基于变频相移干涉的面形检测算法研究

【摘要】相移干涉术是现代光学检测技术的重要手段之一。按移相手段的不同,可以把相移干涉术分为硬件相移干涉术和变频相移干涉术。变频相移干涉术是通过改变光源的波长来实现相移,不需移动任何部件,消除了由硬件移动而产生的非线性相移误差。该技术对大口径光学元件的测量具有重要的意义,因此展开对变频相移干涉术的研究十分必要。本文主要研究基于变频相移干涉的面形检测算法。主要内容有：论述了相移干涉术的基本原理、变频相移干涉术的基本原理及相位标定的基本原理；运用Matlab软件仿真分析了四步相移算法和基于迭代的相位解调算法的测量精度；搭建了变频斐索相移干涉测试平台,采集了相移干涉条纹图,并运用不同的相位解调算法求解包裹相位,经解包裹、Zernike波面拟合后得到被测面的面形信息。针对变频相移干涉相位标定的问题,文章提出了一种变频干涉仪的相位标定方法,通过求取误差函数的极值点来对相位进行标定。该方法对干涉图中所有的采样点进行全面性分析,可以很好的避免随机误差。同时标定过程中对相移量为,nπ/2的点分别进行标定,各点之间互不影响,因此标定过程中不存在累计误差。仿真实验验证了该相位标定方法原理的正确性,结果表明,该标定方法具有较高的标定精度。由于测量中相移误差的存在,为了减小相移误差对测量精度的影响,文中将一种基于迭代的相位解调算法与变频相移干涉相结合,将该算法用于变频相移干涉的相位解调中,其基本原理是通过不断的交替迭代分别求出相移量和被测相位,该算法对相移误差不敏感,无需对变频相移干涉测量系统进行相位标定。仿真实验结果和实测结果均表明,该算法的精度明显优于传统的四步相移算法。
【作者】刘剑；
【导师】田爱玲；
【作者基本信息】西安工业大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】变频相移干涉；相位标定；相位解调；解包裹；Zernike拟合；迭代算法；

【参考文献】
[1]王新,王勇.基于Web的数据挖掘技术及其应用[J].云南民族学院学报(自然科学版),2002,02:80-83.
[2]周立朋.空斗墙砌体结构的抗震性能及加固措施研究[D].河北工程大学,结构工程,2012,硕士.
[3]石宝彩.大学生体质健康状况追踪研究[D].西北师范大学,体育人文社会学,2014,硕士.
[4]郦解放,费金叶.我国石油上市公司股价波动率分析——基于随机波动模型[J].经营与管理,2014,11:114-117.
[5]李才永.非线性系统多模型分析及增益调度PID控制器设计[D].华北电力大学（河北）,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[6]王慧婷.海上侵权行为法主体研究[D].大连海事大学,国际法学,2004,硕士.
[7]林红猛.肩峰下撞击综合征肩峰形态对Neer撞击试验角度影响的临床观察[D].北京中医药大学,中医学,2013,硕士.
[8]廖云莉.海洋微生物小分子代谢产物提取制备工艺研究[D].厦门大学,微生物学,2014,硕士.
[9]张鹤.《我的名字叫红》欲望意蕴分析[D].东北师范大学,比较文学与世界文学,2012,硕士.
[10]刘欢.省略与会话教学研究[D].华中科技大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[11]王树良.测量数据处理中青年专家王新洲教授[J].测绘工程,2003,01:61-62.
[12]初静.试脱机患者是否更换呼吸机管路对呼吸机相关性肺炎发生的影响的实验性研究[D].青岛大学,护理学,2013,硕士.
[13]蔡瑞岚.“界变”论下的句末“了”及其教学[D].吉林大学,汉语国际教育（专业学位）,2013,硕士.
[14]刘月霞.会计准则及其国际趋同对会计信息质量的影响研究[D].山东财经大学,会计学,2014,硕士.
[15]刘汝建.盐度和温度胁迫对卵形鲳鲹选育群体生理机能的影响[D].上海海洋大学,水产养殖,2013,硕士.
[16]张长兔,曹洁.佘山国家级旅游度假区规划构想[J].上海建设科技.1996(02)
[17]王保瑶.GSK-3β信号通路在慢性移植肾失功发病机制中的作用及其意义的研究[D].南方医科大学,泌尿外科,2012,硕士.
[18]季瑞松.基于GPRS无线图像监控系统的研究和应用[D].浙江大学,2004.
[19]李宝平.水溶性高分子纤维增强水泥砂浆、混凝土力学性能试验研究[D].西安理工大学,结构工程,2003,硕士.
[20]高旭.超声辅助下聚合物合成方法的研究[D].吉林大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[21]墨楠.核心区力量训练在大学生蛙泳训练中的应用研究[D].河北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[22]罗宇晨.欧盟偿付能力Ⅱ对我国保险监管的启示[D].厦门大学,保险学,2014,硕士.
[23]张哲.略论WTO常设上诉程序[D].华东政法学院,法律,2004,硕士.
[24]黄军恭.遗传性嗜铬细胞瘤的临床分析[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[25]杨周雨.白芍七物颗粒剂对UC大鼠免疫机制调节的实验研究[D].湖南中医药大学,中医外科学,2014,硕士.
[26]许宏科,揣锦华,张华,樊海玮.公路隧道交通流的数据挖掘[J].长安大学学报(自然科学版),2005,04:66-69.
[27]马瑜.我国积极财政政策的效应分析[D].云南财经大学,财政学,2013,硕士.
[28]陈兆宽,陈辉.正控制总量受限下离散线性系统的能控域[J].自动化学报,1994,06:718-722.
[29]袁德鑫,赖盛刚.总结经验不断开拓——对搞好石化重大装备国产化的几点意见[J].石油化工设备.1993(01)
[30]李拥军,高学东.钢铁企业营销分析数据仓库主题、维、粒度的确定方法[J].冶金自动化,2005,05:16-20.
[31]楼正高,周虬,陈秀儒.电法勘探在二连盆地石油普查中的作用[J].石油地球物理勘探,1982,01:66-70.
[32]弓雪原.AZ31B镁合金电阻点焊工艺研究[D].郑州大学,材料工程（专业学位）,2013,硕士.
[33]梁祖义.对《工业产品质量分等导则》小议[J].中国标准化.1995(06)
[34]李科政.论康德定言命令诸公式的关系及其实践应用[D].西南民族大学,伦理学,2014,硕士.
[35]张琦.美国中小学公民教育合作课程研究[D].东北师范大学,比较教育学,2012,硕士.
[36]刘媛媛.基于TTCN-3的LTE网络接口一致性测试用例的研究与开发[D].北京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[37]郝亮.一个高可扩展的Web服务器架构设计与热部署实现[D].华中科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[38]毕方芳.论人文关怀在我国当代经济新闻报道中的体现[D].河北大学,新闻学,2003,硕士.
[39]赵国华.从“李约瑟难题”到“钱学森之问”[D].渤海大学,科学技术哲学,2014,硕士.
[40]林越越.张爱玲自译作品《金锁记》中的不可译现象及其转化策略[D].北京外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[41]崔菲.被选举权实现研究[D].广东财经大学,宪法学与行政法学,2014,硕士.
[42]郝晓飞.MIC系统的研究[D].北方工业大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[43]李莹莹.共同海损案件中承运人过失问题研究[D].大连海事大学,法学,2013,硕士.
[44]石斌.The Trail of the Hawk一文的翻译及翻译策略探讨[D].复旦大学,英语笔译,2012,硕士.
[45]陈建国,杨英杰,马范援.DMIDS:应用数据挖掘技术的网络入侵检测系统实现[J].计算机工程,2003,14:120-121+142.
[46]董小亮.论无权处分行为[D].吉林大学,民商法学,2004,硕士.
[47]潘华萍.上海市小学英语教师对任务型教学法的认识和应用研究[D].上海外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[48]李乃永,林霞,李磊,朱倩茹,唐毅,王安宁.考虑分布式电源特性的配电网保护与安全自动装置配合方案[J].电力系统自动化,2014,19:85-89.
[49]宋海龙.水弹道建模与仿真方法研究[D].哈尔滨工业大学,人机与环境工程,2014,硕士.
[50]靳金涛.面向船舶建造的空间资源约束项目调度优化方法与工具[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.