刘志高

(集美大学 理学院，福建 厦门 361021)



细丝直径衍射法仿真

刘志高

(集美大学 理学院，福建 厦门 361021)

设计了摄像头采集细丝夫琅和费衍射图案的测量系统，利用Matlab对衍射强度分布进行多尺度一维小波分析去噪，借助最小二乘法对波谷数据进行局部曲线拟合，准确确定暗纹中心位置，实现了细丝直径的准确测量。

夫琅和费衍射; 小波分析；最小二乘法；Matlab

0 引 言

目前，一般采用电子测微仪或普通光学测量仪对细丝直径作静态测量。但由于测量力或衍射效应的存在，测量误差将随着被测细丝直径的减小而增大，不能适应产品质量和生产效率的要求[1-6]。激光衍射测量对于微小尺寸工件的测量有很大优势，由于环境等因素的干扰，CCD本身的暗电流噪声，激光器照射光学器件产生的散斑等都造成CCD输出信号无法精确定位，暗条纹中心间距很难精确测量。因此必须先经过适当处理[2]。

Matlab是一种功能强大的科学计算类数学软件,有着十分丰富的函数库与工具箱以及直观的流程图式的内部语言，同时还具有强大的图形功能,可以非常方便地给出有关曲线,并得到有关数据，被广泛用于图像处理和信号分析等方面。

文中搭建了摄像头采集细丝夫琅和费衍射图案的测量系统，利用Matlab对衍射强度分布进行多尺度一维小波分析去噪，借助最小二乘法对波谷数据进行局部曲线拟合，准确确定暗纹中心位置，实现了细丝直径的准确测量。实验表明,这是一种操作简单、非接触、使用方便、易于用计算机进行自动数据采集和处理的测径方法，对于细丝直径的在线监测有参考价值。……