单束激光下数字散斑与电子干涉法融合的三维变形测量技术

本文探讨了一种结合数字散斑相关法和电子散斑干涉术的三维变形测量方法，主要应用于光学领域，特别是在物体形状和运动监测方面。该技术的核心是利用单束激光作为照明光源，通过散斑干涉原理来获取物体表面和离面的变形信息。具体步骤如下： 1. **实验设置**： - 在无参考光的情况下，首先采集物体变形前的散斑图，这一步主要用于获取静态的散斑模式。 - 接着引入参考光，实施散斑干涉，通过相位差的变化测量物体相对于基准的离面位移。电子散斑干涉术在此过程中发挥关键作用，因为它能够捕捉到微小的相位变化。 2. **数据采集与处理**： - 暂时去掉参考光，再次采集物体变形后的散斑图，形成对比。 - 对前后两幅散斑图进行数字散斑相关运算，这种方法能够有效地提取出二维面上的位移分量，这是三维变形测量的基础。 3. **三维变形测量**： - 结合前两步的结果，通过计算得到的二维位移信息，结合离面位移的测量，实现了三维空间的变形分析。这种方法特别适用于测量物体的三维变形场，包括三个独立的位移分量。 4. **应用实例**： - 文中提到的实验以三点弯曲梁为例，结果显示该方法有效且精确，光路简单，易于操作，这对于工程领域的变形监测，如结构工程、材料科学和机械工程等具有重要意义。 5. **技术优势**： - 通过结合数字散斑相关法的高精度和电子散斑干涉术的离面敏感性，提高了测量的准确性。 - 光路设计简化了实验操作，降低了复杂性，使得该方法在实际应用中更具可行性。 6. **结论与前景**： - 本文的研究成果表明，数字散斑相关法与电子散斑干涉术的融合提供了一种高效、简便的三维变形测量手段，有广阔的应用前景，特别是在需要实时或高精度测量变形的场合。 关键词：测量，三维位移测量，数字散斑相关法，电子散斑干涉术。这项技术的发展和优化将进一步推动光学检测技术的发展，尤其是在非接触式、微尺度变形测量领域。