用于非球面檢測的計(jì)算全息圖制作研究的開題報(bào)告

用于非球面檢測的計(jì)算全息圖制作研究的開題報(bào)告開題報(bào)告：用于非球面檢測的計(jì)算全息圖制作研究一、研究背景全息圖是一種可以記錄物體全部光學(xué)信息的光學(xué)記錄技術(shù)，其成像具有三維、實(shí)時(shí)、不受縮放限制等優(yōu)勢，在物體檢測、檢驗(yàn)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前，全息圖的記錄方法主要有傳統(tǒng)的物理方法和數(shù)值計(jì)算方法兩種。其中，數(shù)值計(jì)算方法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，其制作方法包括全息數(shù)字重建、全息計(jì)算機(jī)成像等一系列步驟，實(shí)現(xiàn)了快速高效的制作過程。但是，傳統(tǒng)的全息數(shù)字重建制作方法只能應(yīng)用于球面物體的成像，對于非球面物體的成像則受到很大限制，因此需要開展新的制作方法以應(yīng)用于非球面物體的三維成像研究。二、研究目的和意義本研究旨在探索適用于非球面的計(jì)算全息圖制作方法，實(shí)現(xiàn)對非球面物體的高精度三維成像。具體目標(biāo)包括：1.研究非球面檢測技術(shù)原理和方法，分析其對全息圖制作的要求和限制。非球面物體成像存在的問題主要包括非線性畸變、拍攝視角和包括凸面部分的光束料定等，需要針對這些問題開展理論分析和方案設(shè)計(jì)。2.研究數(shù)值計(jì)算方法應(yīng)用于非球面物體的三維成像技術(shù)，開展全息圖數(shù)值計(jì)算模型的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。通過數(shù)學(xué)建模技術(shù)，將非球面物體表面的光學(xué)信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對其進(jìn)行高精度成像。3.設(shè)計(jì)具有實(shí)用價(jià)值的非球面全息圖制作計(jì)算機(jī)程序，并對程序進(jìn)行測試和優(yōu)化。通過編寫計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)對全息圖制作過程的自動(dòng)化，提高制作效率和成像質(zhì)量。本研究的意義在于：為非球面物體的高精度三維成像提供了新的方法，能夠促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。同時(shí)，本研究中采用的計(jì)算模型和程序設(shè)計(jì)方法也具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。三、主要研究內(nèi)容和研究方法1.研究非球面檢測技術(shù)原理和方法。（1）分析非球面物體成像的特點(diǎn)和問題，探討其對全息圖制作的要求和限制；（2）確定適用于非球面檢測的光學(xué)測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集方法，制備實(shí)際測試樣品。2.研究數(shù)值計(jì)算方法應(yīng)用于非球面物體的三維成像技術(shù)。（1）基于全息計(jì)算機(jī)成像理論，設(shè)計(jì)非球面全息圖制作計(jì)算模型，模擬物體的光學(xué)信息；（2）優(yōu)化計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)高精度的非球面全息圖制作。3.設(shè)計(jì)具有實(shí)用價(jià)值的非球面全息圖制作計(jì)算機(jī)程序。（1）基于數(shù)值計(jì)算模型，編寫全息圖制作計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)非球面物體的三維成像；（2）對計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行測試和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制作和良好的成像質(zhì)量。四、預(yù)期成果1.研究得到適用于非球面的計(jì)算全息圖制作方法，實(shí)現(xiàn)對非球面物體的高精度三維成像。2.設(shè)計(jì)出具有實(shí)用價(jià)值的非球面全息圖制作計(jì)算機(jī)程序，并對程序進(jìn)行測試和優(yōu)化。3.在非球面光學(xué)成像領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破，為相應(yīng)行業(yè)提供新的成像技術(shù)，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。五、研究進(jìn)度安排1.研究第一年：完成非球面檢測技術(shù)原理和方法的研究，確定適用于非球面檢測的光學(xué)測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集方法，制備實(shí)際測試樣品。2.研究第二年：完成數(shù)值計(jì)算方法應(yīng)用于非球面物體的三維成像技術(shù)的研究，基于全息計(jì)算機(jī)成像理論和計(jì)算模型設(shè)計(jì)非球面全息圖制作的數(shù)值計(jì)算方法。3.研究第三年：完成具有實(shí)用價(jià)值的非球面全息圖制作計(jì)算機(jī)程序的設(shè)計(jì)，對程序進(jìn)行測試和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制作和良好的成像質(zhì)量。六、參考文獻(xiàn)[1]李佳鋒，田葆田，于嶺，等.全息圖技術(shù)及其在非球面光學(xué)成像中的應(yīng)用[J].凈化與空調(diào)技術(shù)，2019(02):5-8.[2]Holography,Metrology,andSimulationofComplexSufaceStructure[D].Universityo