基于带通滤光片的平面工件面形干涉测量方法
2022-12-21王凯闫英周平
机械工程师 2022年12期
王凯,闫英,周平
(大连理工大学 机械工程学院,辽宁 大连 116033)
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干涉法测量工件面形具有非接触、无损伤、精度高等特点,干涉仪在工业检测领域应用广泛,常用的光学干涉测量包括单色光相移干涉法[1-2]、白光垂直扫描干涉法[3-6]和多波长干涉法[7-10]三大类。利用干涉法进行平面面形测量时,必须要对干涉图样进行相位解包裹,以获得每根条纹蕴含的面形信息。常用的相位解包裹方法分为空间相位解包裹和时间相位解包裹。其中时间相位解包裹方法精度更高,应用更加广泛,此方法往往需要高精度运动控制及精密的激光系统来完成移相,造价高昂。尽管其分辨率较高,有较高的精度,但是高昂的价格使其并不适用于低成本的测量场景。
有的研究者使用双波长的干涉技术,结合数字全息,提出双波长数字全息[11-12],韩永胜等[13]使用不同波长的激光来构成双波长系统,结合移相法研究了光弹性条纹的自动分析技术。湖北工业大学何浪[14]使用椭圆拟合法来提取干涉图的相位,此外还有厦门大学的学者采用自主开发的算法用于干涉条纹的中心线提取,能够实现条纹中心线的快速准确定位,可以达到像素级的精度[14],Ramesh等[16-18]从图像处理角度,使用条纹细化和倍增等方法,优化了面形恢复算法。Shen等[19]提出一种利用白光的干涉特性来还原被测物体的三维形貌信息的白光垂直扫描干涉法,解决了单色光相移干涉中相位模糊的问题,测量范围也有所增加。……
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