王永祥 戴海涛

(天津大学理学院，天津 300355)

基于数字图像处理方法对迈克耳孙干涉仪条纹提取和分析

王永祥 戴海涛

(天津大学理学院，天津 300355)

迈克耳孙干涉仪是重要的光学仪器，被广泛应用于科研和教学中。普通物理实验中迈克耳孙干涉仪的干涉条纹一般由人工观察和分析。然而人工观察和分析具有一定的局限性，不利于展示仪器在实际中的广泛应用前景。目前，数字图像处理技术已经发展出多种方法能够对图像进行分割和特征提取。利用数字图像处理技术能够快速、精确的对条纹特征进行提取和分析。本文介绍开发的Matlab图形程序界面，能够实时分析CCD/CMOS采集的迈克耳孙干涉仪干涉条纹。

迈克耳孙干涉仪；数字图像处理技术；CCD/CMOS相机

迈克耳孙(Michelson)干涉仪是光学中重要的仪器，能够同时实现等厚干涉和等倾干涉，两个垂直的干涉臂可在不同的干涉臂中方便地插入光学元件，实现不同的功能。光学干涉测量的精度和光波波长有关，迈克耳孙干涉仪具有测量精度高的优点，可以测量1/40波长的移动量。由于其紧凑的结构，高的测量精度，迈克耳孙干涉仪目前仍然是许多高精尖仪器的核心[1]。2016年美国LIGO装置观察到了引力波，引起了科学界的轰动，LIGO系统的核心设计结构即基于迈克耳孙干涉仪结构[2]。

迈克耳孙干涉仪也是普通物理实验中重要的基础光学实验[3]，通过迈克耳孙干涉仪的使用，学生不仅能学习光路调节的基本方法，锻炼动手和操作能力，同时也能了解基本物理定律和实际工程应用之间的联系，从而培养学生的独立思维和创新能力。……