电子散斑干涉检测技术：去噪算法与应用研究

"万敏的硕士学位论文，探讨了电子散斑干涉检测技术在无损检测中的应用，以及在处理噪声和稳定性方面所做的研究，特别是在复合材料无损检测中的应用实例。" 电子散斑干涉检测技术（Electronic Speckle Pattern Interferometry，ESPI）是一种综合了激光、视频、计算机图像处理、全息干涉和散斑干涉等多种现代光学技术的非破坏性测量方法。它在无损检测、表面位移和变形测量以及振动分析等领域具有广泛应用。ESPI技术通过分析激光照射物体表面产生的散斑图案变化，可以精确地测量微小的位移和形变。 论文详细介绍了散斑干涉计量技术的历史和发展，以及在无损检测中的具体应用。作者万敏深入分析了散斑的形成原因和测量基础理论，并详细讨论了所使用的参考光束型ESPI检测系统的构成。在面对散斑干涉条纹图中普遍存在的噪声问题时，论文提出了基于去噪算法的条纹骨架提取方法。通过滤波去噪、二值化、细化和拟合等一系列处理，能够提取出清晰的条纹骨架，从而实现对试件离面位移的精确测量和三维重构。 在实际工业环境中，ESPI系统可能会受到各种干扰导致不稳定。为此，论文对双脉冲ESPI技术进行了研究，这是一种通过减小曝光时间和间隔来提高稳定性的方法。尽管双脉冲ESPI产生的条纹质量可能较低，容易被低频噪声掩盖，但通过模拟相加型双脉冲ESPI条纹的产生，并设计硬件滤波系统，论文成功地处理了这一问题，确保了条纹图的质量，适用于双脉冲ESPI系统。 论文还特别关注了ESPI技术在复合材料无损检测中的应用。通过对蒙皮蜂窝结构材料的无损检测，制作并测试了具有典型缺陷的试块，从而得出初步的检测结果，展示了ESPI在这一领域的潜力和实用性。 关键词涵盖了电子散斑干涉技术、条纹骨架提取、双脉冲技术、无损检测以及复合材料，强调了这些关键概念在研究中的核心地位。这项工作不仅提供了理论分析，还包含了实际应用的案例，为后续的相关研究和技术改进提供了有价值的参考。