基于鈉光干涉的透明體表面形貌測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、物體表面三維形貌測(cè)量是物理光學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)、機(jī)械、電子、材料、形貌學(xué)、計(jì)算機(jī)以及數(shù)字圖像處理等多學(xué)科相互交叉、緊密結(jié)合的一門(mén)新學(xué)科,在產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、加工自動(dòng)化、CAD、機(jī)器視覺(jué)等領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值,深受當(dāng)今學(xué)者們的關(guān)注。本文采用等厚干涉相移法,對(duì)透明體表面三維形貌測(cè)量中的部分問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和探索,包括基于圖像相似度的相移周期自動(dòng)檢測(cè)方法、相移器可重復(fù)性驗(yàn)證及改進(jìn)、鈉光干涉在三維形貌測(cè)量中的應(yīng)用、壓電陶瓷數(shù)控驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)和制作、透

2、明體表面三維形貌測(cè)量系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)集成等幾方面內(nèi)容。經(jīng)過(guò)努力,本文完成以下具體工作:
　　 1、提出了基于圖像相似度的相移周期自動(dòng)檢測(cè)方法。在連續(xù)相移的過(guò)程中不間斷采集干涉條紋圖像,計(jì)算每幅圖像與首幅圖像的相似程度從而得到相似性曲線,分析該曲線就可以確定相移的周期。本實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算相似度的兩種算法進(jìn)行了仿真和比較,并確定信噪比算法優(yōu)于相關(guān)性算法。
　　 2、驗(yàn)證了壓電陶瓷相移器的可重復(fù)性并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。本實(shí)驗(yàn)采用連續(xù)

3、多次實(shí)驗(yàn)比較信噪比曲線的方法對(duì)壓電陶瓷相移器的可重復(fù)性進(jìn)行了驗(yàn)證,分析相移器可重復(fù)性差的原因,提出改進(jìn)方案,最終使得壓電陶瓷相移器的可重復(fù)性大大提高。
　　 3、提出了基于鈉光等厚干涉的透明體三維形貌測(cè)量方法。使用鈉光光源代替了傳統(tǒng)的激光光源,可以有效避免激光散斑對(duì)測(cè)量結(jié)果的諸多影響。本實(shí)驗(yàn)對(duì)鈉光光源和激光光源進(jìn)行了簡(jiǎn)單比較,確定了鈉光光源在本實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)。
　　 4、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套透明體三維形貌測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)包括