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专利名称：电子散斑干涉数字补偿方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光测位移测量的方法和系统，尤其是一种电子散斑干涉数字补偿方法及其系统，属于光测实验检测领域。
背景技术：
电子散斑干涉法(ESPI)，已经成为一种较为成熟的位移或变形测量方法，一般用于微小位移或变形场的测量。但如果物体加载前后，由于位移或变形较大导致散斑图的位置失配，引起散斑去相关，将无法获取干涉条纹，此时电子散斑干涉方法将失效。针对该问题，文献(陈方，γ. Y. Hung, C. Τ. Griff en，数字剪切散斑干涉术中的刚体位移补偿的新方法。[J]，光学学报，1995，15 (5) 571-575)提出刚体位移补偿法，文献(A. Svanbro, J.M.Huntley and A. Davila, optimal re-referencing rating for in plane dynamic speckle interferometry. [J]，Appl. Opt. 2003，42，251-258.)提出重新选定参考散斑图像的办法。这些方法，理论完全可行，但实际操作存在一定困难。

发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种操作简单、精度较高的电子散斑干涉数字补偿方法及其系统。为了实现上述目标，本发明采用以下技术实现方案一种电子散斑干涉数字补偿系统，它包括激光器，激光器发射的激光通过分束镜后分为两路，一路进入扩束镜I后照射到被测样品上；另一路通过平面镜和相移器后进入扩束镜II，激光通过扩束镜II后照射到半透半反镜上，然后分为两路，一路经成像透镜后照射到被测样品上，另一路进入摄像头。一种采用电子散斑干涉数字补偿系统的补偿方法，其步骤为1)将被测样品固定在加载装置上，加载前采集4幅4步相移散斑图像，即通过相移器移动平面镜，使得参考光和物光的光程差发生改变，实现相移；2)对被测样品加载后，与步骤1)相同的办法再次采集4幅4步相移散斑图像；3)用二维数字散斑相关法计算变形前后散斑图样对应的面内二维位移；4)用数字运算办法，对变形前后，失配的散斑场图像，进行逆向位移，实现变形前后散斑场的再对准；5)用相位差直接求解法，计算加载前后变形对应的相位差。所述步骤3)中设f，g分别表示变形前后所记录的两幅图像的灰度分布，即变形前后子区内任一点Q(x，y)的灰度写成f(Q) = f(x, y)g(Q*) = g(x*，y*)(16)首先在变形前的散斑场中选定一个子区，作为测量的参考子区，即f(x，y)，(x, y) 为参考子区内任一点的坐标；然后，在变形后的散斑场中寻找与参考子区相对应的那个子区g(x*，/)，(x*,y*)为变形后子区内任一点的坐标；用归一化相关系数作为判断子区g(x*， y*)是否与参考子区f(x，y)相对应的判据，相关系数定义为
权利要求
1.一种电子散斑干涉数字补偿系统，其特征是，它包括激光器(2)，激光器(2)发射的激光通过分束镜(3)后分为两路，一路进入扩束镜1(7)后照射到被测样品(1)上；另一路通过平面镜(4)和相移器(5)后进入扩束镜II (6)，激光通过扩束镜II (6)后照射到半透半反镜(9)上，然后分为两路，一路经成像透镜(8)后照射到被测样品(1)上，另一路进入摄像头(10)。
2.一种采用权利要求1所述的电子散斑干涉数字补偿系统的补偿方法，其特征是，其步骤为1)将被测样品(1)固定在加载装置上，加载前采集4幅4步相移散斑图像，即通过相移器移动平面镜，使得参考光和物光的光程差发生改变，实现相移；2)对被测样品(1)加载后，与步骤1)相同的办法再次采集4幅4步相移散斑图像；3)用二维数字散斑相关法计算变形前后散斑图样对应的面内二维位移；4)用数字运算办法，对变形前后，失配的散斑场图像，进行逆向位移，实现变形前后散斑场的再对准；5)用相位差直接求解法，计算加载前后变形对应的相位差。
3.如权利要求2所述的电子散斑干涉数字补偿系统的补偿方法，其特征是，所述步骤 3)中设f，g分别表示变形前后所记录的两幅图像的灰度分布，即变形前后子区内任一点 Q(x，y)的灰度写成
4.如权利要求2所述的电子散斑干涉数字补偿系统的补偿方法，其特征是，所述步骤 3)中，通过二维数字散斑相关法运算，求得摄像机靶面上变形前后散斑图样的位移，即为位置失配量，即得到散斑图样在像机靶面上的相对位移量(ΔΓ)；在步骤4)中，由变形后的散斑图样进行逆向位移，位置失配恢复；通过Nref(r)Dref (r)，NdefO-A r)，DdefO-A r)，然后由式(9)得到实际的相位差
全文摘要
本发明涉及一种操作简单、精度较高的电子散斑干涉数字补偿方法及其系统。它1)将被测物体固定在加载装置上，加载前采集4幅4步相移散斑图像，通过相移器移动平面镜，使得参考光和物光的光程差发生改变，实现相移；2)对被测物体加载后，与1类似办法再次采集4幅4步相移散斑图像；3)用二维数字散斑相关法计算变形前后第一幅相移散斑图对应的面内二维位移；4)用数字运算办法，对变形前后，失配的散斑场图像，进行逆向位移，实现变形前后散斑场的再对准；5)用相位差直接求解法，计算加载前后变形对应的相位差。
文档编号G01B11/16GK102353332SQ20111017737
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者周灿林, 徐建强, 李勇, 李方义, 黄祥岭 申请人:山东大学