光學(xué)元件干涉圖數(shù)據(jù)的采集和處理方法研究.pdf

1、本文圍繞基于干涉圖的光學(xué)元件檢測問題展開，了解了現(xiàn)代光學(xué)元件的檢測技術(shù)，總結(jié)了常用的測量方法，可分為探針式測量和光學(xué)測量兩類，光學(xué)測量法包括載波法和相移法。本文以相移干涉理論為基礎(chǔ)，分析了移相干涉技術(shù)的測量原理，介紹了偏振法、光柵法、壓電陶瓷法等常用移相裝置的原理，論述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括干涉儀、移相系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)，概括性介紹了各部分的檢測流程。搭建以DSP開發(fā)板為核心的圖像采集系統(tǒng)，編寫圖像采集程序，采集了相

2、移量分別在0，±π/2，±π時的五幅干涉圖。以人工模板提取干涉圖有效區(qū)域，對干涉圖進(jìn)行均值濾波、中值濾波和旋濾波等去噪預(yù)處理，保證相位場的連續(xù)性。分析了不同相移算法的設(shè)計(jì)方案和原理，研究了三步、四步和五步定步長相移算法對系統(tǒng)誤差的敏感性，證明五步法對相移誤差和探測器二次非線性誤差不敏感。深入研究了相位解包裹的數(shù)學(xué)模型，闡明了枝切法、質(zhì)量導(dǎo)向圖法和最小二乘法的解包原理，提出了一種基于邊緣提取的解包新算法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本論文的研究成果