基于激光散斑进行位移测量.doc

摘    要

    用散斑法测量无题的位移、应变、振动、等是散斑法在实验力学中的主要应用之一。这种测量方法不但有非接触的优点，而且可以测量面内及离面的位移。物体表面以及内部的应变、比较圆满地解决振动与瞬变的问题。本文主要介绍了散斑测量技术的发展情况，对激光散斑的特性进行了系统的分析。

    激光散斑测量法是在全息方法基础上发展起来的一种测量方法,这种方法具有很强的实用价值。 散斑位移测量不仅可以实现离面微位移的测量,也可以进行面内微位移测量。 主要是对面内微位移进行了测量研究,利用设计的测量系统将物体发生位移前后的散斑图由CCD记录下来,分别用数字散斑相关法和散斑照相法对散斑图像进行了分析处理,并得出了相应的结论。 最后,对以上两种测量法的特点和测量误差产生的原因都作了简单的分析和比较。

关键词：激光散斑； 位移测量； 数字图像处理； 位移散斑图

Abstract

One main application of the speckle measurement method in experimental mechanics is to measure the displacement, strain, vibration and so on. This method can not only processed non-contact measurement, but also can measure the in-plane or out-plane displacement and transient. In this paper, we introduced the development of speckle measurement technique, and systemically analyzed the characters of speckle. 

     The laser speckle based on holography is of great practical value and can measure micro-displacement. In surface micro-displacement is focused on in this paper. The two laser speckle patterns are respectively shot before and after the object is moved. Digital speckle correlation method and speckle photography are used to measure a small displacement moved along x or y axle. The above two methods are compared at the end of the paper.

Keywords:laser speckle; displacement measurement; digital image process; displacement of speckle pattern

目 录

第1章  绪 论

1.1  课题研究的背景和意义

   1.2  激光散斑测量方法的应用

第2章  激光散斑测量的基本理论

2.1  激光散斑的基本概念

   2.2  散斑的成因及类型

     2.2.1 散斑的成因

     2.2.2 散斑的类型

   2.3  激光散斑光强分布的相关函数的概念

  2.3.1 自相关函数

 2.3.2 两个散斑场光强分布的互相关函数

第3章 激光散斑测量方法

3.1  激光散斑位移测量

     3.1.1 散斑照相法

     3.1.2 激光散斑数字相关 

   3.2  测量微小位移实验系统

     3.2.1 实验内容

     3.2.2 设计方法

     3.2.3 数据处理及心得

结    论

致    谢

参考文献