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文档简介

1、激光散斑及其应用,散斑： 当空间相干性和时间相干性均很好的激光通过光学粗糙表面反射或透过光学粗糙的漫射板散射时，会在其表面以及附近产生随机斑点式的强度分布，这种分布称为激光散斑。 有害的影响： 在实现相干成像、相干光学图像处理以及光学全息再现时，散斑作为一种有害的东西出现在输出图像上，影响分辨率，降低了像质。 利用： 散斑由于其特殊性质，已在图像处理、干涉计量、天文测量等领域得到广泛应用，在光学中已经形成一个重要分支。,激光散斑,激光散斑及其应用,激光散斑的统计性质 激光散斑的一阶统计(强度分布规律） 散斑图样的二阶统计(散斑斑尺寸) 散斑照相 散斑干涉计量 电子散斑,散斑分类,自由空间散斑,

2、像面散斑,激光散斑的强度分布规律,P点的强度分布为,散斑的可见度,强度服从负指数分布。暗斑数一定多于亮斑数。,激光散斑的强度分布规律,自由空间散斑的斑纹尺寸,横向平均尺寸,纵向平均尺寸,像面散斑的平均直径,当漫射面位于物方无穷远,这个尺寸和爱里斑衍射图样的中央亮斑是同一数量级,当漫射面位于物方有限远,散斑照相测量面内位移,物面位移,散斑位移,两次曝光记录,全息干板上记录的强度分布为两次曝光记录的两个散斑图样强度之和，即,显影定影之后，全息干板H的复振幅透过率正比于曝光光强,焦平面上的复振幅分布,两次曝光记录,忽略焦点处的这一亮点。焦平面上其它位置的光强分布为,测得条纹间距e便可求出物体的位移量

3、a,底片连续移动记录,多次曝光记录,测量纵向位移（记录）,在像面内散斑的位移，以中心0对称,测量纵向位移（观察）,观察屏上得到受牛顿环干涉纹调制的散斑图样,散斑干涉仪1,参考光与散斑场的干涉,两个斑纹场的干涉,散斑干涉仪2,散斑干涉计量：散斑强度分布的概率密度函数曲线,曲线a代表单独的散斑场。 曲线b代表斑纹场与参考波叠加产生的新散斑场。 曲线c是非相干叠加的两散斑场。,散斑干涉法测量位移或变形,1实时法 在散射体位移或形变前先拍照一张散斑图样，经显影定影后将底片精确复位。当漫射体移动时产生的新的斑纹图再投射到负片上，就可比较相关程度。像面上产生“散斑相关条纹”，这种条纹称为等位移线。 2双曝光法 将散射体位移前后各曝光一次，在一张底片上记录下两个散斑图，底片上总的曝光光强是两个散斑图的强度叠加。,电子散斑干涉,散斑干涉图样的计算机处理,1、图像相减 2、预处理(滤波、分割、二值化和细化) 3、条纹的识别和计算,散斑图样的预处理,1、滤波； 2、图像分割； 3、图像二值化； 4、条纹细化,滤波,原始,散斑图样的预处理,图像分割,图像二值化,条纹细化,从激光散斑纹理中提取表面粗糙度信息,Ra= 0.05m 0.1m 0.2m 0.4m 0.8m 1.6m,对比度（contrast） 相关性(correlation) 能量(energy

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