基于亞像素的干涉條紋精確定位技術(shù)的研究.pdf

1、干涉條紋處理方法作為激光干涉系統(tǒng)的核心，一直以來倍受人們的關(guān)注。在激光干涉測量中，測量精度在很大程度上取決于條紋信號處理方法。為達到微米甚至納米級的測量精度，毫無例外的都需要對干涉條紋信號進行細分，細分的精度決定了測量精度。在條紋細分技術(shù)中，計算機軟件法，是一種非接觸的測量方式，它不需要對器件本身做任何的處理，具有測量快速、費用低、測量精度高等優(yōu)點。而邁克爾遜干涉儀作為許多現(xiàn)代干涉儀的原型，其結(jié)構(gòu)簡單、光路直觀、精度高，其調(diào)整和使用具有

2、典型性。 鑒于此，本文提出了一種基于邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu)獲取干涉條紋的激光干涉圖像處理系統(tǒng)。利用編寫的圖像處理算法軟件對干涉條紋進行細分，從而提高測量精度。 本文重點闡述了干涉條紋數(shù)字圖像的預(yù)處理、旋濾波、條紋中心線提取、亞像素定位。干涉條紋小數(shù)部分的實驗表明，本方案中的條紋圖像處理算法具有去除噪聲能力強，定位精度高的優(yōu)點。 本文的主要工作有以下幾點： 1．對旋濾波算法進行了改進，先對條紋圖進行巴特沃斯低通

3、濾波，然后根據(jù)濾波后的圖像求條紋方位，在條紋切線方向做均值濾波。 2．引入邊緣檢測算子來提取導(dǎo)數(shù)符號二值圖的條紋邊界，避免了采用領(lǐng)域微分法時需對一些雙值點單獨考慮的情況，同時避免因人為的干預(yù)降低算法的自動化程度。利用邊緣檢測算法改進導(dǎo)數(shù)符號二值圖法，使整個提取中心線的過程自動的完成，提高了處理速度。 3．用三次樣條插值法擬合條紋灰度，對條紋中心線進行亞像素精確定位，并在此基礎(chǔ)上提出了一種計算干涉條紋小數(shù)部分的方法。