数字散斑干涉测量微变形技术研究

摘要

微变形测量在材料性能分析，零部件的可靠性与产品质量检验中具有日益重要的作用。传统上基于应变计的电测法一直是变形测量的主要方式，但是其不能满足全场连续性，非接触测量。结合计算机图像处理技术、机器视觉技术的散斑干涉测量法不仅拟补了，传统应变计测量法的不足之处，并且具有在线测量、实时的可视化显示和高精度的特点，从而提高了变形，应变、应力的测试效率。数字散斑干涉测量法因具有实时性强、结构简单、全场、非接触测量等优点而受到广泛关注。 本文系统地研究了散斑形成的机理，并搭建了离面变形测量系统光路和面内变形测量系统光路，验证了数字散斑干涉测量的可行性，并在试验中对系统搭建方法进行了比对，对如何提高散斑干涉条纹质量进行了深入的研究，同时将数字散斑干涉测量技术应用于铝块的应力变形和齿轮的热变形处理中。在对散斑条纹的图像处理方面，实现了对散斑干涉条纹的骨架线提取，文中最后讨论了各种相移方法并对去包裹算法进行了比较。

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致谢

第1章 绪 论

1.1数字散斑干涉测量技术的概况及发展现状

1.2数字散斑测量方法的分类

1.3.1数字散斑相关测量技术

1.3.2数字散斑干涉测量技术

1.4课题来源及意义

1.5论文的主要工作和内容

第2章 数字散斑测量原理及方法

2.1数字散斑干涉测量原理

2.1.1激光散斑的形成及特征

2.1.2相加模式

2.1.3相减模式

2.2离面变形测量

2.3面内变形测量

2.4典型三维全场变形测量系统设置

第3章 数字散斑干涉测量系统构建

3.1面内变形测量系统构建

3.2离面变形测量系统构建

第4章 改进数字散斑干涉测量条纹质量的方法

4.1影响散斑成像的因素

4.2方法讨论

第5章 数字散斑干涉条纹图像的处理

5.1计算机图像处理概述

5.2散斑干涉条纹图像处理

5.2.1DSPI条纹图的频域滤波方法

5.2.2提高DSPI条纹图的对比度方法

5.2.3DSPI条纹图像的二值化处理

5.2.4DSPI条纹图像的填充处理

5.2.4DSPI条纹图像的骨架线提取

第6章 数字散班干涉微变形测量实验

6.1铝板应力变形测量实验

6.1.1铝板应力变形测量实验步骤

6.1.2铝板应力变形测量结果及分析

6.2齿轮热变形测量实验

6.2.1齿轮热变形测量实验步骤

6.2.2齿轮热变形测量结果及分析

第7章展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文