三维时域散斑动态干涉测量系统的集成化设计

作     者：刘子惠 高瞻 高晨家 王煦 钟楚千 刘宇琛 张园 LIU Zihui;GAO Zhan;GAO Chenjia;WANG Xu;ZHONG Chuqian;LIU Yuchen;ZHANG Yuan

作者机构：北京交通大学理学院发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2020年第41卷第4期

页      面：829-836页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0803[工学-光学工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51675038) 

主　　题：光学测量 时域散斑干涉 小波变换 集成化设计 

摘      要：三维电子散斑干涉技术(3D ESPI)具有非接触、高精度、高灵敏度和全场测量等优点,被广泛应用于许多领域。为了实现非接触动态全场三维测量,设计并建立了一个紧凑、完备的三维测量系统。用一个多波长光纤耦合激光器代替3个独立光源,产生的离面、面内散斑干涉图仅用一台彩色CCD相机就能捕捉和处理;整个测量系统采用笼式结构,具有高度的灵活性和稳定性;对基于小波变换的相位展开算法进行了编程,实现了被测物体三维位移信息的完整提取。实验证明该测量系统可以实时获取被测物体的三维位移,在测量实验中,获得的三维位移值17.68μm、36.23μm、13.85μm,相比于实际位移值18.1μm、36.4μm、14.0μm它们的绝对误差分别为0.42μm、0.17μm、0.15μm,相对误差分别为2.3%、0.5%、1.1%。