物體微小運(yùn)動(dòng)-形變的數(shù)字散斑測(cè)試與研究.pdf

1、激光數(shù)字散斑以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展給光測(cè)力學(xué)帶來(lái)前所未有的變化，數(shù)字散斑測(cè)量技術(shù)數(shù)字實(shí)時(shí)化的實(shí)現(xiàn)，使其廣泛運(yùn)用于實(shí)際的測(cè)量工作中。物體微小運(yùn)動(dòng)與形變測(cè)量的方法多種多樣，數(shù)據(jù)越來(lái)越精確，算法也越來(lái)越先進(jìn)，但我們對(duì)物體微小測(cè)量提出的要求也越來(lái)越高，如何能夠更高效率地測(cè)得物體各種情況下的微小運(yùn)動(dòng)與形變的研究要求也變得越來(lái)越迫切。
　　數(shù)字散斑照相術(shù)是一種有效的方法，它因光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、不需要較高的實(shí)驗(yàn)條件、可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)

2、用。為了得到更加高效率方法和高精度測(cè)量數(shù)值，走出實(shí)驗(yàn)室，更適用于具體實(shí)際測(cè)量中，本文采用數(shù)字散斑攝影的方法，在分析數(shù)字散斑技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字散斑系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)架構(gòu)和使用的改進(jìn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。對(duì)散斑圖進(jìn)行了理論分析，并提出了一種改進(jìn)的空間頻譜獲取位移，采用振幅型的減法模式的疊合，采用子圖像對(duì)及亞像素處理等多種方法相結(jié)合的方式，對(duì)測(cè)量結(jié)果的精度有著進(jìn)一步的提高。為了讓低于20微米的形變測(cè)量更加精確，直接對(duì)變形前后圖片做傅立葉

3、變換得到兩個(gè)含有指數(shù)的函數(shù)，構(gòu)造新函數(shù)后在進(jìn)行傅立葉變換分別得到兩峰值。此外對(duì)圖片的信噪比進(jìn)行了一系列研究，為在非剛體形變的測(cè)量打下基礎(chǔ)。
　　采取雙散斑圖投影系統(tǒng)對(duì)三維位移進(jìn)行計(jì)算，對(duì)空間坐標(biāo)進(jìn)行定位，以便得到良好的定位精度。由選定的空間坐標(biāo)系導(dǎo)出本系統(tǒng)測(cè)量空間位移的公式，使用旋轉(zhuǎn)方式模擬得到雙散斑圖法（一個(gè)CCD相機(jī)）和雙目CCD相機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行空間位移測(cè)量結(jié)果比較。它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，機(jī)械定位速度快捷但機(jī)械所帶的誤差不可避免，雙目C