邻尺度相关性将信号和噪声分离,然后根据SAR图像近似瑞利分布的特点把SAR图像转换为近高斯分布,再分别利用复数扩散震动滤波器对SAR图像信号部分进行增强,用各项异性扩散方程对含噪部分进行去噪,最后用小波平稳变换对图像进行重构．实验结果表明,与传统的SAR图像去噪算法相比,新算法在边缘增强和噪声去除能力方面均有显著提高．