Статья

Название статьи АНАЛИЗ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО СИГНАЛА КОГЕРЕНТНО-ОГРАНИЧЕННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ НЕГЛАДКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Автор Е. Е Майоров, А. Ч. Машек, Г. А. Цыганкова, В. К Абрамян, Г. Г. Хайдаров, А. Г. Хайдаров, А. А. Константинова
Рубрика РАЗДЕЛ IV. РАДИОТЕХНИКА И АКУСТИКА
Месяц, год 02, 2018
Индекс УДК 681.23: 681.787.7
DOI 10.23683/2311-3103-2018-2-221-233
Аннотация Рассмотрено наклонное падение освещающего пучка на поверхность объекта и определен критерий выбора длины отдельной зоны по всей глубине сцены анализа выходного интерференционного сигнала. Проведено моделирование процесса формирования огибающей интерференционного сигнала, а также предложена модель гипотетических источников индивидуальных спеклов для устранения декорреляции спекл-полей. Проанализировано уравнение интерференции и предложено два подхода к анализу огибающей интерференционного выходного сигнала: метод площадей и метод дифференцирования огибающей. Рассмотрено графическое изображение огибающей в зависимости от смещения опорного зеркала и получена формульная зависимость погрешности измерений негладкой поверхности от глубины сцены при обработке сигнала по критерию равенства площадей, ограниченных огибающей сигнала. Решена задача оценки ошибки измерения по методу дифференцирования огибающей сигнала, которая заключалась в привязке к конкретному максимуму де¬формируемой огибающей интерференционного сигнала. Получены зависимости среднеквадратической ошибки измерений от глубины сцены по методу площадей и методу дифференцирования огибающей интерференционного выходного сигнала. Показано, что при деформации огибающей сигнала возникает неоднозначность в определении момента нулевой разности хода. Для этого случая предложены два критерия принятия решения и соответствующие методы обработки выходного сигнала: метод площадей и метод дифференцирования огибающей. Для каждого из методов определены погрешности измерения, и рассчитаны соответствующие зависимости.

Скачать в PDF

Ключевые слова Интерференция; спекл; фокусирующая линза; дифракционный предел; метод площадей; метод дифференцирования.
Библиографический список 1. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография: пер. с англ. / под ред.
Ю.И. Островского. – М.: Мир, 1973. – 686 с.
2. Goodman F.W. Laser speckle and related phenomena. – Berlin: Spring-Verlag, 1975. – P. 9-75.
3. Франсон М. Оптика спеклов: пер. с франц. / под ред. проф. Ю.И. Островского. – М.: Мир, 1980. – 171 с.
4. Клименко Н.С. Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрия.
– М.: Наука, 1985. – 224 с.
5. Takeda M., Yamamoto H. Fourier-transform speckle profilometry: three-dimen¬tional shape measurements of diffuse objects with large height steps and/or spa¬tially isolated surfaces // Appl.Optics. – 1994. – Vol. 33, No. 34. – P. 7829-7837.
6. Chebbour A., Gorecki C., Tribillon G. Range Sinding and velocimetry with directional discrimination using a modulated laser diode Michelson interferometer // Opt. Commun. – 1994. – Vol. 111, No. 1–2. – P. 1-5.
7. Hasier G., Herrmann F. Range sensing by shearing interferometry: influence of speckle // Appl.Optics. – 1988. – Vol. 27, No. 22. – P.4631-4637.
8. Hausler G., Lindner M.W. Coherence radar and spectral radar – new tools for dermatological diagnosis // F. Biomed. Opt. – 1998. – Vol. 3, No. 1. – P. 21-31.
9. Майоров Е.Е., Прокопенко В.Т. Интерферометрия диффузно отражающих объектов.
– СПб.: НИУ ИТМО, 2014. – 195 с.
10. Майоров Е.Е., Прокопенко В.Т., Шерстобитова А.С. Исследование оптико-электронной системы расшифровки голографических интерферограмм // Оптический журнал. – 2013. – Т. 80, № 3. – С. 47-51.
11. Майоров Е.Е., Прокопенко В.Т. Исследование напряженно-деформированной поверхности объектов методом голографической интерферометрии // Научное обозрение. – 2013. – № 1. – С. 43-46.
12. Майоров Е.Е., Прокопенко В.Т. Исследование влияния спекл-структуры на формирование интерференционного сигнала и погрешность измерений // Научное приборостроение. – 2013. – Т. 23, No. 2. – С. 38-46.
13. Майоров Е.Е. Метод устранения влияния декорреляции спекл-полей на точность измерений и динамический диапазон интерференционного сигнала // Научное обозрение.
– 2013. – № 9. – С. 329-332.
14. Майоров Е.Е. Измерение смещений диффузно отражающих поверхностей вне плоскости системой обработки голографических интерферограмм // Научное обозрение. – 2013.
– № 12. – С. 190-195.
15. Майоров Е.Е., Машек А.Ч., Удахина С.В., Цыганкова Г.А., Хайдаров Г.Г., Черняк Т.А. Разработка компьютерной интерференционной системы контроля негладких поверхностей // Приборы. – 2015. – № 11 (185). – С. 26-31.
16. Прокопенко В.Т., Майоров Е.Е., Машек А.Ч., Удахина С.В., Цыганкова Г.А., Хайдаров А.Г., Черняк Т.А. Оптико-электронный прибор для контроля геометрических параметров диффузно отражающих объектов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2016. – Т. 59, № 5. – С. 388-394.
17. Прокопенко В.Т., Майоров Е..Е., Машек А.Ч., Цыганкова Г.А., Абрамян В.К., Зайцев Ю.Е., Хайдаров А.Г., Хайдаров Г.Г. Применение поперечно-сдвиговой интерферометрии в голографии для контроля геометрических параметров диффузно отражающих поверхностей // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2017. – Т. 60, № 4. – С. 331-339.
18. Майоров Е.Е., Дагаев А.В., Пономарев С.В., Черняк Т.А. Исследование ин¬терферометра сдвига в фазоизмерительных приборах и системах расшиф¬ровки голографических интерферограмм // Научное приборостроение. – 2017. – Т. 27, № 2. – С. 32-40.
19. Майоров Е.Е., Прокопенко В.Т., Удахина С.В., Цыганкова Г.А., Черняк Т.А. Оптико-электронная компьютерная система для обнаружения внешних агентов в подповерхностных слоях кожного покрова // Медицинская техника. – 2016. – № 2. – С. 7-10.
20. Майоров Е.Е., Прокопенко В.Т., Машек А.Ч., Цыганкова Г.А., Курлов А.В., Хохлова М.В.,
Кирик Д.И., Капралов Д.Д. Экспериментальное исследование метрологических характеристик автоматизированной интерферометрической системы измерения формы поверхности диффузно отражающих объектов // Измерительная техника. – 2017. – № 10. – С. 33-37.

Comments are closed.