基于相移干涉法的三維表面微觀輪廓測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、相移干涉術(shù)(PSI)作為一種光電型干涉測(cè)試技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)制方便、實(shí)時(shí)快速、高精度以及全場(chǎng)自動(dòng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，并且己經(jīng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)零件、光學(xué)系統(tǒng)、精密表面的檢測(cè)以及其它與光程差參數(shù)相關(guān)的物理量的測(cè)量(如溫度場(chǎng)、密度場(chǎng)等)。 本論文對(duì)三維微觀表面輪廓相移干涉測(cè)試技術(shù)展開(kāi)了較為全面的理論與實(shí)驗(yàn)研究工作。針對(duì)相移干涉術(shù)的核心問(wèn)題——相位提取技術(shù)進(jìn)行深入研究，分析了相移誤差及CCD量化非線性誤差對(duì)各種相位提取算法造成的誤差，選取了適

2、合本課題的相位提取算法，提高了系統(tǒng)測(cè)量精度。針對(duì)相移干涉法中對(duì)相移裝置要求比較苛刻，必須獲得精確的相移步長(zhǎng)這一特點(diǎn)，本課題采用壓電陶瓷作為相移器件，選定了其線性特性較好的區(qū)域，并根據(jù)這一區(qū)域設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電源，完成了精密移相系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，減小了相移誤差。在本論文中，還系統(tǒng)詳細(xì)地分析了干涉圖像的各種處理方法，并提出了改進(jìn)算法，運(yùn)用Matlab軟件做了大量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明上述算法能有效地改善干涉圖像的質(zhì)量，從而提高干涉測(cè)量的精度。