激光散斑技术实现刚体面内微位移高精度测量

本文主要探讨了"刚体面内位移激光散斑测量研究"这一主题，发表于2011年的中国计量学院学报第22卷第1期。论文作者钟、沈常宇、林兆祥和李可合作，他们利用散斑统计理论和数字图像处理技术，设计了一种创新的实验系统，旨在精确测量刚体内部微小的平面位移。激光散斑，作为光波在粗糙表面反射后形成的随机分布图案，被用于这一研究中，因为其具有高度的敏感性和非接触特性。 散斑统计理论在此研究中扮演了关键角色，它涉及到对激光散斑图像的分析，通过比较物体位移前后散斑图案的变化，可以推算出位移量。具体而言，当刚体发生微小位移时，散斑的分布会发生相应的变化，通过计算散斑图像的互相关性，研究人员能够有效地提取出这些变化，进而转换为实际的位移数据。 论文结果显示，该系统对于刚体内小于300微米的位移测量表现出较高的精度。在X轴和Y轴上，绝对位移误差控制在±14微米，这意味着测量结果的准确性相当高。相对误差则为±6.25%，这是一个非常可观的数值，对于许多精密工程应用来说，这种测量方法提供了可靠的性能。 本文的研究不仅展示了激光散斑在微小位移检测中的潜力，也体现了数字图像处理技术在工程测量领域的实用价值。它为诸如精密机械、机器人技术、光学仪器等领域中的微位移监测提供了新的解决方案。此外，这项工作也为未来的微纳米尺度测量提供了基础，可能推动相关领域的进一步发展和创新。