干涉条纹

摘要： 针对由物体光路误差导致的齿面像形状畸变现象,利用精确光线追迹算法分析了可能导致齿面像形状畸变的三种因素,明确了齿面像形状畸变的主要误差来源,建立了齿面像形状畸变的判断模型,确立了齿面像形状畸变和齿轮轴线倾斜之间的映射关系,提出了基于齿面像形状畸变特征的物体光路优化方法。最后进行了实验验证,结果表明误差控制在2%左右,证明了所提方法的合理性与正确性。

摘要： 薄膜干涉技术在生产实践中有着广泛的应用.如检测细丝精度(测量细丝直径)的技术、增透膜技术、高反射膜技术、检验工件平整度技术等均是薄膜光学的应用.应用此类问题以生活实践情境为载体,能考查学生运用所学知识解释生活中的现象、解决生活实践中的问题的能力.文中涉及到半波损失及光程差,旨在为基础优秀的学生提供较为严谨、系统的知识结构.实际问题分析中,不计半波损失,并不影响问题的分析与讨论;在空气介质中,路程即光程,路程差即光程差.

摘要： 本文针对等厚干涉实验在学习和教学中存在两大困难分别基于实验和模拟仿真两种方式进行研究解决。第1类问题是对于劈尖干涉条纹出现的非理想情况,主要通过实际实验时出现的不同实验现象,分别通过实验装置的调整来分析并给出现象的原因及解决办法,从而使学生真正透彻理解和掌握所学的知识;第2类问题是关于等厚干涉的一个重要实际应用——利用条纹形状检测样品的平整度,实际中因为特定形状的缺陷元件不易加工,所以很难通过实验使学生观察到实验现象从而得出缺陷与干涉条纹的对应关系,解决这个问题是采用计算机软件(比如:Mat Lab、HALCON等)编程模拟绘制缺陷样品三维图对应的等厚干涉条纹,从而克服了实验条件的限制,能使学生直观形象地观察,进一步深入理解和认识条纹变形的原因,学生通过分析等厚干涉条纹图,从而与缺陷样品性状对比分析,进而理解高度变化与条纹变化的关系及规律,做到知识的进一步拓展和延伸。解决实验问题的两种方式,充分体现了实际实验和模拟仿真技术的完美结合,发挥了计算机仿真技术的优势,实现了学生掌握知识和教师教学手段的进一步拓展,培养了学生解决实际问题的能力。

摘要： 1劈尖干涉模型如图1所示,为两块叠放在一起的平板玻璃,其一端的棱边相接触,另一端被一薄片隔开.在平板玻璃1与平板玻璃2之间形成的空气薄层,称为空气劈尖.若用单色平行光照射平板玻璃的上表面,则在平板玻璃上表面能够观察到干涉条纹.理论表明,干涉条纹是空气劈尖上、下两面反射的相干光叠加后形成的.

摘要： 针对水中声源深度分辨问题,该文提出一种基于干涉条纹斜率分布的声源深度分辨方法。该方法利用存在负跃层的浅海波导中水面和水下声源简正波激发能力的差异,建立了辐射噪声干涉条纹分布随声源深度变化的模型,分析了水面和水下声源激发的辐射噪声干涉条纹斜率分布差异性的物理机理。利用图像处理算法,将该差异表征为辐射噪声干涉图像Radon变换矩阵列方差向量的峰值个数,并据此进行水面和水下目标辨别。仿真和海试数据验证结果证明,该文提出的方法可应用于存在负跃层的浅海波导中,能有效分辨水面和水下目标,且与传统方法相比,不需要声源距离与海洋声学环境参数的先验信息。

摘要： 干涉条纹特征是主动声呐目标识别所依据的重要特征之一。在浅水域环境中,声波能量传播特性较为复杂,信号会经过发射源到目标以及目标到接收器这2条不同的路径,目标的散射特性在声波的入射模式和散射模式之间相互作用,使得主动声呐干涉条纹呈现弯曲的结构。为对干涉条纹特征进行表征,提出一种基于曲率和的声呐特征提取方法。根据浅海声场主动声呐频率-距离干涉条纹图得到一段区间内的干涉条纹曲线散点曲率值,利用曲率求和的方法刻画条纹的弯曲程度,进而表征这一区间内的条纹特征。在理想波导环境下计算刚性球体目标在不同频率段下的曲率特征,通过统计平均值的方式得到平均曲率和为0.6左右,从特征表征结果可以看出,曲率和可通过统计离散点曲率强度描述干涉条纹特征,且在同一环境条件下,发射频率越大时曲率和强度越小。根据实测数据进行计算得到曲率和为0.512,实验与理论结果较为吻合,表明通过该方法可以获取主动声呐干涉条纹特征,进而实现目标识别和探测。

摘要： 传统迈克尔逊干涉条纹人工计数,测量方法稳定性差,人为误差较大。现提出一种基于CCD进行干涉条纹采集,利用Matlab中Waved Ruler(波尺)对干涉条纹进行图像处理。根据干涉条纹明暗周期性变化,通过对干涉条纹去背景噪声、二值化阈值滤波、去小噪声、条纹优选等步骤,对干涉条纹处理并计数,从而测得物体微小位移。实验结果表明,该方法优化了迈克尔逊干涉法测物体微小位移,测量最小误差达到0.4%,减小测量过程中的误差,提高测量稳定性。

摘要： 光学零件面型偏差是检验产品中较为重要的项目,ΔN和PV值是描述面型的两种主要评价指标。在日常检验产品时,可能遇到面型指标要求和检验结论分别使用上述两种评价标准的情况,给检验人员对产品的合格判定带来了困难。本文研究了ΔN和PV值两种评价指标的测量原理,并给出了ΔN和PV值不等式的关系,即ΔNλ≥PV值≥ΔNλ/2。对于要求和检验结论使用的不同评价指标,检验人员可以利用此不等式关系加严检验,从而判定产品合格与否。

摘要： 针对传统干涉条纹人工计数测量方法稳定性差、人为误差大的缺点,提出了一种迈克尔逊干涉条纹图像处理的方法.该方法以CCD相机采集干涉图像,基于LabVIEW平台进行图像处理.根据干涉条纹中心区域暗斑区域面积呈周期性变化的规律,通过对干涉条纹进行图像增强、中值滤波、区域选择、灰度均值计算等分析步骤,对干涉条纹计数,进而测得物体的微小位移量.实验结果表明,该方法实现了迈克尔逊干涉0.02 mm微小位移量的精确测量,测量误差最小为0.3％.与传统方法相比,其稳定性、误差、精确度都有较大提升.

摘要： 提出了一种基于光学干涉条纹拼接方法,来对待测距离进行测量研究.理论过程中,基于光学干涉原理,建立了单频光测距离理论模型.实验过程中,搭建了基于光学干涉方法的测距实验装置.在待测距离实验装置搭建完成后,进行了光路调节来产生光学干涉,得到干涉条纹.实验数据处理过程中,基于光学干涉条纹时域信号进行了条纹拼接,得到了拼接干涉条纹.最后对拼接干涉条纹进行了频谱分析,结果显示,待测距离为21.81 m,测距统计误差为0.08 m.

摘要： 浅海频散特性导致声场在距离-频率平面形成干涉条纹,该干涉条纹蕴含着声源以及海底信息.本文通过降噪、滤波等方法,提取船舶辐射噪声条纹中距离域干涉准周期、波导不变量两种特征量的观测值,基于无限均匀沉积层海底模型,采用简正波计算程序理论计算上述两种特征量作为拷贝,提出一种以模拟退火法作为搜索策略新的匹配反演声源深度的方法.海试数据处理结果表明,在负跃层条件下该方法能有效反演出声源深度.

摘要： 浅海波导中,宽带连续谱声源辐射信号声强图中呈现出稳定的干涉结构,其中包含了大量的目标信息和海洋环境信息.然而在噪声和线谱影响下,干涉条纹变得模糊难以分辨.本文以干涉结构的物理机理和图像处理手段为基础,通过低通滤波、中值滤波和对比度拉伸变换三种方法对干涉条纹进行滤波处理,改善条纹效果.仿真研究和海试数据处理结果表明,在低信噪比和线谱存在条件下,干涉条纹受到严重影响,利用本文研究的滤波方法能够有效地降低噪声影响,使干涉条纹清晰地呈现出来,能够改善以干涉结构为基础的相关应用的有效性和准确性.

摘要： 提出了一种傅里叶变换提取干涉条纹相位的滤波器设计方法.该方法通过傅里叶变换将干涉条纹图像变换到频域,根据频谱分布图,采用频谱归一化和求极值的方法分别确定出滤波器的中心和带宽.实验表明,该方法抑制噪声效果好,提取相位信息准确.

摘要： 针对多目标声源情况,单水听器接收的目标声源信号LOFAR谱干涉条纹结构被干扰的问题,提出了以水平线列阵作为接收设备,经波束形成技术对各阵元接收信号进行处理,实现目标信号的增强和抑制干扰声源影响.本文对波束形成处理后信号形式进行了理论推导,对波束形成后信号干涉条纹结构变化情况进行了分析,仿真数据验证了上述分析的准确性,通过水平线列阵的波束形成处理,可在增加目标信号干涉条纹结构强度的同时,抑制非目标方向的干涉声源对条纹结构的影响.

摘要： 现代精密测量与加工中,工作台运动误差的测量十分重要.运用光楔姿态的改变导致光程与光束方向变化,从而改变相干光干涉条纹的相移与形状的方法,实现工作台运动误差的测量.由于在一个干涉仪上就实现了条纹形状识别与相移计算,且它们都具有干涉量级的灵敏度,因而该方法能实现多自由度的同步测量.特别适用于对工作台角偏、跳动量或导轨运动直线度等误差的测量,在微纳米测量与加工中具有重要意义.

摘要： 玻璃毛细管既可在微流、微腔等方面作为关键器件用于学术研究,也可在医用采血管等生活中广泛应用.其结构具有很好的对称性,易制备、物性稳定而且价格低廉.本报告将介绍近些年来把玻璃毛细管引入到基础物理实验教学的成果.当一束激光垂直照射到内部涂黑的毛细管时，在远处可观察到规则的干涉条纹，通过建立简单的双虚点光源模型来解释干涉条纹的形成机制，进而测出毛细管的内外径之比。

摘要： 探讨了数字全息测量气流温度场分布的可行性,提出了一种实验方法和温度场重建算法.利用所设计的全息干涉光路,对一加热的金属片上方温度场进行实时全息干涉条纹记录,对干涉条纹进行细化处理,精确提取了干涉条纹在不同温度下的位移量,依据条纹位移量和折射率的关系,重建了气流温度场的分布.数字全息实验测量结果与热电偶测量的结果基本一致,表明了数字全息干涉术是一种测量温度场的有效方法,具有较好的发展和应用前景.

摘要： 麦克尔逊-莫雷实验假设光对以太存在绝对速度,如果真的存在绝对速度,将实验装置旋转900后就应该观测到干涉条纹的变化,由于实验没有观测到干涉条纹的变化,所以得出光不存在绝对速度的结论.但是如果假设光相对于光源的速度不变,再来利用麦克尔逊-莫雷实验的装置来观测,根据观测结果依然能说明该假设也是成立的.所以说麦克尔逊-莫雷实验存在悖论.为什么会存在悖论?主要是观察者所在的参考系,如果假设光相对以太存在绝对速度,就应该在相对以太静止的参考系中观测才能说明问题.为了说明该观点,作者以子弹的运动为例,指出观测者选择的参照系如果不恰当,根据观测得出的结论就不正确.

摘要： 简要阐述了玻璃不均匀性产生的原因及检测方法,表面应力仪的工作原理.利用表面应力仪对不同玻璃的表面进行测试,对比测试结果的干涉条纹,可以确定不均匀性的存在.浮法成型的玻璃的锡面和空气面有不同的干涉条纹，这是因为锡的渗入，导致玻璃表面密度发生变化，继而发生不同的光的双折射现象;与正常生产的玻璃相比，均化不好、退火工艺不理想以及经离子交换处理的玻璃都会产生干涉条纹，这是因为玻璃内部结构的不均匀，从而产生了一定的应力。因此利用表面应力仪对玻璃的表面进行测试，通过干涉条纹的对比，可以方便、快捷地确定玻璃不均匀性的存在。

摘要： 结合实验教学提出迈克尔逊干涉仪辅助装置研究课题.装置解决激光干涉条纹——干涉圆环圆心处条纹变化时的测读问题,以提高测量精度,消除读数误差.同时开发出有光、无光计时功能,拓宽了该辅助装置的应用范围.

摘要： 本发明属于信息光学技术领域，涉及一种全息干涉光刻系统，为解决干涉条纹漂移全息光栅对比度下降问题，用第一高速光电探测器采集参考光栅表面莫尔条纹光强度信号，并将光强信号同时传输到单片机和PID控制器；第二高速光电探测器通过光束取样光栅监控激光器的光强信号，该光强信号传输到单片机，PID控制器的信号输出端传输到第一超声波发生器的频率调制输入端；当PID控制器判断出第一高速光电探测器实时探测的光强信号变化时，PID控制器输出反馈信号给第一超声波发生器，第一超声波发生器频率相应的改变，第一声光调制器的‑1级衍射光的相位发生变化，从而锁定莫尔条纹的相位，实现了对干涉条纹相位的锁定。

摘要： 本发明提供一种干涉条纹法中目标条纹的选取与识别方法，其包括：获取均匀电场下施加电压前的背景图像，提取所述背景图像中明条纹的骨架线；在所述背景图像中选取一条明条纹作为目标条纹；根据所述目标条纹设置像素区间，并获取所述像素区间中点的参考行坐标；获取均匀电场下施加电压后的所述加压图像，提取所述加压图像中明条纹的骨架线；在所述加压图像中，设置垂直经过所述像素区间中点的参考线，并获取所述参考线与各条纹交点的移动行坐标；计算所述移动行坐标与所述参考行坐标的差值，差值小于预设范围的条纹为移动后的所述目标条纹。本发明进一步提供干涉条纹法中目标条纹的选取与识别系统。可以准确地获取目标条纹的位移量。

摘要： 本发明提供一种干涉条纹法中目标条纹最优区间的选取方法，其包括：获取均匀电场下施加电压前的背景图像和施加电压后的加压图像，分别提取所述背景图像和所述加压图像中明条纹的骨架线；在所述背景图像中选取一条纹作为目标条纹；获取所述背景图像中所述目标条纹上像素点与至少一相邻条纹之间的条纹间距；识别所述加压图像中移动后的所述目标条纹，获取所述目标条纹上像素点的位移；将所述目标条纹划分为多个区间，根据不同区间内像素点的所述条纹间距和所述位移的比值确定所述目标条纹的最优区间。本发明进一步提供干涉条纹法中目标条纹最优区间的选取系统。该选取方法和系统可以确定目标条纹的位移误差最小的最优区间。

摘要： 本发明公开了一种基于条纹等值线方向的干涉条纹图像相位展开方法，结合光线干涉投射条纹切向方向上像素值相等的特点，将其作为光场剪切方向，利用最小二乘算法实现对干涉条纹包裹相位图进行展开处理，提高了全场相位的精度；其实现过程是：(1)从获得的干涉条纹二维包裹相位图像中设置一个9×9像素大小正方形窗口；(2)平移9×9窗口，并搜索干涉条纹等值线方向；(3)将获得二维复光场沿光纤干涉条纹等值线方向作1个像素的平移剪切，从而创建一个新的剪切光场；(4)将二维复光场与步骤3中构建的新的剪切光场进行相除运算获得一个新光场，并计算该光场的相位，得到二维复光场相位沿光纤干涉条纹等值线方向的梯度。

摘要： 本发明属于信息光学技术领域，涉及一种全息干涉光刻系统，为解决干涉条纹漂移全息光栅对比度下降问题，用第一高速光电探测器采集参考光栅表面莫尔条纹光强度信号，并将光强信号同时传输到单片机和PID控制器；第二高速光电探测器通过光束取样光栅监控激光器的光强信号，该光强信号传输到单片机，PID控制器的信号输出端传输到第一超声波发生器的频率调制输入端；当PID控制器判断出第一高速光电探测器实时探测的光强信号变化时，PID控制器输出反馈信号给第一超声波发生器，第一超声波发生器频率相应的改变，第一声光调制器的‑1级衍射光的相位发生变化，从而锁定莫尔条纹的相位，实现了对干涉条纹相位的锁定。

摘要： 本发明属于光学检测和光信息处理技术领域，为提出新的光干涉条纹滤波方法，实现精确的相位提取和散斑噪声的去除。本发明，基于新型保真项的保持条纹形状的光干涉条纹滤波方法，包括下列步骤：步骤1：输入一幅光干涉条纹图像u

摘要： 本发明提供一种干涉条纹法中目标条纹的选取与识别方法，其包括：获取均匀电场下施加电压前的背景图像，提取所述背景图像中明条纹的骨架线；在所述背景图像中选取一条明条纹作为目标条纹；根据所述目标条纹设置像素区间，并获取所述像素区间中点的参考行坐标；获取均匀电场下施加电压后的所述加压图像，提取所述加压图像中明条纹的骨架线；在所述加压图像中，设置垂直经过所述像素区间中点的参考线，并获取所述参考线与各条纹交点的移动行坐标；计算所述移动行坐标与所述参考行坐标的差值，差值小于预设范围的条纹为移动后的所述目标条纹。本发明进一步提供干涉条纹法中目标条纹的选取与识别系统。可以准确地获取目标条纹的位移量。

摘要： 本发明提供一种干涉条纹法中目标条纹最优区间的选取方法，其包括：获取均匀电场下施加电压前的背景图像和施加电压后的加压图像，分别提取所述背景图像和所述加压图像中明条纹的骨架线；在所述背景图像中选取一条纹作为目标条纹；获取所述背景图像中所述目标条纹上像素点与至少一相邻条纹之间的条纹间距；识别所述加压图像中移动后的所述目标条纹，获取所述目标条纹上像素点的位移；将所述目标条纹划分为多个区间，根据不同区间内像素点的所述条纹间距和所述位移的比值确定所述目标条纹的最优区间。本发明进一步提供干涉条纹法中目标条纹最优区间的选取系统。该选取方法和系统可以确定目标条纹的位移误差最小的最优区间。

摘要： 本实用新型提供一种干涉条纹法中目标条纹最优区间的选取系统，包括图像预处理装置，能够分别获取均匀电场下施加电压前的背景图像和施加电压后的加压图像，并提取所述背景图像中明条纹的骨架线和所述加压图像中明条纹的骨架线；条纹间距与位移获取装置，能够获取所述背景图像中所选定的目标条纹与至少一相邻条纹之间的条纹间距，及所述加压图像中移动后的所述目标条纹上像素点的位移；最优区间确定装置，能够计算所述目标条纹的不同区间内的像素点的所述条纹间距与所述位移的比值，根据所述比值确定所述目标条纹的最优区间，该系统通过遴选出间距位移比值的最优区间，可有效减弱图像处理过程引入的误差因素，提高电场计算的精度和准确度。

摘要： 本实用新型提供一种干涉条纹法中目标条纹的选取与识别系统，包括图像预处理装置，能够分别获取均匀电场下施加电压前的背景图像和施加电压后的加压图像，并提取所述背景图像中明条纹的骨架线和所述加压图像中明条纹的骨架线；像素区间选取装置，能够根据所述背景图像中选定的目标条纹设置像素区间及在所述加压图像中设置垂直经过所述像素区间中点的参考线；目标条纹识别装置，能够分别获取所述背景图像中所述像素区间中点的参考行坐标及所述加压图像中各条纹与所述参考线交点的移动行坐标，计算所述移动行坐标与所述参考行坐标的差值，差值小于预设范围的条纹识别为移动后的所述目标条纹。该选取与识别系统可以准确地获取目标条纹的位移量。