數(shù)字圖像處理在光學(xué)檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、光學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有無(wú)損傷、非接觸、精度高、全場(chǎng)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用在航空航天、工業(yè)檢測(cè)、汽車工藝及道橋工程等領(lǐng)域。因此，光學(xué)檢測(cè)技術(shù)受到廣大學(xué)者的重視，正成為無(wú)損檢測(cè)的前沿研究方向和領(lǐng)域之一。 本文首先系統(tǒng)地概述了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、散斑干涉計(jì)量技術(shù)以及光學(xué)全息術(shù)的發(fā)展，討論了數(shù)字剪切散斑檢測(cè)技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)各種實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了比較分析。接著利用VC++編程技術(shù)，對(duì)檢測(cè)微小離面位移的系統(tǒng)進(jìn)行了模擬。在獲得了待測(cè)物體變形前后散斑場(chǎng)

2、的干涉圖像后，通過(guò)不同的時(shí)間相移法進(jìn)行相位解調(diào)。綜合比較各種方法的解調(diào)結(jié)果，可以看出，較理想的解調(diào)方法是三步相移算法。此外，還結(jié)合實(shí)驗(yàn)圖像詳細(xì)分析了數(shù)字剪切散斑干涉條紋的物理意義。 然后，文中提出了一種基于數(shù)字剪切散斑干涉條紋骨架線的方案，對(duì)微小離面位移場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定。重點(diǎn)就標(biāo)定離面位移系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)各步所用的數(shù)字圖像處理方法，最終獲得了x軸上沿剪切方向的離面位移分布。通過(guò)對(duì)相應(yīng)結(jié)果的誤差分析，在CCD的分辨

3、率僅有512×512的情況下，其檢測(cè)的離面位移在10-2mm量級(jí)，且檢測(cè)的最大離面位移處的相對(duì)誤差小于2％，說(shuō)明了標(biāo)定離面位移系統(tǒng)的可行性。同時(shí)表明了該系統(tǒng)的精度較高，可以滿足工程檢廁的要求。另外，還認(rèn)真研究了實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)字剪切散斑干涉條紋圖與模擬結(jié)果的區(qū)別，改進(jìn)了相應(yīng)的數(shù)字圖像處理算法，最終得到可以用于標(biāo)定的散斑條紋骨架線。 最后，探討了數(shù)字圖像處理在數(shù)字全息檢測(cè)中的應(yīng)用。利用三次曲面擬合實(shí)際干涉圖相位分布，較準(zhǔn)確地表示了CCD