基于相位對照OCT的k空間理論、算法及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料科學(xué)的快速發(fā)展，復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，但是在材料制備過程中，由于工藝參數(shù)不穩(wěn)定、材料本身缺陷、人為操作及環(huán)境等因素的影響，使材料表面或內(nèi)部可能存在空隙、裂紋和分層等缺陷，導(dǎo)致材料質(zhì)量下降，因此必須要有先進的檢測技術(shù)來檢測復(fù)合材料的質(zhì)量。目前常用的無損檢測方法有:射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測和超聲波檢測等方法，但其各自有優(yōu)缺點，因而對新的檢測技術(shù)提出了無損檢測、測量精度高、速度快、操作安全等要求。波長掃描干涉

2、(WSI)技術(shù)恰好能滿足這些要求，這正是本文的研究背景所在。
　　本文的主要目的是:(1)發(fā)現(xiàn)新的算法（k空間理論），將其應(yīng)用于WSI系統(tǒng)中，用來測量材料內(nèi)部深度方面的信息;(2)用C++語言編寫算法程序，對實驗數(shù)據(jù)進行處理。
　　波長掃描干涉(WSI)技術(shù)是一種全新的無損檢測技術(shù)，非常適用于透明、半透明復(fù)合材料的檢測，具有測量精度高、檢測時間短等優(yōu)點，而且能夠測量材料內(nèi)部的三維離面位移場的分布信息，與其它檢測技術(shù)相比有其特

3、定的優(yōu)勢。波長掃描干涉技術(shù)其實就是利用波長隨激光器溫度變化的相干光照射被測物體，而被測物體的內(nèi)部和表面的反射光在波前發(fā)生兩兩干涉，通過相機采集干涉圖樣，并利用傅里葉變換提取出其幅頻信息和相頻信息，從而可以得出材料內(nèi)部三維離面位移場的分布。
　　論文主要介紹了WSI技術(shù)以及光學(xué)相干層析(OCT)技術(shù)在國內(nèi)外的研究進展;接著從理論的角度闡明了WSI的技術(shù)基礎(chǔ)，說明了其在材料測量中的可能性;對波動光學(xué)的基礎(chǔ)知識進行了簡單的介紹，并重點介

4、紹了光學(xué)工程中常用的干涉儀以及各干涉儀的原理和使用場景，為實驗裝置的選取提供了依據(jù);對標(biāo)量衍射理論、全息重構(gòu)及層析重構(gòu)的理論過程進行了詳細(xì)的推導(dǎo)，將這些理論應(yīng)用于WSI系統(tǒng)中，得出其k空間的表達式，為WSI技術(shù)測量復(fù)合材料內(nèi)部的深度位移信息提供了理論依據(jù);最后通過使用C++語言編寫相關(guān)的算法程序?qū)嶒灢杉降臄?shù)據(jù)進行處理，包括:(1)切圖片程序;(2)快速傅里葉變換(FFT)算法;(3)線性調(diào)頻Z變換(CZT)算法;(4)隨機采樣傅里葉