激光斑纹及其应用

激光斑纹及其应用第一页，共二十五页，2022年，8月28日激光散斑第二页，共二十五页，2022年，8月28日激光散斑及其应用激光散斑的统计性质激光散斑的一阶统计(强度分布规律）散斑图样的二阶统计(散斑斑尺寸)散斑照相散斑干涉计量电子散斑第三页，共二十五页，2022年，8月28日散斑分类自由空间散斑像面散斑第四页，共二十五页，2022年，8月28日激光散斑的强度分布规律第五页，共二十五页，2022年，8月28日P点的强度分布为散斑的可见度强度服从负指数分布。暗斑数一定多于亮斑数。激光散斑的强度分布规律第六页，共二十五页，2022年，8月28日自由空间散斑的斑纹尺寸横向平均尺寸纵向平均尺寸第七页，共二十五页，2022年，8月28日像面散斑的平均直径当漫射面位于物方无穷远这个尺寸和爱里斑衍射图样的中央亮斑是同一数量级当漫射面位于物方有限远第八页，共二十五页，2022年，8月28日散斑照相测量面内位移物面位移散斑位移第九页，共二十五页，2022年，8月28日两次曝光记录全息干板上记录的强度分布为两次曝光记录的两个散斑图样强度之和，即显影定影之后，全息干板H的复振幅透过率正比于曝光光强焦平面上的复振幅分布第十页，共二十五页，2022年，8月28日两次曝光记录忽略焦点处的这一亮点。焦平面上其它位置的光强分布为测得条纹间距e便可求出物体的位移量a第十一页，共二十五页，2022年，8月28日底片连续移动记录第十二页，共二十五页，2022年，8月28日多次曝光记录第十三页，共二十五页，2022年，8月28日测量纵向位移（记录）在像面内散斑的位移，以中心0对称第十四页，共二十五页，2022年，8月28日测量纵向位移（观察）观察屏上得到受牛顿环干涉纹调制的散斑图样第十五页，共二十五页，2022年，8月28日散斑干涉仪1参考光与散斑场的干涉第十六页，共二十五页，2022年，8月28日两个斑纹场的干涉散斑干涉仪2第十七页，共二十五页，2022年，8月28日散斑干涉计量：

散斑强度分布的概率密度函数曲线曲线a代表单独的散斑场。曲线b代表斑纹场与参考波叠加产生的新散斑场。曲线c是非相干叠加的两散斑场。第十八页，共二十五页，2022年，8月28日散斑干涉法测量位移或变形1．实时法在散射体位移或形变前先拍照一张散斑图样，经显影定影后将底片精确复位。当漫射体移动时产生的新的斑纹图再投射到负片上，就可比较相关程度。像面上产生“散斑相关条纹”，这种条纹称为等位移线。2．双曝光法将散射体位移前后各曝光一次，在一张底片上记录下两个散斑图，底片上总的曝光光强是两个散斑图的强度叠加。第十九页，共二十五页，2022年，8月28日电子散斑干涉第二十页，共二十五页，2022年，8月28日散斑干涉图样的计算机处理1、图像相减2、预处理(滤波、分割、二值化和细化)3、条纹的识别和计算第二十一页，共二十五页，2022年，8月28日散斑图样的预处理1、滤波；2、图像分割；3、图像二值化；4、条纹细化滤波原始第二十二页，共二十五页，2022年，8月28日散斑图样的预处理图像分割图像二值化条纹细化第二十三页，共二十五页，2022年，8月28日从激光散斑纹理中提取表面粗糙度信息

Ra=0.05µm0.1µm0.2µm0.4µm0.8µm1.6µm对比度（contrast）相关性(correlation)能量(energy)粗糙度Ra=0.1µm的磨削表面激光散斑纹理图案的