[發明專利]一種高精度數字散斑相關測量方法

無效

• 申請號: 201110359343.3
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102494614A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李新忠;李立本;臺玉萍;王曉飛;尹更新;陳慶東
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

1.一種高精度數字散斑相關測量方法，其特征在于：該方法利用由連續波激光器（1）、準直擴束器（2）、會聚透鏡（4）、CCD相機（5）和計算機（6）構成的測量裝置進行測量，在該連續波激光器（1）的光束前進方向依次設有準直擴束器（2）和被測物體（3），光束經被測物體散射后，經會聚透鏡（4）會聚后光束進入CCD相機（5）成像，然后存儲進計算機（6），測量步驟如下：?

步驟一、用CCD相機記錄被測物體發生面內位移前和位移后的散斑光強圖????????????????????????????????????????????????、，為保證測量精度，應使散斑圖中的散斑顆粒的平均直徑為5?Pixels，散斑圖像尺寸為1024×1024?Pixels；將兩幅散斑光強圖和存儲進計算機進行后續處理；

步驟二、用高斯-赫爾米特復數濾波器，對被測物體發生面內位移前和位移后的散斑光強圖、進行濾波，得到它們的光強復信號分布和；

步驟三、然后，根據光強復數信號分布和得到其相位分布和，對和進行雙三次樣條插值，得到具有亞像素精度的相位分布矩陣和；

步驟四、根據相位渦旋的定義，利用公式對相位分布矩陣和進行相位渦旋點的搜索，其中，為包含該搜索點的閉合曲線積分；當s=+1時，該渦旋為正渦旋，當s=-1時，該渦旋為負渦旋；用+1或-1來替換相位分布矩陣和中原來該點的數值，矩陣和中其他所有點的數值用0來替換；最終得到了代表被測物體發生面內位移前、后的兩個相位渦旋矩陣X₁(x,y)和X₂(x,y)；由于0值在這兩個矩陣中占絕大多數，所以，這兩個矩陣X₁(x,y)和X₂(x,y)為稀疏矩陣；

步驟五、選擇大小為51×51?Pixels的子區作為搜索區域，對物體發生面內位移前、后的兩個稀疏矩陣X₁(x,y)和X₂(x,y)進行相關運算，得到散斑場在方向的具有亞像素精度的面內位移，成像光路的放大倍數為M，則被測物體發生的面內位移量為。