三維形貌測(cè)量?jī)x的研制及數(shù)字全息干涉計(jì)量技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)在正在發(fā)展的物體表面形貌測(cè)量是物理光學(xué)工程、力學(xué)(特別是實(shí)驗(yàn)力學(xué))、機(jī)械、形貌學(xué)與計(jì)算機(jī)信息圖像處理自動(dòng)化等緊密結(jié)合的一門學(xué)科，它的內(nèi)容豐富，應(yīng)用廣泛，深為學(xué)者們所關(guān)注。本論文所涉及的僅僅是這一科學(xué)中的很有發(fā)展前途的兩個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域：數(shù)字全息法及激光掃描法，重點(diǎn)是完善和發(fā)展這兩種方法，特別是側(cè)重于對(duì)其中若干行之有效的新方法和新技術(shù)進(jìn)行研究。本論文首先利用光成像原理及光散射原理建立了一種激光三角法測(cè)量物體形貌的數(shù)值模型。利用此數(shù)值模型研究了

2、被測(cè)物體形貌對(duì)于光斑質(zhì)心偏移的影響，進(jìn)而研究了對(duì)物體測(cè)量精度的影響。通過(guò)對(duì)兩種形狀(傾斜平面和圓柱面)被測(cè)物體的數(shù)值模擬，得到物體形狀對(duì)測(cè)量精度影響的數(shù)值解，并定性的給出了各參數(shù)對(duì)其影響的規(guī)律。最后，提出利用軟件補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣邷y(cè)量精度。 將激光三角法測(cè)量原理應(yīng)用于實(shí)際工程實(shí)踐，研制了物體三維形貌及粗糙度測(cè)量?jī)x。通過(guò)VisualBasic中的MsComm控件對(duì)串口的控制，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)及傳感器的自動(dòng)控制，使該儀器實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)測(cè)

3、量的能力。此外，利用VB與Matlab的混合編程方法得到了被測(cè)物體的三維形貌重構(gòu)圖、等高線圖并給出了十幾種表面粗糙度參數(shù)。該測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度可達(dá)0.6μm，測(cè)量范圍達(dá)到100×400×80mm3。 最后，本文從理論上對(duì)無(wú)透鏡傅里葉變換數(shù)字全息進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其數(shù)字再現(xiàn)過(guò)程是一個(gè)傅里葉變換過(guò)程。借助于Matlab的強(qiáng)大計(jì)算功能，采用VB與Matlab混合編程的方法，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集處理顯示的功能。從而提出了利用數(shù)字全息法對(duì)物體形變