[发明专利]高抗振性电子散斑干涉测量系统和方法

权利要求书

1.一种高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于包括：

迈克尔逊干涉仪，其包括相移镜和高速相机；

压电陶瓷，用于前后移动所述相移镜；

驱动器，用于驱动所述压电陶瓷；

控制器，分别与所述驱动器和高速相机连接，用于发出同步的第一信号和第二信号，所述第一信号用于控制所述高速相机采图，所述第二信号为正弦电压信号且用于驱动所述压电陶瓷；其中，所述高速相机以周期t在所述正弦电压信号上升段的中间4t时间内等时间间隔采集A、B、C和D四个时刻的四幅散斑干涉图像获得对应的光强分布I_A、I_B、I_C、I_D，在所述4t时间内所述相移镜的位移为3λ/8，λ为干涉光的波长；以及

处理器，用于基于所述四幅散斑干涉图像计算被测物体离面位移和/或离面位移导数。

2.根据权利要求1所述的高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于所述4t小于空气扰动或环境振动的周期T。

3.根据权利要求2所述的高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于所述4t小于T/4、T/8、T/10、T/20或T/30。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于所述I_A、I_B、I_C、I_D两两之间的相位差为π/2，表示如下：

其中，I₀为散斑图背景光强，μ为调制光强的振幅，为散斑图的随机相位值。

5.根据权利要求4所述的高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于高速相机采集两组或多组所述四幅散斑图像形成序列{[I_A0，I_B0，I_C0，I_D0]；[I_A1，I_B1，I_C1，I_D1]...[I_Ai，I_Bi，I_Ci，I_Di]}，i为自然数；

第一组四幅散斑图像的[I_A0，I_B0，I_C0，I_D0]用于计算出被测物体的初始随机相位第i组四幅散斑图像的[I_Ai，I_Bi，I_Ci，I_Di]用于计算出对应被测物体变形的相位i为自然数，

6.根据权利要求5所述的高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于通过对和进行均值滤波消除噪声，分别得到和即可得到被测物体各个时刻因变形引起的相位差

7.根据权利要求6所述的高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于被测物体的离面位移

8.根据权利要求6所述的高抗振性电子散斑干涉测量系统，其特征在于离面位移导数其中δ为剪切量数值。

9.一种高抗振性电子散斑干涉测量方法，其特征在于包括以下步骤：

控制器发出同步的第一信号和第二信号；

根据所述第一信号控制高速相机采图，根据所述第二信号驱动压电陶瓷以前后移动相移镜，第二信号为正弦电压信号，其中，所述高速相机以周期t在所述正弦电压信号上升段的中间4t时间内等时间间隔采集A、B、C和D四个时刻的四幅散斑干涉图像获得对应的光强分布I_A、I_B、I_C、I_D，在所述4t时间内所述相移镜的位移为3λ/8，λ为干涉光的波长；

基于所述四幅散斑干涉图像计算被测物体离面位移和/或离面位移导数。

10.根据权利要求9所述的高抗振性电子散斑干涉测量方法，其特征在于所述4t小于空气扰动或环境振动的周期T；所述4t小于T/4、T/8、T/10、T/20或T/30；所述I_A、I_B、I_C、I_D两两之间的相位差为π/2，表示如下：

其中，I₀为散斑图背景光强，μ为调制光强的振幅，为散斑图的随机相位值；

高速相机采集两组或多组所述四幅散斑图像形成序列{[I_A0，I_B0，I_C0，I_D0]；[I_A1，I_B1，I_C1，I_D1]...[I_Ai，I_Bi，I_Ci，I_Di]}，i为自然数；

第一组四幅散斑图像的[I_A0，I_B0，I_C0，I_D0]用于计算出被测物体的初始随机相位第i组四幅散斑图像的[I_Ai，I_Bi，I_Ci，I_Di]用于计算出对应被测物体变形的相位i为自然数，

通过对和进行均值滤波消除噪声，分别得到和即可得到被测物体各个时刻因变形引起的相位差被测物体的离面位移优选地，离面位移导数其中δ为剪切量数值。