激光斑紋及其應(yīng)用

激光斑紋及其應(yīng)用第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月激光散斑第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月激光散斑及其應(yīng)用激光散斑的統(tǒng)計性質(zhì)激光散斑的一階統(tǒng)計(強度分布規(guī)律）散斑圖樣的二階統(tǒng)計(散斑斑尺寸)散斑照相散斑干涉計量電子散斑第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑分類自由空間散斑像面散斑第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月激光散斑的強度分布規(guī)律第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月P點的強度分布為散斑的可見度強度服從負(fù)指數(shù)分布。暗斑數(shù)一定多于亮斑數(shù)。激光散斑的強度分布規(guī)律第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月自由空間散斑的斑紋尺寸橫向平均尺寸縱向平均尺寸第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月像面散斑的平均直徑當(dāng)漫射面位于物方無窮遠這個尺寸和愛里斑衍射圖樣的中央亮斑是同一數(shù)量級當(dāng)漫射面位于物方有限遠第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑照相測量面內(nèi)位移物面位移散斑位移第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月兩次曝光記錄全息干板上記錄的強度分布為兩次曝光記錄的兩個散斑圖樣強度之和，即顯影定影之后，全息干板H的復(fù)振幅透過率正比于曝光光強焦平面上的復(fù)振幅分布第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月兩次曝光記錄忽略焦點處的這一亮點。焦平面上其它位置的光強分布為測得條紋間距e便可求出物體的位移量a第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月底片連續(xù)移動記錄第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月多次曝光記錄第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月測量縱向位移（記錄）在像面內(nèi)散斑的位移，以中心0對稱第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月測量縱向位移（觀察）觀察屏上得到受牛頓環(huán)干涉紋調(diào)制的散斑圖樣第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑干涉儀1參考光與散斑場的干涉第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月兩個斑紋場的干涉散斑干涉儀2第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑干涉計量：

散斑強度分布的概率密度函數(shù)曲線曲線a代表單獨的散斑場。曲線b代表斑紋場與參考波疊加產(chǎn)生的新散斑場。曲線c是非相干疊加的兩散斑場。第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑干涉法測量位移或變形1．實時法在散射體位移或形變前先拍照一張散斑圖樣，經(jīng)顯影定影后將底片精確復(fù)位。當(dāng)漫射體移動時產(chǎn)生的新的斑紋圖再投射到負(fù)片上，就可比較相關(guān)程度。像面上產(chǎn)生“散斑相關(guān)條紋”，這種條紋稱為等位移線。2．雙曝光法將散射體位移前后各曝光一次，在一張底片上記錄下兩個散斑圖，底片上總的曝光光強是兩個散斑圖的強度疊加。第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月電子散斑干涉第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑干涉圖樣的計算機處理1、圖像相減2、預(yù)處理(濾波、分割、二值化和細(xì)化)3、條紋的識別和計算第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑圖樣的預(yù)處理1、濾波；2、圖像分割；3、圖像二值化；4、條紋細(xì)化濾波原始第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月散斑圖樣的預(yù)處理圖像分割圖像二值化條紋細(xì)化第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月從激光散斑紋理中提取表面粗糙度信息

Ra=0.05μm0.1μm0.2μm0.4μm0.8μm1.6μm對比度（contrast）相關(guān)性(correlation)能量(energy)粗糙度Ra=0.1μm的磨削表面激光散斑紋理圖案