利用数字全息干涉术测定物体形变

摘要

物体变形测量一直是工程领域中的重要问题。传统的物体变形测量方法精度通常不够高，方法复杂，然而利用数字全息干涉的方法测量具有灵敏度高，设备简单，无损伤待测物体等优点，已在工程上被广泛运用，尤其是测量物体变形方面更具优势。
　　 随着电子成像器件和计算机技术的不断发展进步，全息干涉技术也进入了一个新的历史阶断。本文的创新点主要为以下四个方面：(1)用电荷耦合器件CCD(Charge-coupled Device)取代了传统的记录介质，来对所获得的全息图或者全息干涉条纹图进行记录；(2)再现时将电寻址液晶EALCD(Electrical Addressed LiquidCrystal Display)与计算机接口相连接，并将其准确复位在CCD记录全息图时的位置，将第一步所获得的全息图或全息干涉图输入EALCD；(3)将数字图像处理技术应用于数字全息干涉测量中，以提高全息图或者全息干涉条纹图的对比度；(4)运用四个干涉图法原理，成功获得物体三维变形图。
　　 在实验中，实验物体为一毛钱硬币，对其分别进行了菲涅耳全息图和像面全息图的记录与再现，并通过数字图像处理技术对图片进行了处理，最终获得了清晰的再现像和干涉条纹。同时，运用基于位相移法的四个干涉图法，从宏观上得到了物体的三维形变图。实验结果表明，将CCD和EALCD相结合，并结合数字图像处理的数字全息干涉术，用来测量物体形变，该方法简单，快速，可行。

目录

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第一章 绪论

1.1全息术的发展历史

1.2数字全息术的基本特点

1.3数字全息术在国内外的研究现状

1.4全息图的分类

1.5本论文研究的目的和意义

1.6本论文的研究内容

第二章数字全息术的理论基础

2.1衍射光学

2.2光学全息的基本理论

2.3数字全息的基本理论

2.4双曝光全息干涉术的基本理论

2.5本章小结

第三章CCD和EALCD在数字全息干涉术中的应用研究

3.1 CCD的工作特性

3.2 CCD的饱和特性

3.3 CCD的量化精度分析

3.4 EALCD的结构原理

3.5电寻址液晶的光学调制特性

3.6 EALCD和CCD的参数匹配分析

3.7小结

第四章物体变形测量的实验系统及结果

4.1数字全息实验系统重要元件介绍

4.2物体变形测量实验系统的总体设计

4.3数字全息实验系统的光路调校

4.4数字全息实验系统实验条件分析

4.5菲涅耳数字全息实验系统

4.6像面数字全息实验系统

4.7小结

第五章 四个干涉图法在数字全息中的应用

5.1三个干涉图法基本原理

5.2四个干涉图法原理

5.3小结

第六章数字图像处理技术在全息干涉术中的应用

6.1数字图像处理基本概念

6.2常用图像处理算法研究

6.3小结

总结与展望

致谢

参考文献