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数字错位散斑干涉(DSSPI)是一种很有发展前途的非接触测量和检测方法。为了进一步实现该方法的自动化检测,提高测试精度,在本论文中,成功的把液晶体做相移器应用于传统的数字错位散斑干涉计量,设计了基于液晶相移器和渥拉斯顿棱镜的数字错位散斑干涉系统。利用计算机程序控制,实现了高精度、全场、实时的自动化测量。
本文对液晶的特性进行了深入研究,充分利用其电光效应,把它和渥拉斯顿棱镜结合成一体化系统,提出了一套基于液晶体和渥拉斯顿棱镜的相移错位理论。对液晶相移法进行研究,讨论了几种常用的相移法并通过实验验证了四步相移法最适合本系统的测试。同时为了保证液晶相移法测量的成功实现,对相位条纹图的滤波法和解包裹算法进行了研究。提出了能有效的滤除相位条纹图噪声并很好的保持相位跳跃的窗口可调的正余弦滤波法。
充分考虑系统的结构紧凑性和可操作性完成了液晶相移数字错位散斑干涉系统的整体结构设计和应用软件的编写。最后应用此系统完成了大量的实验工作。通过对四周固支中心加载的有机玻璃板的测试证明用相位相减法能得到比条纹相关法好的多的结果。还定量的测出了此玻璃板加载后某截面的离面位移导数最大值为1.2×10-5,离面位移最大约为2×10-4m。本文还通过具体实验说明了系统能成功的完成对物体近表面缺陷的无损检测。