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免疫投影基准光强变化的五步移相算法在条纹投影偏折法中的应用

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中国激光 2013年第11期40卷 203-209页

作者：刘江王飞王高文高松涛杨怀江中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为了提高条纹投影偏折法对自由曲面的测量精度，通过分析投影到待测面的条纹光强变化形式，推导出一种可以免疫光强变化的五步移相算法，并通过频域傅里叶分析论述了该算法的可行性。数值实验结果表明，免疫光强变化的五步移相算法在基... 详细信息

为了提高条纹投影偏折法对自由曲面的测量精度，通过分析投影到待测面的条纹光强变化形式，推导出一种可以免疫光强变化的五步移相算法，并通过频域傅里叶分析论述了该算法的可行性。数值实验结果表明，免疫光强变化的五步移相算法在基准光强变化1％～5％，杂散光噪声为0．1％～0．5％的情况下，相位计算精度峰值为0．0042λ，均方根值为0．0014λ，在消除离焦影响后，相位计算精度可以达到0．00092。与其他移相算法的对比分析，进一步说明了该算法的优势，免疫光强变化五步移相算法在利用条纹投影偏折法测量自由曲面领域有着较高的应用价值。

关键词：光学检测移相算法条纹投影偏折法光强变化

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基于时域傅里叶变换的波长移相算法

计量学报 2004年第4期25卷 310-313页

作者：于瀛洁张本好焦云芳上海大学精密机械工程系上海200072

基于傅里叶变换的波长移相算法,是基于时域傅里叶变换和差分技术来实现干涉图处理。这种算法主要用于实现较粗糙轮廓或台阶件的光学检测。介绍了该算法的中心思想,指出了已有的Takeda算法的缺点,提出了改进算法。叙述了新算法的实现过... 详细信息

基于傅里叶变换的波长移相算法,是基于时域傅里叶变换和差分技术来实现干涉图处理。这种算法主要用于实现较粗糙轮廓或台阶件的光学检测。介绍了该算法的中心思想,指出了已有的Takeda算法的缺点,提出了改进算法。叙述了新算法的实现过程并进行了误差分析,最后给出了实验结果。

关键词：计量学移相算法波长移相干涉技术离散傅里叶变换

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基于移相算法的玻璃应力延迟量快速测量方法

光学学报 2013年第6期33卷 117-121页

作者：李金鹏陈磊乌兰图雅杨鸣箫周舒朱荣刚郑东晖南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

为了测量光学玻璃的全场应力延迟量,提出了一种基于移相算法和自准直光路系统的应力测量方案。测试光两次通过被测件使应力信息放大1倍。根据应力条纹图对比度选定移相步长,分析一组具有高对比度的移相应力条纹图实现方砖延迟量的全场... 详细信息

为了测量光学玻璃的全场应力延迟量,提出了一种基于移相算法和自准直光路系统的应力测量方案。测试光两次通过被测件使应力信息放大1倍。根据应力条纹图对比度选定移相步长,分析一组具有高对比度的移相应力条纹图实现方砖延迟量的全场分布测量。通过仿真得到该方法的测量精度达0.2nm/cm,测量结果显示退火方砖的中间区域应力延迟量为3nm/cm,边沿区域为9nm/cm。采用该方法,可以快速实现应力延迟量的全场高精度测量。

关键词：测量光学测量应力延迟量移相算法光学玻璃

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基于光强自标定移相算法检测光学面形

光学精密工程 2014年第8期22卷 2007-2013页

作者：刘江苗二龙曲艺隋永新杨怀江中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

考虑菲佐型波长移相干涉仪中波长可调谐激光器光强与调节电压之间的关系会对相位计算精度造成影响,本文提出了一种基于光强自标定的波长移相算法。首先,分析了波长可调谐激光器调节电压与输出光强之间的关系,建立了数学模型;然后,依据... 详细信息

考虑菲佐型波长移相干涉仪中波长可调谐激光器光强与调节电压之间的关系会对相位计算精度造成影响,本文提出了一种基于光强自标定的波长移相算法。首先,分析了波长可调谐激光器调节电压与输出光强之间的关系,建立了数学模型;然后,依据最小二乘判据,推导出了波长移相干涉仪的光强自标定移相算法。最后,实施了仿真实验,通过计算机生成背景光强具有一定变化的12幅干涉图,利用所提出的算法进行了相位恢复。结果表明,提出的算法可以很好地免疫激光器的光强变化,实现高精度的相位恢复。对口径为100mm的平面镜的测量结果显示RMS为0.005λ,PV为0.073λ。与ZYGO干涉仪测量结果的比较显示,两次测量面形的偏差RMS为0.0014λ,PV为0.022λ。得到的结果证明了算法的可行性及在菲佐型波长移相干涉仪中的实用性。

关键词：菲佐干涉仪波长移相移相算法光强自标定面形检测

高精度干涉检验移相算法对振动误差的免疫能力

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中国光学与应用光学 2010年第5期3卷 500-508页

作者：刘艳苏东奇杨怀江隋永新中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

对移相干涉测量中影响移相稳定性,从而产生测量误差的小幅度机械振动进行了研究,建立了振动误差模型,仿真分析了Wyant84b三步算法、Hariharan87五步算法、七步算法和十三步算法4种不同移相算法对振动的免疫能力。模拟结果显示,十三步算... 详细信息

对移相干涉测量中影响移相稳定性,从而产生测量误差的小幅度机械振动进行了研究,建立了振动误差模型,仿真分析了Wyant84b三步算法、Hariharan87五步算法、七步算法和十三步算法4种不同移相算法对振动的免疫能力。模拟结果显示,十三步算法对振动的免疫能力最好,与已发表文献成果吻合,说明本文的模拟具有较高的可信度,在一定程度上能够对影响干涉仪精度的振动误差进行合理预测,并能够起到评价和筛选移相算法的作用。

关键词：移相干涉术振动误差误差分析移相算法

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电力参数采集中移相算法研究

河海大学学报（自然科学版） 2005年第3期33卷 331-333页

作者：陈冬红王柏林刘华南京市河海大学电气工程学院江苏南京2100982 南京市供电局江苏南京210002

对电力参数采集中常用的移相算法提出了改进,主要是针对选择窗函数时矩形窗过渡带窄但纹波较大,海明窗平滑但过渡带变宽、泄漏大等问题.在过渡带范围内使用非理想函数代替理想函数来设计FIRHilbert滤波器,并通过仿真比较,证明采用非理想... 详细信息

对电力参数采集中常用的移相算法提出了改进,主要是针对选择窗函数时矩形窗过渡带窄但纹波较大,海明窗平滑但过渡带变宽、泄漏大等问题.在过渡带范围内使用非理想函数代替理想函数来设计FIRHilbert滤波器,并通过仿真比较,证明采用非理想化Hilbert变换设计的滤波器大大地改善了Gibbs现象,而且还能初步设定过渡带的截止频率.

关键词：电力参数采集移相算法 Gibbs现象滤波器

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一种基于移相误差估计的5步移相算法

光学技术 2000年第6期26卷 565-567页

作者：黄文宇龚建伟陆际联北京理工大学机器人中心北京100081

移相误差是用移相法进行相位测量的主要误差。本文提出一种 5步移相算法 ,分两步进行相位计算 ,首先估计实际步进移相的线性移相误差 ,然后再利用此移相误差估计值计算相位分布。移相误差估计公式和相位计算公式简洁 ,算法简单易行 ,对... 详细信息

移相误差是用移相法进行相位测量的主要误差。本文提出一种 5步移相算法 ,分两步进行相位计算 ,首先估计实际步进移相的线性移相误差 ,然后再利用此移相误差估计值计算相位分布。移相误差估计公式和相位计算公式简洁 ,算法简单易行 ,对线性移相误差和二次谐波的敏感度低 ,可基本消除线性移相误差对解调相位的影响。对本文提出的算法进行了仿真研究 ,同时给出了 Hariharan 5步算法、Surrel 6步最小算法的仿真结果。结果表明 :本算法明显优于以上两种算法 ,可基本消除线性移相误差引起的相位偏移。本算法适用于作等步移相的相位测量或移相的标定。

关键词：移相算法光学测量相位测量移相误差误差估计

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移相术中相移算法的窗函数整数近似方法分析

激光与光电子学进展 2009年第10期46卷 100-105页

作者：魏豪明邢廷文冯建美中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院研究生院北京100039

用离散傅里叶分析的方法将相移过程描述为频谱域滤波的过程,阐明了相移算法的窗函数整数近似法原理。由于相移的有限性会带来频谱泄露的问题,提出了好的移相算法窗函数应该满足主瓣窄、旁瓣小的观点,并给出了根据窗函数整数近似方法设... 详细信息

用离散傅里叶分析的方法将相移过程描述为频谱域滤波的过程,阐明了相移算法的窗函数整数近似法原理。由于相移的有限性会带来频谱泄露的问题,提出了好的移相算法窗函数应该满足主瓣窄、旁瓣小的观点,并给出了根据窗函数整数近似方法设计任意移相间距和任意移相步数移相算法的流程。选择矩形窗、三角窗、hanning窗和blackman窗生成4种11步移相算法,对振动误差和相移误差的分析验证了旁瓣小的hanning窗和blackman窗生成的算法对误差的灵敏度要小;再选择hanning窗生成了移相间距为π/2的5,11,15,39,51,76和101步7种移相算法,仿真验证了步数越多主瓣越小,对振动抑制能力越好,但需要更高的微位移器移动精度来获得有效的干涉条纹。在满足干涉条纹质量的前提下,步数多的移相算法对移相误差的抑制能力越好。最后模拟实验环境,验证了算法的性能。

关键词：光学测量移相算法振动误差移相误差窗函数

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波长移相干涉仪的算法研究(英文)

光学精密工程 2003年第6期11卷 560-566页

作者：于瀛洁张本好焦云芳上海大学精密机械系上海200072

叙述了波长移相干涉仪的基本原理,分析了其特点,对传统硬件移相干涉仪和波长移相干涉仪进行了比较,指出了它们的优缺点和应用范围。以美国NewFocus公司的可调谐半导体激光器为例,简述了实现波长调谐的硬件。文中将波长移相干涉仪算法分... 详细信息

叙述了波长移相干涉仪的基本原理,分析了其特点,对传统硬件移相干涉仪和波长移相干涉仪进行了比较,指出了它们的优缺点和应用范围。以美国NewFocus公司的可调谐半导体激光器为例,简述了实现波长调谐的硬件。文中将波长移相干涉仪算法分成三类:加权多步波长移相算法、基于傅里叶变换的波长移相算法和多波长算法,对这三类算法进行了较详细的叙述和分析,指出了各自的优缺点和应用范围。基于傅里叶变换的波长移相算法,提出了结合差分运算的适合于台阶测量的新算法,克服了已有算法中需要参考基准和参考面的缺点,提高了算法的实用性。

关键词：相移干涉术波长调谐移相算法波长移相干涉仪