基于三维快速同步测量的激光散斑干涉关键技术研究

随着现代制造技术的迅速发展，要求数字散斑测量技术（DSPI）更趋向于实用.化，必须实时性好、小型化、提高抗干扰能力，传统的基于时间相移的散斑干涉计量技术很.难满足此要求。本项目提出一种新颖简便的基于相移方法和多摄像机系统的快速三维数字散.斑测量技术，采用改变光束偏转角度方法由单幅图像获得多幅相移干涉图，从而精确检测条.纹位相，无需传统的多幅图像采集和多步相移，实现实时快速动态测量；同时采用多摄像机.系统进行同步图像数据采集，实现三维变形同步测量，改变传统单摄像机多次照射、分次测.量的方式，达到30Hz 以上的连续测量频率，显著抑制低频干扰和被测件移动的影响，实现.散斑测量系统的快速化和实用化，同时实现被测形貌和变形信息的集成，准确获取复杂形貌.物体的变形和应变信息。使其能够满足现代机械制造业、工程材料和航空航天等领域中实时性和抗干扰等要求。

随着现代制造技术的迅速发展，传统基于时间相移的数字散斑测量技术（DSPI）难以满足实时性、小型化、抗干扰能力强的实用化要求。本项目在国家自然基金的资助下，完成了新颖简便的基于空间相移方法和多摄像机系统的快速三维数字散斑测量技术研究。项目采用空间相移的方法由单幅图像获得全场相移干涉图，从而精确检测条纹位相，无需传统的多幅图像采集和多步相移，实现实时快速动态测量；同时采用多摄像机系统进行同步图像数据采集，实现三维变形同步测量，改变传统单摄像机系统多次照射、分次测量的方式，达到30Hz 以上的连续测量频率，显著抑制低频干扰和被测件移动的影响，实现散斑测量系统的快速化和实用化；同时实现被测形貌和变形信息的集成，准确获取复杂形貌物体的变形和应变信息。项目构建了基于多摄像机的三维变形同步测量系统实验装置，进行了大量实验研究；在快速空间相移技术、高精度散斑图像相位测量及解包裹技术、多摄像机并行三维变形同步测量及被测形貌和变形信息集成等方面均取得了创新性研究成果。项目的研究成果使得DSPI技术能够满足现代机械制造、工程材料和航空航天等领域中实时性和抗干扰等要求。.本项目申请发明专利3项；公开发表学术论文12篇，其中2篇被SCI收录，5篇被EI收录；培养在读博士研究生2名、毕业硕士研究生6名；在本项目研究成果基础上，项目研究团队先后获得国家科技支撑计划、国家自然科学基金和安徽省国际科技合作计划项目的资助，为项目的后续研究和成果应用奠定了良好的基础。