基于迈克尔逊干涉仪的全息曝光稳定性监控系统
本文关键词: 迈克尔逊干涉仪 图像分割 霍夫变换 DirectShow 出处:《长安大学》2010年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】: 半个世纪以来,全息技术得到了长足的发展。全息技术以其不同于传统照相的成像原理和独特的成像特点,在工业检测、医学疾病的诊断与分析、电影、电视、展览、信息存储和军事武器等方面都获得了广泛的应用。而作为全息技术核心的全息元件,在其生产过程中对周围环境的要求十分苛刻,及其细微的振动都会导致全息照相的失败。因此,需要寻找一种方法,对全息元件的生产环境进行检测。 为了检测全息元件的生产环境是否符合要求,本课题提出了一种基于迈克尔逊干涉仪的全息元件曝光稳定性监控系统,并通过阐述迈克尔逊干涉条纹的成因及特点,解释该系统监测全息元件生产环境稳定性的原理。 通过数字图像处理技术,可以对系统采集到的环形干涉条纹的抖动和漂移情况做出分析。文中分析了干涉条纹图像的噪声,并用滤波法对其进行预处理。利用重心法和二元线性回归判定干涉条纹的圆心,在此基础上利用线扫描法对干涉条纹的半径变化情况进行跟踪。由于图像噪声对线扫描法的计算结果有较大的影响,文中又提出了利用圆参数降维霍夫变换来完成对干涉条纹半径的跟踪。在对干涉条纹半径计算结果的基础上,利用一阶差分计算其变化的周期数。 针对全息元件曝光稳定检测的要求,本文设计了全息元件曝光稳定性监测系统软件,并对关键技术的实现给予了详细的介绍。通过基于MIL的图像采集和IJL JPEG压缩,完成了对干涉条纹的采集和压缩存储,并利用视频采集卡同步记录了全息元件曝光过程。此外,为了日后能够对全息元件生产的记录进行分析,还开发了专门的记录播放器,配合数据库技术,完成对监控记录的回放分析。 最后,在计算了干涉条纹圆心的基础上,对系统进行标定,并测试了全息稳定性监控系统的工作情况。实验证明,该系统能够完成对全息元件曝光生产过程进行稳定性监测任务。
[Abstract]:In the past half century, holographic technology has made great progress. Holographic technology is different from traditional photographic imaging principles and unique imaging characteristics, in industrial detection, medical disease diagnosis and analysis, film, television, exhibition, Information storage and military weapons have been widely used. As the core of holographic technology, holographic elements are demanding on the surrounding environment in the production process. Therefore, we need to find a way to detect the production environment of holographic elements. In order to detect whether the production environment of holographic elements meets the requirements, a monitoring system for the exposure stability of holographic elements based on Michelson interferometer is proposed in this paper, and the causes and characteristics of Michelson interference fringes are expounded. Explain the principle of monitoring the environmental stability of holographic elements. The jitter and drift of ring interference fringes collected by the system can be analyzed by digital image processing technology. The noise of interference fringe images is analyzed in this paper. The center of gravity and binary linear regression are used to determine the center of interference fringes. On the basis of this, linear scanning method is used to track the variation of the radius of interference fringes. Because the image noise has a great influence on the calculation results of the linear scanning method, In this paper, it is proposed that the radius of interference fringes can be tracked by using the reduced dimensional Hough transform of circular parameters. Based on the calculation results of the radius of interference fringes, the period number of the variation is calculated by using the first order difference. In order to meet the requirements of holographic element exposure stability detection, the software of holographic element exposure stability monitoring system is designed in this paper, and the realization of key technology is introduced in detail. The image acquisition based on MIL and IJL JPEG compression are introduced in detail. The acquisition and compression storage of interference fringes are completed, and the exposure process of holographic elements is recorded synchronously by video capture card. In addition, in order to analyze the records produced by holographic elements in the future, a special recording player is also developed. Cooperate with database technology to complete playback analysis of monitoring records. Finally, on the basis of calculating the center of interference fringes, the system is calibrated, and the working condition of the holographic stability monitoring system is tested. The system can monitor the stability of holographic element exposure production process.
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP277
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,本文编号:1542692
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