幾種ESPI濾波方法的比較及基于RBF散斑信息提取方法的研究.pdf

1、光學測量技術(shù)是一種全場、非接觸無損檢測技術(shù),滲透到科學和工程的多個領域。電子散斑干涉技術(shù)(ESPI)和數(shù)字散斑相關(guān)方法(DSCM)是兩種最常用的光學測量方法。高精度的信息提取是這兩種光學測量技術(shù)應用的基礎。本文就電子散斑干涉技術(shù)和數(shù)字散斑相關(guān)方法中有關(guān)信息提取的一些關(guān)鍵問題進行了研究。電子散斑干涉測量以條紋圖或相位圖的形式表現(xiàn)測量結(jié)果,然而無論是條紋圖還是相位圖都含有大量的噪聲,嚴重干擾了相位信息的提取。因此,如何有效地降低噪聲的影響,

2、提高條紋的對比度,成為電子散斑干涉測量技術(shù)的關(guān)鍵問題之一。數(shù)字散斑相關(guān)法通過相關(guān)搜索算法獲得被測試件的位移場,搜索算法的性能將直接影響測量精度的高低及測量的實時性。如何提高相關(guān)算法的計算精度和計算效率也成為數(shù)字散斑相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵問題之一。
　　本文的具體工作包括:
　　(1)基于偏微分方程(PDE)的濾波方法是ESPI濾波中的有效工具。本文比較分析了六個非方向偏微分方程和兩個方向偏微分方程濾波模型的性能,總結(jié)了每個濾波模型的

3、特點及各自的適應性。
　　(2)通過我們的分析比較,結(jié)果表明方向二階PDE濾波模型是一種有效的PDE模型。本文進一步將該模型與幾種有代表性的、新近的ESPI濾波方法進行了比較分析,包括窗傅里葉濾波法、正則化二次方向成本函數(shù)法、新近的方向模板濾波法和局域傅里葉變換濾波法,并對各方法的濾波性能進行了總結(jié)。
　　(3)將徑向基函數(shù)引入到ESPI信息提取中,包括:針對粗寬ESPI條紋圖,提出了基于徑向基函數(shù)的ESPI條紋圖濾波的新方

4、法;將徑向基函數(shù)應用于條紋骨架線法的條紋級數(shù)插值中;采用徑向基函數(shù)對相位解包裹得到的相位進行平滑處理。利用基于徑向基函數(shù)的信息提取新方法對三氧化二鋁(Al2O3)陶瓷基片在激光照射下不同時刻的熱變形進行了測量。
　　(4)提出了一種基于數(shù)字散斑相關(guān)法和徑向基函數(shù)插值相結(jié)合的位移場分析新方法,徑向基函數(shù)插值對散亂數(shù)據(jù)具有高精度的逼近能力,新方法的計算效率同時得到提高。由該方法獲得的位移場不再需要任何平滑技術(shù)進行后處理。將該方法應用于