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专利号: 2016102668469
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,包括激光源、分光器、光处理装置、多孔模板和成像装置,所述激光源包括第一激光器和第二激光器,所述分光器包括第一分光镜和第二分光镜,所述第一分光镜连接有光纤,所述光纤与所述成像装置相连;

所述第一分光镜用于将所述第一激光器发射的第一激光转发给所述光纤和所述第二分光镜,所述第二分光镜用于接收由所述第二激光器发射的第二激光,并将所述第二激光和所述第一分光镜转发的第一激光发送到所述光处理装置,所述第一激光和所述第二激光的波长不同,所述光处理装置用于将接收到的光发射到被测物的表面,所述被测物对由所述光处理装置发射的光进行反射以生成多路反射光,所述多路反射光通过所述多孔模板发送至所述成像装置,所述成像装置用于检测所述多路反射光信号。

2.根据权利要求1所述的三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,所述光处理装置包括反射镜和第一扩束镜,所述反射镜用于接收由所述第二分光镜发射的光,并将所述光发送至所述第一扩束镜,所述第一扩束镜用于将所述光进行扩散后发射至所述被测物的表面,以在所述被测物的表面形成激光散斑场。

3.根据权利要求2所述的三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,所述同步测量装置还包括多个带通反射组件,所述多个带通反射组件用于根据预设的波长滤除和接收在所述被测物表面形成的激光散斑场,将接收到的所述激光散斑场中的光进行反射。

4.根据权利要求3所述的三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,所述同步测量装置还包括正四棱锥镜,所述多个带通反射组件用于将接收的激光散斑场中的光反射至所述正四棱锥镜,所述多个带通反射组件均匀间隔设于所述正四棱锥镜的周围,所述正四棱锥镜的各个侧面用于将接收的光反射至所述多孔模板。

5.根据权利要求1所述的三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,所述光纤还连接有第二扩束镜,所述第二扩束镜用于将所述光纤中汇集的光进行扩散后传输至所述成像装置。

6.根据权利要求1所述的三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,所述多孔模板设有沿水平方向的第一通孔和沿垂直方向的第二通孔,所述第一通孔用于接收沿水平方向传输的光,所述第二通孔用于接收沿垂直方向传输的光。

7.一种三维数字散斑干涉同步测量方法,其特征在于,所述同步测量方法包括:

接收被测物发生形变后的三个方向上的数字散斑干涉图像,所述三个方向包括水平面中相互垂直的两个方向以及与所述水平面垂直的一个方向;

将所述三个方向上的数字散斑干涉图像整合于一幅散斑干涉图像;

对整合后的散斑干涉图像进行傅里叶变换并根据预设的频带进行滤波,提取所述三个方向上的反射光的复振幅的频谱参数,对所述频谱参数进行傅里叶反变换得到复振幅,根据所述复振幅的相位获得所述被测物发生形变后三个方向上的相位信息;

将所述相位信息与预存的变形前的相位信息相减,得到所述被测物变形后的三个方向上位移的相位差,以获得所述被测物变形后的三个方向上的位移信息。

8.根据权利要求7所述的三维数字散斑干涉同步测量方法,其特征在于,所述接收被测物发生形变后的三个方向上的数字散斑干涉图像,所述三个方向包括水平面中相互垂直的两个方向以及与所述水平面垂直的一个方向的步骤之前,所述同步测量方法还包括:接收被测物未发生形变时的三个方向上的数字散斑干涉图像,所述三个方向包括水平面中相互垂直的两个方向以及与所述水平面垂直的一个方向;

将所述三个方向上的数字散斑干涉图像整合于一幅散斑干涉图像;

对整合后的散斑干涉图像进行傅里叶变换并根据预设的频带进行滤波,提取所述三个方向上的反射光的复振幅的频谱参数,对所述频谱参数进行傅里叶反变换得到复振幅,根据所述复振幅的相位获得所述被测物未发生形变时三个方向上的相位信息。

9.一种三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,所述同步测量装置包括:

接收模块,用于接收被测物发生形变后的三个方向上的数字散斑干涉图像,所述三个方向包括水平面中相互垂直的两个方向以及与所述水平面垂直的一个方向;

整合模块,用于将所述三个方向上的数字散斑干涉图像整合于一幅散斑干涉图像;

变换模块,用于对整合后的散斑干涉图像进行傅里叶变换并根据预设的频带对其进行滤波,提取所述三个方向上的反射光的复振幅的频谱参数,对所述频谱参数进行傅里叶反变换得到复振幅,根据所述复振幅的相位获得所述发生形变后三个方向上的相位信息;

计算模块,用于将所述相位信息与预存的变形前的相位信息相减,得到所述被测物变形后的三个方向上位移的相位差,以获得所述被测物变形后的三个方向上的位移信息。

10.根据权利要求9所述的三维数字散斑干涉同步测量装置,其特征在于,所述接收模块,还用于接收被测物未发生形变时的三个方向上的数字散斑干涉图像,所述三个方向包括水平面中相互垂直的两个方向以及与所述水平面垂直的一个方向;

所述整合模块,还用于将所述三个方向上的数字散斑干涉图像整合于一幅散斑干涉图像;

所述变换模块,还用于对整合后的散斑干涉图像进行傅里叶变换并根据预设的频带对其进行滤波,提取所述三个方向上的反射光的复振幅的频谱参数,对所述频谱参数进行傅里叶反变换得到复振幅,根据所述复振幅的相位获得所述被测物未发生形变时三个方向上的相位信息。