电子散斑干涉检测技术的研究

作     者：万敏 

作者单位：南京航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王海涛

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：电子散斑干涉技术 条纹骨架提取 双脉冲 无损检测 复合材料 

摘      要：电子散斑干涉技术简称ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry),是以激光技术、视频技术、计算机图象处理技术、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,被广泛应用于无损检测(NDT),光学粗糙表面位移,变形测量,振动分析等领域。 本文阐述了散斑干涉计量技术的发展概况及ESPI在无损检测方面的应用,分析了散斑成因和散斑测量的基本理论,并重点介绍了本文中所运用的参考光束型ESPI检测系统组成。 针对散斑干涉条纹图充满大量噪声的特性,本文研究了基于去噪算法的ESPI条纹骨架提取,干涉条纹经过滤波去噪、二值化、细化、拟合等处理以后,可得到满意的条纹骨架线。并采用搭建的ESPI系统对试件离面位移进行了实验测量,经过图像、数据处理后可实现试件位移的三维重构。 在工业环境测试现场,会有很多引起ESPI不稳定的干扰,双脉冲ESPI用减少曝光时间和间隔来提高稳定性,但由于条纹图的生成方式是相加模式,条纹质量不高,被淹没在低频噪声中。本文对双脉冲ESPI进行了研究,由于条件限制,运用连续波激光器模拟相加型双脉冲ESPI条纹的产生,并设计了相应的硬件滤波系统进行处理,可得到条纹图。由此得出的结论完全适用于双脉冲ESPI系统。 ESPI在复合材料的无损检测中有着很广泛的应用。本文以对蒙皮蜂窝结构材料进行无损检测,作为研究的切入点,仿制了几种具有典型缺陷的试块,得出初步的检测结果。