一、相移全息干涉计量的统计分析（论文文献综述）
王思育[1]（2020）在《基于涡旋光相移干涉的物体表面形貌测量研究》文中认为涡旋光是一种具有螺旋相位波前和中心相位奇点的特殊光场,由于其相位的特殊性,涡旋光的光强呈中心为暗核的圆环形分布。随着涡旋光在自由光通信、通信编码、光学捕获、光学操纵等领域的快速发展,利用涡旋光的相位特性开展精密测量的研究也日益增加。随着高精度零部件在机器制造业广泛应用,对物体表面形貌高精度测量的技术需求也与日俱增。基于涡旋光独特的相位性质,采用涡旋光与相移干涉测量相结合的方法在高精度物体表面形貌测量领域具有应用前景。本文在研究涡旋光各种特性的基础上,基于涡旋光相移干涉技术进行了物体表面形貌测量的研究。基于涡旋光与平面波干涉理论,本论文设计了涡旋光作为参考光、平面波作为测量光的物体表面形貌测量实验方案。本方案中利用反射式纯相位液晶空间光调制器来产生涡旋光,并通过对液晶空间光调制器加载图像实现涡旋光的数字化操控。通过采集涡旋光与平面波的干涉图像,结合相移干涉原理和解包裹算法来获得测量物体的表面形貌信息。本论文先利用光学软件VirtualLab Fusion对设计的方案进行了仿真分析,其中的涡旋光和表面形貌均由液晶空间光调制器编码产生,经过对比仿真结果和预设形貌,验证了设计方案的可行性。最后,利用设计的方案对样品的表面形貌进行了实验测量,并结合实验结果给出了误差分析,实现了将涡旋光应用于物体表面形貌测量的研究。
姜逸菲[2]（2020）在《基于三维电子散斑干涉技术口腔正畸力学特性实验研究》文中指出错牙合畸形是常见的口腔疾病之一,近年来,国内外越来越多患者通过正畸治疗来改善口腔健康和面部外观。正畸治疗通过矫治力直接或间接作用于颌骨,引起牙槽骨改建等一系列牙周组织反应,进而促使牙齿移动。因此,在口腔正畸领域,研究牙周组织力学特性及面部颌骨的生物力学行为,是推动正畸治疗发展的基础和动力。本文基于电子散斑干涉技术（ESPI）高精度、非接触式、全场实时测量的特点,利用时间相移剪切散斑干涉技术对面部颌骨开展三维应变实验研究,以及利用ESPI离面振动测试系统测量人体牙槽骨的弹性模量值,主要的研究工作包括:1、介绍了电子散斑干涉技术（ESPI）变形测量的基本原理,以及在静态变形测量中常用的相移技术与滤波技术等。详细论述了基于时间平均相减模式的ESPI振动测量原理,以及振动测量中常用的振幅波动法、扫频共振法,并提出本实验所搭建的EPSI离面振动测量系统与实验具体的操作方法。2、利用双散斑干涉测量系统,基于时间相移剪切散斑干涉技术,模拟口腔咬合状态,对相同载荷作用下的干尸头骨进行三维应变测量研究,获得与离面变形导数/、/和面内应变分量/、/、/及/相关的相位图。以下颌骨为重点研究对象,对各应变分量的分布进行了定性与定量分析。3、通过ESPI离面振动测量系统,提出了新型牙槽骨弹性模量测量方案,并应用有限元方法验证试验方案的可行性,以及对实验模型进行设计优化。研究了不同湿度状态、牙位及牙根层面对牙槽骨弹性模量的影响,以及分析了试验中可能存在的误差因素,并提出相应建议措施。
胡文欣[3]（2020）在《神经网络法在位移测量中的若干应用研究》文中研究表明科研和工程领域的不断发展对光测力学方法的高精度、大量程、实时性提出了更高的要求。其中,二维数字图像相关方法被广泛用于面内位移测量,目前0.01像素的测量精度能满足大部分位移测量需求,但数字图像相关方法（DIC）的实时性还未能满足工业在线监测等应用场景。干涉法包括激光干涉,电子散斑干涉（ESPI）等已被广泛用于离面位移测量,但受位相提取速度和精度,散斑退相关等因素的制约无法同时满足高精度,大量程和实时性的测量需求。投影光栅法作为一种主动测量方法常用于形貌测量领域,与干涉法相同,核心手段在于对条纹图的分析,将提取到的位相转化为待测物理量,因此测量效率依赖于准确高效的位相提取方法。此外,神经网络法作为机器学习的重要组成部分,在图像、语音等领域已获得了广泛的应用,该方法也被引入到光学测量中,为光学测量中振动信号分析、条纹图分析等问题提供了新的解决思路。本文工作以同时实现高精度,大量程,实时性的测量需求为目标,对现有测量手段做出了以下改进:（1）介绍了以牛顿迭代法（NR）和反向组合高斯牛顿法（IC-GN）为代表的传统数字图像相关方法,并指出亚像素位移的迭代计算是DIC方法耗时的关键。基于此提出采用加权移动最小二乘法沿时间轴拟合整像素位移得到亚像素位移的时间序列法,并进一步引入GPU并行计算。先将时间序列法和IC-GN算法的计算量进行对比分析,再通过模拟疲劳加载实验和拉伸实验结果验证了该算法的计算效率,实现了 230000POI/S的计算速度。（2）基于迈克尔逊干涉离面位移测量系统,提出了一种位移跟踪测量算法。该测量算法分别利用反向误差传播神经网络（BP）和卷积神经网络（CNN）实时监测干涉条纹图的状态,以得到位移端的位移大小和方向,并在补偿端促动压电陶瓷纳米平动台进行位移跟踪和累计测量。分别搭建了反射面干涉测量系统和漫反射面干涉测量系统,并实现了 210微米内的精确测量,200ms内的测量精度为10nm。（3）提出了一种基于U-Net神经网络的单张图的位相提取算法,将位相提取问题转化成图像映射问题,充分发挥了神经网络算法在图像处理领域上的优势。分别利用模拟条纹图和激光干涉条纹图,投影光栅条纹图对已训练的U-Net网络进行测试,测试结果证明相比于小波变换法,该算法具有速度优势,低条纹质量要求,和更强的复杂形貌物体位相处理能力。（4）针对滚动轴承故障早期有效信息被噪声掩盖问题,提出一种结合包络谱自相关曲线与BP网络的轴承工作状态监测方法。
肖启阳[4]（2019）在《数字散斑干涉相位信息处理关键技术研究》文中认为数字散斑干涉技术利用光学干涉原理对材料的应力应变、缺陷、振型等力学参数进行测量,具有精度高、全场测量、非接触等优点,在航空航天、生物医学、精密制造等领域获得广泛应用。在散斑测量过程中,相位分布与物体表面的变形、缺陷和位移等相关,相位信息处理是数字散斑干涉技术的重点研究内容。常用的相位信息处理方法对工作环境要求高,制约数字散斑检测技术的实际应用。本文针对航空航天领域应用中动态测量、全场大范围、多维变形同步检测等需求,从相位提取、相位图滤波及相位解包裹等方面研究数字散斑相位信息处理的关键技术,主要创新性工作包括:1.提出了单幅散斑相位提取方法,利用经验小波变换法、变分模态分解法对散斑图像进行分解,根据分解后分量的核概率密度以及直方图提取条纹信息,对提取的条纹信息分量进行处理,采用希尔伯特法及高阶模糊函数法提取相位,实现了被测物的变形测量。实验结果表明,与传统相位提取方法相比,本文提出的方法可以提取散斑相位,提高散斑测量精度。2.提出了自适应正余弦相位滤波法,利用噪声能量作为评价标准,通过评估滤波前后相位图噪声能量的变化,自动确定合适的滤波循环次数,增强滤波效果,实现了散斑相位图降噪。实验结果表明,自适应正余弦滤波法可以自动滤除散斑相位图中的噪声,与传统滤波方法（中值滤波方法、均值滤波方法）相比,滤波后的相位图散斑指数更小,峰值信噪比更大。3.提出了改进的变分模态分解与散斑相位降噪法,利用改进的变分模态分解法分离相位噪声,计算分解后分量的噪声阈值,根据噪声阈值提取无噪声分量,对无噪声分量进行重构获取降噪后的散斑图,实现了数字散斑相位图的降噪。实验验证表明,采用本文提出的方法滤波后的图像峰值信噪比为12.46d B,优于变分模态分解与散斑相位降噪法（峰值信噪为10.66d B）。4.提出了改进的行列逐点法,利用散斑指数和峰值信噪比对包裹相位不同区域进行排序,采用行列逐点法、最小二乘法对不同质量的相位区域进行展开,将不同区域展开后的相位进行重构,得到真实相位分布。应用测试表明,本文提出的方法可以对散斑相位进行解包裹,提高解包裹精度。
姚龙超[5]（2019）在《数字全息颗粒燃烧与液滴雾化测量方法与应用》文中研究说明燃料颗粒与液滴的几何参数和运动参数在燃烧和雾化中发生剧烈变化,并直接影响燃烧效率和污染物生成。固、液燃料燃烧的机理尚不完全明确,主要原因之一是缺乏对这些颗粒的定量、在线、时空分辨测量。大多数光学诊断技术只能测量单点或平面内的个别参数,例如相位多普勒分析仪（PDA）测量单点粒径与速度,粒子图像测速法（PIV）测量二维速度。数字全息技术作为一种新兴的三维成像技术,展示了对多相流中颗粒三维、多参数测量的巨大潜力。然而,数字全息仍存在一些缺陷:z轴定位精度较低;测量燃烧颗粒时易受火焰影响;无法测量雾化过程中产生液丝的三维形貌。针对以上三个问题,本文通过理论、模拟、实验结合的方法研究了数字全息燃烧和雾化测量技术,并将其成功应用于煤粉和生物质燃烧以及乙醇液滴二次雾化的三维、定量、动态测试中。为了提高数字全息颗粒测量精度,建立了平面波、球面波、含成像透镜等多种同轴数字全息图记录条件下的统一模型,以及任意球面波离轴数字全息图记录的模型,优化了光路系统的参数。然后采用基于重建图亮度和梯度的自适应阈值识别颗粒,提出颗粒边界亮度梯度方差这一定位判据,减弱了邻近颗粒的影响,实现了重叠颗粒的分离。z轴定位误差降低至30μm左右（约5个像素）,约为现有水平的10%40%。为了研究和减弱火焰对燃烧颗粒测量结果的影响,建立了火焰中颗粒的全息图形成的模型。利用该模型模拟和重建了不同火焰温度分布时的颗粒全息图,发现当颗粒位于较高温度梯度区域时,同轴全息重建图发生像散、对比度下降,定位误差增大;而由于参考光没有经过火焰区域,离轴全息重建图几乎没有影响。当颗粒位于较低温度梯度区域时,同轴全息和离轴全息受火焰影响都较小。对燃烧的乙醇单液滴和液滴群的试验研究验证了理论和模拟结果,并且证明了离轴全息可以近似测量液滴周围对称火焰的温度分布。开展了射流火焰、平面火焰中燃烧的煤粉以及生物质颗粒的数字全息颗粒轨迹追踪（DHPTV）测试研究。观察到颗粒运动、旋转、破碎,挥发分析出和燃烧,碳烟聚集等现象。在脱挥发分过程中,颗粒粒径略有增大,颗粒形貌变得更加不规则。燃烧后粒径分布曲线在40μm左右处出现次峰,来自于颗粒破碎和碳烟聚集。碳烟尾迹的运动速度大于母颗粒,两者的相对速度可近似表征气固滑移速度。为了测量三维液丝,提出了一种细条状物体三维形貌和体积测量方法。该方法先从二值化图中根据连通区域的高宽比和实心度识别细条状物体,然后自动沿着骨架和边界将物体分成小段,提取每个小段的尺寸和位置,最后缝合成完整的物体。用一根已知参数的弹簧标定尺寸误差小于25μm,z轴定位误差小于200μm。利用20 kHz高速数字全息测量了2.34 mm直径乙醇液滴二次雾化过程中产生的液丝和子液滴的动态变化过程。Weber数为11时,袋状破碎初期产生大量300μm以下的小液滴,新产生的液滴粒径逐渐增大,速度逐渐减小;然后形成一个液环边界,破碎形成少量650μm和1.1 mm左右的大液滴,导致粒径呈三峰分布。Weber数增大到25时,发生多模态破碎,产生多枝状液丝。两种液丝体积都占初始体积的90%以上。
郑东晖[6]（2019）在《空间相移干涉测量方法及其关键技术研究》文中指出空间相移干涉术可以在同一时刻采集多幅相移干涉图,由此提取待测相位参数,从而实现动态目标的干涉测量。该方法在光学加工、天文、国防等领域具有广泛的应用前景,尤其在存在振动、湍流、温漂等时变因素的非稳定测量场合,其优势更加突显。实现空间相移干涉测量的关键在于将一对相干光束进行空间分光,并且同步引入等步长相位调制。现有的空间移相方法多数基于偏振相移方案,在偏振相移器的方位角误差校正、干涉图的位置配准以及综合相移误差抑制方面有待进一步研究。另外,如何在共光路结构的点衍射干涉仪中引入偏振调制是目前的难点。本文针对以上问题,围绕空间分光与同步相移两项关键技术,对空间相移干涉测量方法展开研究。为实现高精度动态测量,设计了空间分光、四象限波片阵列相移干涉方案。该方案采用二维位相光栅,将一对正交偏振光束对称分解为四对属性相同的光束对,并通过四象限波片阵列同步引入等间隔相移,由CCD单帧采集四幅相移干涉图。针对系统中相移器的方位角误差,提出了基于随机快轴方位波片阵列的空间相移干涉术,通过傅里叶分析法标定出四象限波片阵列中各子波片的方位角,将其带入光强矩阵表达式,通过求解矩阵方程精确提取相位,复原精度优于λ/100（Root-Mean-Suqare,RMS）,该方法从根本上校正了相移器的方位角误差;采用位相相关算法对四幅干涉图的空间位置进行像素级配准,抑制了干涉图空间位置偏离导致的失配误差,保证了位相复原精度;研制了动态泰曼干涉仪,使用参数可控的振动装置,定量验证了干涉仪的抗振性能,抗振指标达到 200Hz·λ。为了解决共光路结构点衍射干涉仪中的偏振调制难题,实现动态干涉测量,提出了基于单方向金属线栅偏振调制方案的同步相移偏振点衍射干涉测量方法。该方案采用单向偏振调制点衍射板实现对光束偏振态的调制,通过同步位相调制探测器产生四幅相移干涉图。建立了单方向金属线栅偏振调制点衍射板的数学模型,推导了入射光偏振方向、针孔直径、点衍射板透过率三者之间的匹配关系,探索了单方向线栅调制偏振点衍射板制作工艺,获得纳秒脉冲激光针孔烧蚀方案的最佳加工参数;依据莫尔条纹原理与马吕斯定律,设计了微偏振阵列与CCD探测器精确调校方案,实现了二者的像素级配准,从而保证相干光束的空间分光与同步相移,相移精度控制在0.O1rad以内。为了保证空间相移干涉仪的综合相移精度,提出了圆载频交叠重构干涉术。在相移干涉图中引入离焦获取圆载频干涉图,结合二阶极坐标变换、时空条纹技术和频域滤波,提取待测波前,抑制了波面中的“纹波”误差,波面复原精度优于λ/100（RMS）。偏振相移方案在测量光学样品的透射波前参数时,样品材料残余应力会引入附加的相移,进而产生相移误差。为了解决这一问题,提出了非偏振相移方案的变倾角空间相移干涉方法。该方法将干涉仪的光源系统设计为正方形掩模结构的点光源阵列,由各子光源入射倾角的差异在干涉图中同步引入相移。辅以特殊设计的透镜模块,可以采集四幅在空间上分离、并且成像清晰的干涉图。建立了点光源阵列非线性相移变化的数学模型,推导了变倾角空间相移原理公式;设计研制了棋盘位相光栅,通过光栅的衍射效应生成相移可控点光源阵列,整体光能利用率达到65%;控制点光源阵列整体的垂轴位移,实现π/2等步长相移;构建了四象限透镜模块的分光与成像模型,设计制作了模压透镜模块,将其嵌入干涉仪双远心成像系统中,实现相移干涉图在空间上的分离成像。
靳京京[7]（2018）在《同步相移显微干涉表面形貌动态测量软件系统》文中研究指明动态表面形貌和结构测量,对于产品和样件表面质量评价、功能特性分析和功能质量保证,具有重要意义。本文围绕动态表面形貌与结构精密测量需求,结合光学干涉测量技术非接触、高精度的特点,研究棱镜分光同步相移动态表面显微干涉技术,主要研究棱镜分光同步相移产生的若干误差影响问题,提出解决算法并构建测量软件系统。针对空间同步相移干涉图的配准问题,提出了一种基于SURF算法和RANSAC算法相结合的位置配准方法。该方法通过对具有一定特征的干涉背景图配准,获得图像之间的变换关系,作用于相移干涉图,实现同步相移干涉图位置配准。不仅实现了棱镜分光光路干涉引起的同步相移干涉图平移变换配准,还校准了干涉图因光路引起的微小旋转误差,有效抑制了分光路干涉导致相移干涉图位置失准对测量精度的影响。针对相移干涉光强不均问题,提出了一种基于干涉方程的相移干涉光强校正算法。该算法通过测定参考光光斑间和测量光光斑间的光强比例系数,实现干涉光强的校正。仿真分析和实验测试的结果表明,该算法可以有效的消除相位恢复的波纹误差。针对同步相移干涉动态表面测量的加速问题,提出了基于CUDA的同步相移干涉图像变换算法和形貌重构算法的并行加速实现方法。通过加速比和运算精度的实验测试,验证了加速方案的有效实用性。结合同步相移显微干涉表面形貌动态测量光机的硬件系统,开发了基于Visual Studio 2013平台的仪器软件系统,并对一体化测量系统进行了测试,验证了系统的可靠性和精度。
申志远[8]（2018）在《基于干涉的定量相位测量技术及其在生物医学中的应用》文中进行了进一步梳理基于干涉的定量相位测量技术具有对物光场的相位信息进行高精度定量测量的能力。相位敏感型光学相干层析成像术（Phase sensitive OCT）和数字全息显微术（DHM）是其中的两个典型代表,被广泛应用于生物医学检测和成像领域。本论文的主要内容是用这两种定量相位测量技术来研究和解决两个具体问题,即如何提高液相生物芯片的编解码性能和如何增大对生物散射组织的层析成像深度。具体内容如下:1、将基于干涉的定量相位测量技术用于解决液相生物芯片的编解码问题,提出一种基于光学厚度编码的液相生物芯片技术,面向多重生物分子的液相检测。和已有的光学编码方案相比,所提技术具有编解码准确性高,解码信号和荧光定量信号之间无干扰,可编码数目大的优点。2、制备了光学厚度编码微片,用谱域OCT对编码微片进行了解码实验,展示了所提技术的可行性和编码潜力;用谱域OCT对生物分子结合反应过程进行了监测,验证了光学厚度维度在反应过程中的稳定性。3、搭建了一套双波长数字全息相位-荧光显微成像系统,做为所提光学厚度编码的液相生物芯片技术的解码和检测平台。用双波长数字全息相位显微成像通道来解码目标分子种类,用荧光显微成像通道来定量目标分子浓度。通过多重生物分子的液相检测实验验证了平台的编解码性能,通过浓度梯度实验验证了平台的定量检测能力。4、利用光学组织通透技术来改善生物组织的散射特性,增加弱相干光照明的DHM系统的有效成像深度。实验结果表明,光学组织通透能够提升系统对散射组织内部物光复振幅的探测和重建能力,显着减少层析成像过程中的串扰噪声,从而使系统对深层样品结构的成像质量得到提高。
孙建飞[9]（2017）在《基于电子散斑干涉变形测量的关键技术研究》文中提出三维变形测量技术是通过对被测物体的形貌进行测量和比对,来获取其表面形变的技术,在新材料产业、汽车与船舶制造、航空航天、工程建造和钢铁工业等领域起着极其重要的作用。电子散斑干涉（ESPI）技术作为一种全场非接触式高精度的三维变形测量技术,已经广泛应用于对物体的应力、应变、位移、缺陷等测量。电子散斑干涉条纹处理技术的关键就是从记录的散斑场的光强图中提取出相位信息。在三维变形重构中,相位和变形的对应关系尚不完善,例如保证测量的实时性和同步性的问题,实现不同灵敏度结果的匹配的问题等,因此,需要对电子散斑干涉进行改进使其能够满足现代制造技术和工程材料等领域中实时性和高精度的要求。目前对于散斑干涉测量的灵敏度和匹配问题的研究较少,本文提出了一种基于空间相移的多相机电子散斑干涉系统,使用改进的空间相移算法解决动态加载条件下测量实时性的问题,在此基础上利用数字图像相关（DIC）技术实现灵敏方向的匹配和标定,编写标定和计算程序以确保测量表面每个子集——对应,结合ESPI和DIC技术,实现全场三维变形的实时测量。涉及到的主要研究内容包括:1)针对常规的时间相移计算方法进行改进,提出一种基于相邻像素的电子散斑干涉的相位计算方法,并与传统方法进行比对,验证该算法的正确性和可行性。2)针对不同的灵敏方向,提出一种简单实用的三维同步变形测量方法。通过电子散斑干涉和数字图像相关技术的结合,实现三维变形的同步,实时、高速测量。3)基于迭代最近点算法,提出了最小变形边界条件下刚体位移消除的方法。根据激光散斑干涉方法测量的相位信息,选取相位变化较小的区域作为匹配的置信区域,使用ICP算法进行匹配。4)基于不确定度理论与方法,对散斑干涉系统的进行测量不确定度分析,建立测量不确定度模型,给出具体评定流程。同时进行测量系统的误差分析,推导了观测灵敏方向矢量对测量结果的影响,并且进行了相移法对测量结果的误差分析,指出了成像畸变和测量环境对系统的影响。5)搭建了散斑干涉三维变形测量光路,开发了基于该系统的软件,结合实验光路实现了相位和三维变形的计算。利用该软件对三维变形测量进行了实验研究。
孙海滨[10]（2017）在《涡旋光与激光散斑的产生机理及应用研究》文中指出激光散斑普遍存在于光学成像的过程中。在传统的相干光学中,散斑往往被认为是光学系统中的噪声。因为散斑的存在限制了光学成像系统从图像中提取信息的能力,削弱了观察者从相干图像中提取细节的能力。激光散斑在成像中作为噪声需要被抑制,然而在计量领域却是非常有用的。激光散斑起源于其对物体表面运动的敏感性,包含着丰富的图像信息,可以看作是信息的载体,这就使得散斑的随机强度分布作为与物体表面局部变化相关信息的载体的技术非常迅速的发展起来,为相干光学中散斑计量学的建立奠定了基础。在随机激光散斑场中存在着大量的涡旋,而随机散斑场中的这些光学涡旋往往被称为“散斑涡旋”。激光散斑中存在的相位涡旋包含着丰富的散斑场相位信息,决定了散斑场的分布。因此,激光散斑场中最常见的研究往往是与散斑涡旋有关的。从基础物理和应用物理的角度来看,对散斑涡旋的研究是非常重要的。散斑涡旋是光学涡旋中最为复杂和最具代表性的一种,在光学奇异的研究中具有引领作用,在光学微操纵、超分辨成像、光学信息存储与传输、生命科学等众多领域也得到了重要而广泛的应用。本论文对涡旋光和激光散斑的产生机理及其应用进行了研究,主要研究内容和结论如下:利用光学涡旋的微测量技术研究概述。介绍了应用光学涡旋进行微测量的光学涡旋干涉仪（Optical Vortex Interferometer,OVI）和光学涡旋干涉计量术（Optical Vortex Metrology,OVM）。OVI是基于三束平面光波干涉所产生的涡旋点阵进行微测量的;由于涡旋点的位置是稳定的,这非常有利于涡旋点的精确定位,且不需要提取极大或极小干涉条纹的信息,就可以对涡旋点进行追踪。OVM是通过观测散斑图样中伪相位奇点的行为进行微测量;OVM是基于相位奇点可以给出精确的几何位置这一众所周知的事实,该几何位置具有独特的核心结构和空间分布,这可以看作是这些几何点的“指纹”,这些指纹赋予了相位奇点有价值的信息,而使之成为可辨认的最佳标识。物体的位移就可以通过相位奇点位置的变化得出。利用阿基米德螺旋微孔阵列产生散斑涡旋的研究。在随机散斑场中存在的光学涡旋包含了丰富的相位信息。这些光学涡旋也就是散斑涡旋,决定了散斑场的分布。散斑涡旋可以由随机散射点（相当于螺旋微孔）产生。为了对散斑涡旋的产生进行定量的分析,建立了基于阿基米德螺旋线规律排列的微孔阵列产生散斑涡旋的理论模型。在实验中,设计好的阿基米德螺旋微孔阵列输入到液晶空间光调制器上,由CCD捕获输出光场。数值模拟和实验结果表明,按阿基米德螺旋线规律排列的微孔阵列可以产生散斑涡旋。利用平滑光子筛产生光学涡旋的研究。作为一种新型衍射光学器件,光子筛具有良好的衍射特性。基于液晶空间光调制器,设计了一个应用平滑光子筛产生光学涡旋并验证光子筛聚焦特性的实验方案。所使用的光子筛是利用高斯窗口函数进行平滑处理的。数值模拟和实验结果验证了光子筛的聚焦特性。实验结果还表明,光子筛可以产生光学涡旋;光学涡旋的存在是由叉形光栅的形成证实的。基于光学涡旋相移技术的变形测量研究。设计了基于光学涡旋相移技术的离面位移和面内位移测量实验方案,实现了电子散斑干涉中相移的数字控制。该方法利用输入到液晶空间光调制器中的叉形光栅产生涡旋光束,通过涡旋光束绕轴的旋转产生相移。同时,产生的涡旋光束又作为参考光与物光干涉。实验中,在物体发生微位移前后依次输入四幅叉形光栅,产生相移步长为π/2的涡旋光束,利用CCD获得涡旋光与物光的干涉光场,从而获得离面位移和面内位移的包裹相位。再通过解包裹,获得了物体变形的相位变化和位移。泰伯效应应用于电子散斑测量的研究。利用传统的散斑实验光路,设计了一个利用泰伯效应进行位移测量的实验方案。在实验中,把二维光栅的计算全息图输入到液晶空间光调制器,通过衍射光栅的衍射光再投射到置于某个泰伯平面处的物体表面,在物体表面形成清晰的泰伯图像,利用CCD记录物体表面的衍射图样。物体变形的信息包含在输出光场的强度图样之中。利用数字散斑相关测量算法求得物体的平动位移和面内位移。模拟和实验结果表明,泰伯效应应用于电子散斑干涉测量的实验方案是可行的。把泰伯效应应用到电子散斑干涉测量之中,既为变形测量提供了一个可供选择的新实验方案,还拓展了泰伯效应的应用范围。
二、相移全息干涉计量的统计分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、相移全息干涉计量的统计分析（论文提纲范文）
（1）基于涡旋光相移干涉的物体表面形貌测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 涡旋光及其在测量领域应用的国内外研究现状 |
| 1.2.1 涡旋光的国内外研究现状 |
| 1.2.2 涡旋光在测量领域的发展动态 |
| 1.3 光学相移干涉技术的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及安排 |
| 2 涡旋光的基本理论 |
| 2.1 涡旋光的数学描述 |
| 2.2 涡旋光的轨道角动量 |
| 2.3 涡旋光束的几种常见类型 |
| 2.3.1 拉盖尔高斯涡旋光束 |
| 2.3.2 贝塞尔高斯光束 |
| 2.3.3 环形涡旋光束 |
| 2.3.4 完美涡旋涡旋光束 |
| 2.4 涡旋光的产生方式 |
| 2.4.1 几何模式转换法 |
| 2.4.2 螺旋相位板法 |
| 2.4.3 计算全息法 |
| 2.4.4 空间光调制器法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 涡旋光相移干涉测量物体表面形貌方案设计 |
| 3.1 系统整体方案设计 |
| 3.2 涡旋光束的干涉理论 |
| 3.2.1 涡旋光与平面波的干涉 |
| 3.2.2 涡旋光与球面波的干涉 |
| 3.3 相移干涉测量原理 |
| 3.4 图像处理 |
| 3.4.1 图像去噪 |
| 3.4.2 均值滤波 |
| 3.4.3 中值滤波 |
| 3.4.4 频域滤波 |
| 3.4.5 三种滤波方式去噪效果对比 |
| 3.5 快速傅里叶变换相位解包裹算法 |
| 3.5.1 基于4-FFT的算法 |
| 3.5.2 基于2-FFT的算法 |
| 3.5.3 基于4-DCT的算法 |
| 3.5.4 基于LS-FFT的算法 |
| 3.5.5 四种快速傅里叶变换算法的降噪效果比较 |
| 3.6 测量光路系统器件选型 |
| 3.6.1 激光器的选型 |
| 3.6.2 空间光调制器的选型 |
| 3.6.3 相机的选型 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 涡旋光相移干涉测量物体表面形貌仿真分析 |
| 4.1 VirtualLab Fusion简介 |
| 4.2 涡旋光产生仿真分析 |
| 4.2.1 涡旋光产生的仿真 |
| 4.2.2 涡旋光产生仿真结果及结论 |
| 4.3 涡旋光干涉理论仿真 |
| 4.3.1 涡旋光与平面波的干涉仿真 |
| 4.3.2 涡旋光与球面波的干涉仿真 |
| 4.4 涡旋光测量物体表面形貌仿真 |
| 4.4.1 仿真系统搭建 |
| 4.4.2 仿真结果及结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验系统搭建和结果分析 |
| 5.1 涡旋光束的产生 |
| 5.1.1 涡旋光的产生实验系统 |
| 5.1.2 实验结果及结论 |
| 5.2 涡旋光干涉特性实验 |
| 5.2.1 涡旋光与平面波的干涉 |
| 5.2.2 涡旋光与球面波的干涉 |
| 5.3 涡旋光相移干涉量物体表面形貌模拟实验 |
| 5.3.1 实验系统搭建 |
| 5.3.2 模拟实验结果及结论 |
| 5.4 样品测量及结果分析 |
| 5.4.1 实验系统搭建 |
| 5.4.2 样品测量结果及结论 |
| 5.5 实验系统的误差分析 |
| 5.5.1 硬件引起的误差 |
| 5.5.2 软件引起的误差 |
| 5.5.3 环境造成的误差 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于三维电子散斑干涉技术口腔正畸力学特性实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 牙槽骨及颌骨的结构及功能特点 |
| 1.2.1 牙槽骨的组织结构 |
| 1.2.2 牙槽骨口腔正畸生物力学机制 |
| 1.2.3 下颌骨的解剖结构 |
| 1.3 口腔正畸力学特性研究概况 |
| 1.3.1 口腔正畸生物力学机理 |
| 1.3.2 口腔正畸力学特性研究进展 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电子散斑干涉测量技术 |
| 2.1 ESPI技术的概述 |
| 2.2 电子散斑干涉技术变形测量 |
| 2.2.1 位移测量原理 |
| 2.2.2 电子散斑干涉图的相位提取技术 |
| 2.2.3 电子散斑干涉图的滤波技术 |
| 2.3 电子散斑干涉技术振动测量原理 |
| 2.3.1 时间平均相减法 |
| 2.3.2 振幅波动方法 |
| 2.3.3 扫频共振判别法 |
| 2.4 振动测试系统设计与操作方法 |
| 2.4.1 实验测试系统设计 |
| 2.4.2 实验操作方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 剪切散斑干涉技术的下颌三维应变测量实验研究 |
| 3.1 下颌骨的生物力学特性概述 |
| 3.2 时间相移剪切散斑干涉技术测量原理 |
| 3.3 实验加载及光路测量系统 |
| 3.2.1 实验样本及加载装置 |
| 3.2.2 实验测量光路搭建 |
| 3.4 口腔下颌应变测量试验 |
| 3.4.1 试验过程 |
| 3.4.2 试验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 牙槽骨的动态弹性模量测量 |
| 4.1 动态测试系统及测量方法 |
| 4.1.1 单自由度系统受迫振动原理 |
| 4.1.2 牙槽骨振动模型设计 |
| 4.1.3 弹性模量测量系统及方案 |
| 4.2 有限元方法验证及设计优化 |
| 4.2.1 牙槽骨模型振动模态的有限元模拟分析 |
| 4.2.2 基于有限元方法的模型尺寸设计优化 |
| 4.3 牙槽骨动态弹性模量测量试验 |
| 4.3.1 实验材料设备 |
| 4.3.2 实验过程 |
| 4.3.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）神经网络法在位移测量中的若干应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 位移和形貌测量的发展和研究现状 |
| 1.2.1 数字图像相关法 |
| 1.2.2 GPU并行计算的引入和研究现状 |
| 1.2.3 干涉法 |
| 1.2.4 投影光栅法 |
| 1.2.5 条纹分析方法 |
| 1.2.6 神经网络法的发展和应用现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第2章 时序数字图像相关法及其GPU并行加速 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 数字图像相关法基本原理 |
| 2.3 整像素位移计算 |
| 2.4 亚像素位移计算 |
| 2.4.1 NR算法 |
| 2.4.2 IC-GN算法 |
| 2.4.3 时间序列法 |
| 2.5 GPU并行加速 |
| 2.5.1 并行计算原理 |
| 2.5.2 并行计算加速结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 神经网络法基本介绍 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 前向传播 |
| 3.2.1 BP神经网络 |
| 3.2.2 卷积神经网络 |
| 3.3 模型训练 |
| 3.3.1 损失函数 |
| 3.3.2 优化算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于神经网络法的离面位移测量系统 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 离面位移测量系统 |
| 4.2.1 反射面干涉条纹形成原理 |
| 4.2.2 漫反射面干涉条纹形成原理 |
| 4.3 位移追踪测量原理 |
| 4.3.1 位移大小计算 |
| 4.3.2 位移方向判断 |
| 4.4 实验验证与结果对比 |
| 4.4.1 反射面干涉实验 |
| 4.4.2 漫反射面干涉实验 |
| 4.4.3 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于神经网络的位相提取算法 |
| 5.1 位相提取背景及概述 |
| 5.2 位相提取算法 |
| 5.2.1 四步相移法 |
| 5.2.2 傅里叶变换法 |
| 5.2.3 小波变换法 |
| 5.2.4 神经网络法 |
| 5.3 条纹图获取 |
| 5.3.1 模拟条纹图 |
| 5.3.2 实验条纹图 |
| 5.4 实验结果和讨论 |
| 5.4.1 计算精度 |
| 5.4.2 计算速度 |
| 5.4.3 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于神经网络的单点动态位移分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 轴承振动信号特性 |
| 6.3 希尔伯特变换 |
| 6.4 故障监测方法原理 |
| 6.5 故障监测方法验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望及对后续工作的思考 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）数字散斑干涉相位信息处理关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 数字散斑干涉技术 |
| 1.1.1 数字散斑干涉 |
| 1.1.2 研究进展 |
| 1.2 数字散斑相位信息处理 |
| 1.2.1 相位提取 |
| 1.2.2 相位滤波 |
| 1.2.3 相位解包裹 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 散斑相位信息 |
| 2.1 数字散斑图 |
| 2.1.1 数字散斑图 |
| 2.1.2 物体表面变形与相位的关系 |
| 2.2 性能评价 |
| 2.2.1 散斑图处理 |
| 2.2.2 评价指标 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 散斑相位提取 |
| 3.1 经验小波变换与散斑相位提取 |
| 3.1.1 数字散斑图分析 |
| 3.1.2 散斑条纹分量提取 |
| 3.1.3 散斑相位提取 |
| 3.1.4 数据处理 |
| 3.2 变分模态分解与散斑相位提取 |
| 3.2.1 散斑图分解 |
| 3.2.2 散斑相位提取 |
| 3.2.3 数据处理 |
| 3.2.4 提取相位信息 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 散斑相位图滤波 |
| 4.1 自适应正余弦相位图滤波 |
| 4.1.1 空域滤波 |
| 4.1.2 噪声能量估计 |
| 4.1.3 数据处理与分析 |
| 4.1.4 降噪效果评价 |
| 4.2 改进的变分模态分解与散斑相位降噪 |
| 4.2.1 时频分析滤波 |
| 4.2.2 散斑相位图分解 |
| 4.2.3 自适应阈值选取 |
| 4.2.4 数据处理 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 散斑相位解包裹 |
| 5.1 行列逐点法 |
| 5.2 改进的行列逐点法 |
| 5.2.1 包裹相位图处理 |
| 5.2.2 改进的行列逐点法 |
| 5.3 数据处理 |
| 5.3.1 分析包裹相位图 |
| 5.3.2 相位解包裹 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）数字全息颗粒燃烧与液滴雾化测量方法与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景 |
| 1.2 燃料颗粒光学诊断现状 |
| 1.2.1 固体颗粒燃烧测量现状 |
| 1.2.2 雾化液滴测量现状 |
| 1.3 颗粒全息研究现状 |
| 1.3.1 颗粒全息的应用背景 |
| 1.3.2 数字全息测量方法的进展 |
| 1.4 本文研究思路与主要内容 |
| 第2章 颗粒全息原理及记录参数优化 |
| 2.1 颗粒全息的基本原理 |
| 2.1.1 衍射计算方法 |
| 2.1.2 颗粒全息图形成与重建 |
| 2.2 同轴数字全息记录系统的优化 |
| 2.2.1 采样条件与最佳纪录距离 |
| 2.2.2 有效数值孔径、分辨率与景深 |
| 2.2.3 数字全息的无量纲分析 |
| 2.3 球面参考波与含成像透镜的全息结构 |
| 2.3.1 球面波全息及其等效的平面波表述 |
| 2.3.2 含成像透镜全息及其等效的无透镜表述 |
| 2.4 全息图模拟与重建的数值计算 |
| 2.4.1 衍射数值计算的采样条件 |
| 2.4.2 采样窗口的设计 |
| 2.4.3 窗口对重建的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 数字全息图中颗粒识别与定位 |
| 3.1 全息图预处理 |
| 3.1.1 静态噪声去除 |
| 3.1.2 动态噪声去除 |
| 3.2 颗粒识别 |
| 3.2.1 景深扩展 |
| 3.2.2 颗粒识别方法 |
| 3.2.3 颗粒识别效果 |
| 3.3 颗粒z轴定位 |
| 3.3.1 ETV聚焦判据 |
| 3.3.2 ETV聚焦曲线的特点 |
| 3.4 识别率与测量误差 |
| 3.5 重叠颗粒与虚假颗粒处理 |
| 3.5.1 重叠颗粒分离 |
| 3.5.2 虚假颗粒去除 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 液丝三维形貌测量与颗粒表面重建方法 |
| 4.1 细条状物体的三维结构测量 |
| 4.1.1 自动算法与精度标定 |
| 4.1.2 液丝三维形貌测量 |
| 4.2 后向散射全息物体表面重建 |
| 4.2.1 后向散射离轴全息结构 |
| 4.2.2 最佳记录条件 |
| 4.3 后向散射颗粒全息的模拟与实验 |
| 4.3.1 后向散射数字全息模拟研究 |
| 4.3.2 后向散射数字全息试验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 燃烧颗粒的测量方法 |
| 5.1 燃烧颗粒全息图模型与模拟 |
| 5.1.1 全息图形成模型 |
| 5.1.2 对称火焰折射率与温度测量 |
| 5.1.3 模拟研究 |
| 5.2 燃烧颗粒测量试验研究 |
| 5.2.1 试验方案 |
| 5.2.2 试验结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 煤粉和生物质燃烧的数字全息测试研究 |
| 6.1 试验系统 |
| 6.1.1 颗粒燃烧系统 |
| 6.1.2 数字全息光路系统 |
| 6.1.3 燃料颗粒特性 |
| 6.2 射流火焰中煤粉的测量 |
| 6.2.1 火焰与颗粒的直接观察 |
| 6.2.2 颗粒粒径与速度 |
| 6.3 平面火焰燃烧器中煤粉的测量 |
| 6.3.1 颗粒与挥发分的动态变化 |
| 6.3.2 颗粒粒径分布的演变 |
| 6.3.3 颗粒与挥发分的速度分析 |
| 6.4 平面火焰燃烧器中竹粉的测量 |
| 6.5 全息高温探针的设计与测试 |
| 6.5.1 全息高温探针的设计 |
| 6.5.2 全息高温探针的测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 液滴二次雾化的数字全息测试研究 |
| 7.1 二次雾化试验系统 |
| 7.1.1 液滴破碎装置 |
| 7.1.2 高速全息系统 |
| 7.1.3 试验参数 |
| 7.2 液滴破碎三维动态测量结果 |
| 7.2.1 袋状破碎子液滴的粒径分析 |
| 7.2.2 袋状破碎子液滴的速度分析 |
| 7.2.3 速度与粒径之间的关系 |
| 7.3 液丝三维结构的演变 |
| 7.3.1 液环的三维动态变化 |
| 7.3.2 多枝结构液丝的三维动态变化 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）空间相移干涉测量方法及其关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 棱镜分光偏振相移方案 |
| 1.2.2 衍射元件分光偏振相移方案 |
| 1.2.3 微偏振元件分光偏振相移方案 |
| 1.2.4 多幅相移干涉图的空间位置配准 |
| 1.2.5 相移误差校正 |
| 1.2.6 存在的问题 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 2 偏振相移干涉理论基础 |
| 2.1 偏振相移基本原理 |
| 2.1.1 偏振的斯托克斯矢量及穆勒矩阵表示法 |
| 2.1.2 偏振相移干涉原理 |
| 2.2 偏振器件误差分析 |
| 2.2.1 偏振分光棱镜的分光质量分析 |
| 2.2.2 干涉仪光路中λ/4波片的方位角误差及延迟量误差分析 |
| 2.2.3 相移系统中λ/4波片的方位角误差与延迟量误差分析 |
| 2.2.4 相移系统中偏振片的透光轴方位角误差 |
| 2.3 光学元件材料应力引入的误差 |
| 2.4 振动对干涉条纹调制度的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 空间分光、四象限波片阵列同步相移干涉测量方法研究 |
| 3.1 空间分光波片阵列同步相移干涉测量原理 |
| 3.2 RARF-SPSI抑制波片阵列方位角误差 |
| 3.2.1 波片阵列方位角误差对干涉图及解算波面的影响 |
| 3.2.2 RARF-SPSI波面复原原理 |
| 3.2.3 波片快轴方位角标定 |
| 3.2.4 RARF-SPSI算法数值仿真 |
| 3.2.5 实验验证 |
| 3.3 干涉图空间位置配准 |
| 3.3.1 位相相关位置匹配算法 |
| 3.3.2 算法仿真与实验验证 |
| 3.4 实验与抗振性能测试 |
| 3.4.1 同轴抛物面反射镜的面形检测 |
| 3.4.2 空间分光波片阵列相移干涉仪的抗振性能测试 |
| 3.5 系统误差分析 |
| 3.5.1 波片延迟量误差分析 |
| 3.5.2 分光系统误差 |
| 3.5.3 检偏器方位角误差 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 空间相移偏振点衍射干涉测量方法研究 |
| 4.1 空间相移偏振点衍射干涉测量原理 |
| 4.1.1 点衍射干涉原理 |
| 4.1.2 空间相移偏振点衍射干涉原理 |
| 4.2 P-PDI的设计与研制 |
| 4.2.1 OWP-PDI设计与研制 |
| 4.2.2 UWP-PDI设计与研制 |
| 4.3 微偏振阵列空间分光同步相移 |
| 4.3.1 基于莫尔条纹消除法的角度配准 |
| 4.3.2 角度残余误差与相对位移误差的抑制 |
| 4.4 CCSI算法校正相移误差 |
| 4.4.1 CCSI原理 |
| 4.4.2 CCSI算法仿真 |
| 4.4.3 实验与讨论 |
| 4.5 Φ400mm口径离轴抛物面反射镜检测与装调 |
| 4.5.1 离轴抛物镜调整姿态与波面像差关系仿真 |
| 4.5.2 离轴抛物镜自准直检测 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 变倾角空间相移干涉测量方法研究 |
| 5.1 变倾角空间相移干涉测量技术原理 |
| 5.1.1 变倾角相移干涉原理 |
| 5.1.2 空间分光与同步相移原理 |
| 5.2 点光源阵列同步相移方法 |
| 5.2.1 光纤分光点光源阵列方案 |
| 5.2.2 光栅分光点光源阵列方案 |
| 5.2.3 点光源阵列引入同步相移 |
| 5.3 相移干涉图空间分光及成像 |
| 5.3.1 单一成像系统分析 |
| 5.3.2 透镜模块空间分光共轭成像方法 |
| 5.4 实验结果与误差分析 |
| 5.4.1 不同测试腔长下的光学元件面形测量 |
| 5.4.2 动态温度场测量 |
| 5.4.3 系统误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文内容总结 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）同步相移显微干涉表面形貌动态测量软件系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 目的及研究内容 |
| 2 软件系统总体设计 |
| 2.1 同步相移显微干涉表面形貌动态测量原理 |
| 2.2 同步相移干涉表面重建原理 |
| 2.3 软件系统框架设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于SURF特征算子的干涉图位置配准算法 |
| 3.1 现有位置配准算法 |
| 3.2 基于SURF算子的位置配准算法原理 |
| 3.3 仿真测试及分析 |
| 3.4 实验测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 相移干涉的光强校正算法 |
| 4.1 干涉信号的光强特征分析及提取 |
| 4.2 相移干涉信号的光强校正 |
| 4.3 仿真测试与分析 |
| 4.4 实验测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于CUDA的同步相移干涉表面形貌测量加速实现 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 重构算法并行计算总体方案 |
| 5.3 并行算法测试验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 系统测试与应用实验 |
| 6.1 系统静态精度测试实验 |
| 6.2 系统动态测试 |
| 6.3 系统误差因素分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表科研成果目录 |
（8）基于干涉的定量相位测量技术及其在生物医学中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 相位的定量测量方法 |
| 1.2.2 基于干涉的定量相位测量技术及在生物医学中的应用 |
| 1.2.3 课题切入点一:液相生物分子检测 |
| 1.2.4 课题切入点二:生物散射组织层析成像 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第2章 基于干涉的定量相位测量方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 OCT技术原理及定量相位测量方法 |
| 2.2.1 OCT技术原理 |
| 2.2.2 谱域OCT系统性能参数 |
| 2.2.3 基于谱域OCT的相位测量方法 |
| 2.3 DHM技术原理及定量相位测量方法 |
| 2.3.1 DHM系统 |
| 2.3.2 DHM原理 |
| 2.3.3 基于DHM的相位测量方法 |
| 2.3.4 双波长DHM |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于光学厚度编码的液相生物芯片 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本原理 |
| 3.2.1 基于光学厚度编码的液相生物芯片 |
| 3.2.2 谱域OCT用于光学厚度解码 |
| 3.2.3 谱域OCT用于生物分子检测 |
| 3.3 系统及实验 |
| 3.3.1 光学厚度编码微片 |
| 3.3.2 谱域OCT系统 |
| 3.3.3 对光学厚度编码微片的解码实验 |
| 3.3.4 流道式蛋白结合实验 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 解码实验结果 |
| 3.4.2 流道式蛋白结合实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于双模态DHM的解码和检测平台 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双波长线性回归解相位包裹原理 |
| 4.3 方法及实验 |
| 4.3.1 面向光学厚度编码液相芯片的双模态DHM系统 |
| 4.3.2 编码微片修饰探针 |
| 4.3.3 性能测试实验 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 双模态双波长DHM系统的解码数 |
| 4.4.2 多通道检测性能 |
| 4.4.3 浓度响应性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 弱相干DHM层析成像质量的提高 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论基础 |
| 5.3 弱相干光照明的反射式DHM系统 |
| 5.4 方法及实验 |
| 5.4.1 实验试剂与组织样品 |
| 5.4.2 组织通透对物光复振幅的影响 |
| 5.4.3 组织通透对全场相干层析成像的影响 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 组织通透对物光复振幅强度分布的改善效果 |
| 5.5.2 组织通透对物光复振幅相位分布的改善效果 |
| 5.5.3 组织通透对全场相干层析成像的改善效果 |
| 5.6 相关机制分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作的总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于电子散斑干涉变形测量的关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 变形测量的发展及其研究进展 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 课题来源与研究任务 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 散斑干涉相位测量技术研究 |
| 2.1 光学衍射与干涉理论 |
| 2.1.1 标量衍射理论 |
| 2.1.2 光波的复函数表示 |
| 2.1.3 干涉理论 |
| 2.2 散斑原理 |
| 2.2.1 散斑的分布及其对相位测量的影响 |
| 2.2.2 相位的重要性 |
| 2.3 散斑干涉中主要的相位测量方法 |
| 2.3.1 散斑干涉的基本原理 |
| 2.3.2 时间相移方法 |
| 2.3.3 空间载波相移算法 |
| 2.3.4 基于偏转角的空间载波相位检测技术 |
| 2.3.5 时间相移和空间载波相移的比较 |
| 2.4 相位解包裹 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 三维变形测量方法 |
| 3.1 数字图像相关三维变形测量方法 |
| 3.1.1 数字图像相关技术概述 |
| 3.1.2 数字图像相关技术的原理 |
| 3.1.3 数字图像相关方程 |
| 3.2 电子散斑干涉三维变形测量方法 |
| 3.2.1 面内形变测量 |
| 3.2.2 三维位移测量 |
| 3.3 三维变形同步测量方法 |
| 3.3.1 测量系统的构建 |
| 3.3.2 测量系统的标定 |
| 3.3.3 三维变形同步测量的特点 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 精度分析及数值模拟 |
| 4.1 测量系统误差分析 |
| 4.1.1 干涉灵敏度矢量误差 |
| 4.1.2 相移法误差 |
| 4.1.3 成像误差与光学器件误差 |
| 4.1.4 被测物体表面形貌引入的误差 |
| 4.1.5 测量环境引入的误差 |
| 4.2 测量不确定度评定 |
| 4.2.1 测量不确定度分析模型 |
| 4.2.2 测量不确定度合成和扩展评定 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 三维变形测量的刚体位移消除方法 |
| 5.1 ICP算法简介 |
| 5.1.1 ICP算法的基本原理 |
| 5.1.2 ICP算法缺陷分析 |
| 5.2 匹配元素的选取和优化 |
| 5.3 匹配策略的确定 |
| 5.3.1 特征度量的选取 |
| 5.3.2 搜索策略 |
| 5.4 基于边界条件的刚体位移消除结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 散斑干涉的三维变形同步测量系统 |
| 6.1 系统硬件 |
| 6.1.1 实验系统的搭建 |
| 6.1.2 实验器件的选取 |
| 6.2 系统软件 |
| 6.2.1 开发环境 |
| 6.2.2 软件设计 |
| 6.3 系统测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 实验研究及数据分析 |
| 7.1 一维离面位移测量 |
| 7.2 三维静态试验过程实例 |
| 7.2.1 静态试验过程 |
| 7.2.2 静态试验结果 |
| 7.3 三维动态试验过程实例 |
| 7.4 碳纤维复合材料层合板测量实例 |
| 7.5 三维变形的缺陷检测实例 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 论文工作总结 |
| 8.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）涡旋光与激光散斑的产生机理及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 激光散斑与散斑涡旋 |
| 1.2 论文的主要结构 |
| 第二章 基于光学涡旋的微测量研究概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光学涡旋干涉仪 |
| 2.3 光学涡旋计量术 |
| 2.3.1 散斑场的复解析信号表征及应用 |
| 2.3.2 光学涡旋计量术的原理 |
| 2.4 其他应用光学涡旋进行微测量的研究 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 阿基米德螺旋微孔阵列产生散斑涡旋 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于阿基米德螺旋微孔阵列产生散斑涡旋的原理 |
| 3.3 实验 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 利用平滑光子筛产生光学涡旋 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光子筛聚焦特性的理论分析 |
| 4.2.1 光子筛标量衍射模型 |
| 4.2.2 光子筛矢量衍射模型 |
| 4.3 光子筛的平滑处理 |
| 4.4 基于平滑光子筛的实验 |
| 4.4.1 平滑光子筛的聚焦性能 |
| 4.4.2 平滑光子筛产生光学涡旋 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 基于光学涡旋相移技术的变形测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光学涡旋相移原理 |
| 5.3 基于光学涡旋相移技术的离面位移测量 |
| 5.3.1 实验原理与方案 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.4 基于光学涡旋相移技术的面内位移测量 |
| 5.4.1 实验原理与方案 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 基于泰伯效应的电子散斑测量 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 利用泰伯效应进行光学测量的研究进展 |
| 6.3 基于泰伯效应的电子散斑测量原理 |
| 6.3.1 数字散斑相关方法计算变形场的原理 |
| 6.3.2 基于泰伯效应的变形测量原理 |
| 6.4 基于泰伯效应的散斑测量实验 |
| 6.5 结论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本论文的主要结论 |
| 7.2 拟进一步开展的工作 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、相移全息干涉计量的统计分析（论文参考文献）
- [1]基于涡旋光相移干涉的物体表面形貌测量研究[D]. 王思育. 中北大学, 2020(10)
- [2]基于三维电子散斑干涉技术口腔正畸力学特性实验研究[D]. 姜逸菲. 东南大学, 2020(01)
- [3]神经网络法在位移测量中的若干应用研究[D]. 胡文欣. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]数字散斑干涉相位信息处理关键技术研究[D]. 肖启阳. 天津大学, 2019(01)
- [5]数字全息颗粒燃烧与液滴雾化测量方法与应用[D]. 姚龙超. 浙江大学, 2019(04)
- [6]空间相移干涉测量方法及其关键技术研究[D]. 郑东晖. 南京理工大学, 2019(06)
- [7]同步相移显微干涉表面形貌动态测量软件系统[D]. 靳京京. 华中科技大学, 2018(06)
- [8]基于干涉的定量相位测量技术及其在生物医学中的应用[D]. 申志远. 清华大学, 2018(04)
- [9]基于电子散斑干涉变形测量的关键技术研究[D]. 孙建飞. 合肥工业大学, 2017(02)
- [10]涡旋光与激光散斑的产生机理及应用研究[D]. 孙海滨. 山东师范大学, 2017(10)