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《2010年西部光子学学术会议摘要集》2010年
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莫尔条纹测量微小位移技术研究

路绍军  郭荣礼  韩军  孙磊  李园园  
【摘要】:位移的精确测量在高精度检测、机械加工和其他领域有着非常重要的应用,利用莫尔条纹的高倍率放大特性,可对位移量进行准确的测量和控制。莫尔条纹是两组线簇重叠在一起,在其交点位置处形成的条纹。由于莫尔条纹反映了两组线簇的空间频率之差(即拍频),因此它具有放大作用,故可用来测量一些诸如角度、相位等微小变化量。随着光刻技术和光电子技术水平的提高,莫尔条纹测量技术获得了较快的发展,在位移测量、数字控制和运动比较等方面有广泛的应用。本文提出一种利用莫尔条纹结合数字图像处理技术测量微小位移的方案,现有设备搭建了一套针对微小位移的测量实验装置,利用CCD通过获取位移前后两幅莫尔条纹的图像,用matlab对莫尔条纹进行处理,包括滤波、二值化等,最终统计出某一指定条纹移动的像素点个数,计算出同一条纹的位移量,最终反演出待测目标的微小位移量。为得到条纹位移量的实际值,设计并搭建了一套标定像素点的装置,通过实验标定CCD每个像元代表的实际距离,实现对莫尔条纹位移量的测量。本方案测量结果与已知位移量进行比较,结果表明该方案测量原理正确,测量方法简单易行。本文最后对实验结果进行了误差分析,并指出该方案用于精度较高的测量场合必定能获得相当高的测量精度。
【作者单位】:西安工业大学光电工程学院 西安交通大学理学院
【分类号】:O436.1

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