留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

双曝光数字全息三维变形测试

范俊叶,  尹博超,  王文生

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2014 >  43(5): 1582-1586
范俊叶, 尹博超, 王文生. 双曝光数字全息三维变形测试[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1582-1586.
引用本文: 范俊叶, 尹博超, 王文生. 双曝光数字全息三维变形测试[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1582-1586.
shu
Fan Junye, Yin Bochao, Wang Wensheng. Three-dimensional deformation measurement based on double exposure digital holographic technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(5): 1582-1586.
Citation: Fan Junye, Yin Bochao, Wang Wensheng. Three-dimensional deformation measurement based on double exposure digital holographic technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(5): 1582-1586.
shu

双曝光数字全息三维变形测试

  • 1.

    长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130000

基金项目: 

总装备部预研基金（9140A17060306BQ0303）

详细信息
    作者简介:

    范俊叶（1988-），女，硕士生，主要从事数字全息三维应变测试方面的研究。Email：fanjunyemm@163.com

  • 中图分类号: TN26

Three-dimensional deformation measurement based on double exposure digital holographic technology

  • 1.

    Photoelectric Engineering Institute,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130000,China

  • 摘要: 全息三维变形测试在军事、工业测试中有重要意义，而传统的全息术由于记录、显影、定影、再现、复位等条件使其应用受到限制。文中应用CCD 实现了数字全息，不仅避免了传统全息显影、定影等过程，也避免了全息材料非线性记录等缺点，并基于双曝光全息干涉术和四步相移法原理，实现了数字相移，取代了传统的应用压电位移器等机械相移法，实现了物体的三维变形测试。由物体变形的二维等高线图和三维立体图，可判读物体变形的大小、变形的方向和变形的形状。大量的实验表明，该方法不仅简化了全息干涉测试的光学装置，而且具有操作简单，测试精度高，其精度容易达到1 /10 波长。
    Abstract: Holographic three-dimensional deformation test has important significance in the military, industrial test, however its applications are limited because of the requirements of traditional holographic recording, development, fixing, reconstruction and home position. In this paper, applying the charge-coupled device(CCD) digital holography was realized. It avoided not only the developing, fixing processes of traditional hologram recording material, but also the shortcoming of nonlinear recording of holographic material. Based on double exposure holographic interferometry and four-step phase shift method principle the digital phase shift was achieved, replaced the traditional mechanical phase shift method with piezoelectric translator, and the 3D deformation of an object was tested. From the 2D contour map and 3D plot of object deformation, the size, shape, and deformation direction of the deformed object could be interpreted. A lot of experiment results show that these method can not only simplify the optical layout of holographic interference testing, but also easy operate and increase measure precision. The precision can be up to 1/10 wavelength.
  • [1] Goodman J W, Lawrence R W. Digital image formulation from electronically detected hologram [J]. Appl Phys Lett,1967, 11(3): 77-79.
    [2]
    [3]
    [4] Liang Yanming, Wu Qi, Zhou Jianying. The design and reconstruction of computer generated holograms of three-dimensional light fields: [J]. Acta Scientiarum Naturalium Untversitatis Sunyatseni, 2010, 49(5): 56-60. (in Chinese)梁艳明, 吴琦, 周建英. 三维光场的计算全息设计与再现研究[J]. 中山大学学报(自然科学版), 2010, 49(5): 56-60.
    [5] Zhang Xiaojie. Research of holographic display based on LCDSLM[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2007: 51-57.(in Chinese).张晓洁. 基于LCD 空间光调制器全息显示的若干问题研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2007: 5-57.
    [6]
    [7] Zhang Xinzheng. Photorefractive volume holograqphic high density optical storage and its applications [D]. Tianjin:Nankai University, 2001: 34-41. (in Chinese).张心正. 光折变体全息高密度光存储器及其应用[D]. 天津: 南开大学, 2001: 34-41.
    [8]
    [9] Zhou Canlin, Kang Yilan. Deformation measurement by digital holography[J]. Acta Photonica Sinica, 2004, 33(20):171-179. (in Chinese).周灿林, 亢澜. 数字全息干涉法用于变形测量[J]. 光子学报, 2004, 33(20): 171-179.
    [10]
    [11]
    [12] Wang Yujia. Method of dua l-wavelength digital holography for micro-structured surface topograph [D]. Beijing: Beijing University of Technology, 2012: 1-43. (in Chinese)王羽佳. 微结构表面形貌测量的双波长数字全息成像方法研究[D]. 北京: 北京工业大学, 2012: 1-43.
    [13] Adams M, Kreis T H, Juptner W. Particle measurement with digital holography[C]//SPIE, 1999, 3823: 38-43.
    [14]
    [15]
    [16] Wang Haiyan. Study on phase retrieval algorithm and its application [D]. Hefei: Anhui University, 2011: 10-15. (in Chinese)王海燕. 相位恢复算法及应用研究[D]. 合肥: 安徽大学,2011: 10-15.
    [17]
    [18] Liu Qiuwu. Study on the applications of digital holography in the displacement measurement[D]. Chengdu: University of Electronic Science and Technology, 2004: 1-52. (in Chinese)刘秋武. 数字全息及其在位移测量中应用的研究[D]. 成都: 电子科技大学, 2004: 1-52.
    [19]
    [20] He Yong, Chen Lei, Wang Qing, et al. Phase shifting Twyman-Greens interferometer and application [J]. Infrared Technology and Application, 2003, 32(4): 339-344. (in Chinese)何勇, 陈磊, 王青, 等. 相移式泰曼-格林红外干涉仪[J].红外技术与应用, 2003, 32(4): 339-344.
    [21]
    [22] Cong Fangyong. Study on the technology of parallel plate interferometer measuremen [D]. Nanjing: Nanjing University of Technology, 2008: 06. (in Chinese)从方勇. 平行平板干涉测量技术研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2008: 06.
    [23] Guo Jun, Huo Furong, Zhou Yan, et al. Digital holographic interferometry based on EALCD [J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(11): 2223-2228. (in Chinese)郭俊, 霍富荣, 周岩. 利用EALCD 的数字全息干涉术[J].红外与激光工程, 2011, 40(11): 2223-2228.
  • [1] 刘飞, 罗惠方, 江翰立, 张茵楠, 严谨.  改进的三频三步相移结构光三维重建方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210179-1-20210179-9. doi: 10.3788/IRLA20210179
    [2] 曹良才, 何泽浩, 刘珂瑄, 隋晓萌.  元宇宙中的动态全息三维显示：发展与挑战（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210935-1-20210935-15. doi: 10.3788/IRLA20210935
    [3] 王宇, 温凯, 张美玲, 马英, 刘旻, 郑娟娟, 郜鹏.  数字全息显微中自动调焦技术及其应用 （封面文章） （特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200530-1-20200530-25. doi: 10.3788/IRLA20200530
    [4] 金其文, 关键, 吴学成.  数字全息在线监测300 MW机组煤粉细度试验研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20200456-1-20200456-9. doi: 10.3788/IRLA20200456
    [5] 吕磊, 贾钊逸, 吴珂, 栾银森.  基于相移法的多目标运动物体三维重构 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303011-0303011-5. doi: 10.3788/IRLA202049.0303011
    [6] 任宏, 卜远壮, 王茜, 李玉, 杜艳丽, 弓巧侠, 李金海, 马凤英, 苏建坡.  高图像配准精度的非相干数字全息彩色成像 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200022-1-20200022-6. doi: 10.3788/IRLA20200022
    [7] 臧瑞环, 汤明玉, 段智勇, 马凤英, 杜艳丽, 刘晓旻, 弓巧侠.  菲涅耳非相干相关全息相移技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 825001-0825001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0825001
    [8] 张敏敏, 田珍耘, 熊元康, 马凤英, 弓巧侠, 潘志峰, 杜艳丽.  非相干光自干涉数字全息成像技术研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1224001-1224001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1224001
    [9] 王岩, 马宏伟, 王星.  基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1125001-1125001(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1125001
    [10] 张文辉, 曹良才, 金国藩.  大视场高分辨率数字全息成像技术综述 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 603008-0603008(17). doi: 10.3788/IRLA201948.0603008
    [11] 孔明, 郝玲, 刘维, 王道档, 许新科, 李芹.  数字全息中基于优化Harris角点的相位拼接算法 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1126002-1126002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1126002
    [12] 闫浩, 隆军, 刘驰越, 潘淑媛, 左超, 蔡萍.  数字全息技术及散斑干涉技术在形变测量领域的发展及应用 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 603010-0603010(13). doi: 10.3788/IRLA201948.0603010
    [13] 曾雅楠, 卢钧胜, 常新宇, 刘源, 胡晓东, 卫勇, 王艳艳.  数字像面全息显微技术的降噪方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 524003-0524003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0524003
    [14] 顾华荣.  计算全息三维显示的数据压缩编码技术 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 603006-0603006(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0603006
    [15] 赵亚迪, 曹晓华, 陈波, 孙天齐.  数字全息亚像素位移综合孔径方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 626002-0626002(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0626002
    [16] 张晓磊, 张祥朝, 肖虹, 徐敏.  针对结构表面的数字全息相位重构散斑去除方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 726002-0726002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0726002
    [17] 崔珊珊, 李琦.  基于小波变换的太赫兹数字全息再现像去噪研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1836-1840.
    [18] 周皓, 顾济华, 陈大庆.  数字全息多平面成像技术研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 513-518.
    [19] 王添, 于佳, 杨宇, 闫高宾, 王金城.  数字全息显微测量中相位畸变的矫正方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3615-3620.
    [20] 王东生, 马兆光, 王维明.  激光全息法检测固体药柱包覆层缺陷 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 376-380.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  801
  • HTML全文浏览量:  54
  • PDF下载量:  169
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-05
  • 修回日期:  2013-10-11
  • 刊出日期:  2014-05-25

双曝光数字全息三维变形测试

  • 1. 长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130000
    • 作者简介:

    范俊叶（1988-），女，硕士生，主要从事数字全息三维应变测试方面的研究。Email：fanjunyemm@163.com

  • 收稿日期: 2013-09-05
  • 修回日期: 2013-10-11
  • 刊出日期: 2014-05-25
基金项目:

总装备部预研基金（9140A17060306BQ0303）

  • 中图分类号: TN26

摘要: 全息三维变形测试在军事、工业测试中有重要意义，而传统的全息术由于记录、显影、定影、再现、复位等条件使其应用受到限制。文中应用CCD 实现了数字全息，不仅避免了传统全息显影、定影等过程，也避免了全息材料非线性记录等缺点，并基于双曝光全息干涉术和四步相移法原理，实现了数字相移，取代了传统的应用压电位移器等机械相移法，实现了物体的三维变形测试。由物体变形的二维等高线图和三维立体图，可判读物体变形的大小、变形的方向和变形的形状。大量的实验表明，该方法不仅简化了全息干涉测试的光学装置，而且具有操作简单，测试精度高，其精度容易达到1 /10 波长。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (23)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计