基于偏微分方程的电子散斑干涉信息提取方法研究

发布时间：2019-07-21 15:27

【摘要】：电子散斑干涉测量(Electronic Speckle Pattern Interferometery,简称ESPI)技术广泛应用于光学粗糙表面的变形测量和无损检测等方面,通过求取电子散斑干涉条纹图的相位信息可以得到物体的位移或者变形量。本文主要研究ESPI条纹图相位信息提取中的两项关键技术,即条纹图的骨架线提取方法及相位插值方法,并通过对模拟条纹图和实验条纹图进行分析验证算法的性能,主要研究工作概述如下：提出了基于偏微分方程和梯度矢量场散度分析的骨架线提取方法。该方法将条纹的方向特性应用于各向异性偏微分方程模型中,用此模型对图像的梯度矢量场进行调整,更好地保留了原始图像的拓扑性质。通过分析调整后梯度矢量场的散度特性,判断骨架点的位置,从而提取出图像的骨架线。实验表明该方法可应用于低对比度、不同闭合状态、不同疏密条纹分布的干涉图骨架线提取中。通过研究ESPI条纹图的相位插值,提出了基于偏微分方程的相位插值方法。该方法将骨架线上的相位值当作能量来源,利用偏微分方程中的热传导原理进行插值,最终得到全场相位值。实验表明该相位插值方法具有简单、快捷、准确的优点。本文通过研究骨架线提取方法及相位插值方法在电子散斑干涉中的应用,设计和搭建了一套完整的电子散斑干涉条纹图采集装置。运用上述提出的方法对采集的条纹图进行相位信息提取,实验证明了本文提出的骨架线提取方法和相位插值方法的有效性。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;O175.2

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本文编号：2517277