基于錐光全息測(cè)量原理的測(cè)距系統(tǒng)研究.pdf

1、目前隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，高精度的測(cè)距技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域與生活建設(shè)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，如何提高距離測(cè)量技術(shù)的檢測(cè)速度、檢測(cè)精度、環(huán)境適應(yīng)能力，以及如何提高工業(yè)生產(chǎn)材料和相關(guān)資源的利用率，已經(jīng)成為當(dāng)前檢測(cè)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。
　　相比其它非接觸式測(cè)量技術(shù)而言，由于錐光全息技術(shù)本身的共光路特性，和其它全息技術(shù)相比，光源不是相干光源時(shí)，仍然能夠在CCD上采集到全息圖像，因此該技術(shù)對(duì)光源依賴性不強(qiáng)，能夠滿足當(dāng)前尺寸測(cè)量的復(fù)雜環(huán)境要求，具

2、有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。目前該技術(shù)還僅僅局限于某些特定測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，不能被大范圍使用，因此本文在簡(jiǎn)要分析錐光全息測(cè)量原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出應(yīng)用于距離測(cè)量的全息干涉測(cè)量系統(tǒng)，提出從條紋寬度變化量獲取被測(cè)物移動(dòng)距離的方法，并推導(dǎo)出條紋寬度與被測(cè)距離之間的關(guān)系，提出提高系統(tǒng)抗干擾能力和測(cè)量分辨力的新方法。
　　本文在分析錐光全息測(cè)量原理基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)光學(xué)理論設(shè)計(jì)出錐光全息測(cè)距光路系統(tǒng)，并在實(shí)驗(yàn)室搭建相關(guān)測(cè)試平臺(tái)，驗(yàn)證本文理論的可行性。并與雙頻

3、激光干涉儀進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試、系統(tǒng)重復(fù)性測(cè)試，研究系統(tǒng)存在的問(wèn)題和不足，給出相關(guān)解決方案。
　　同時(shí)針對(duì)條紋圖像散斑嚴(yán)重、條紋中心不確定、條紋不清晰等問(wèn)題，提出相應(yīng)的圖像處理方法以及區(qū)域條紋搜索方法，可以選擇清晰、光滑的條紋區(qū)域進(jìn)行分析，進(jìn)而計(jì)算被測(cè)距離。最后，搭建了錐光全息干涉測(cè)距系統(tǒng)，并完成了測(cè)距實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與雙頻激光干涉儀相比，錐光全息干涉測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)距誤差在10μm以內(nèi);具有較高測(cè)量精度，能夠