基于数字全息的民机薄壁件微形变检测技术研究

admin · 发表于 2022-5-21 08:37:40

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全息技术通过物光波的干涉记录和衍射再现，不仅能够得到光波的强度信息，还可以同时获取光波的相位信息，能够实现对形变、振动、形貌等的非接触测量。因此，激光全息无损检测方法可以应用于大型飞机的制造与维修过程中，对薄壁件进行高精度的无损检测。随着光电图像传感器和现代计算机技术的发展，传统全息逐渐被数字全息技术取代。数字全息能够对全息图进行数字化的记录和解算。在其基础上衍生的数字全息干涉测量技术作为一种无损检测方法，具有精度高、灵敏度高、速度快、稳定性好等优点，能够对不同尺度、各种形貌的表面及近表面进行非接触式检测，在现代检测技术中具有更加突出的优势。因此，深入研究数字全息干涉测量技术，对工业生产、科研实验、航空航天等领域具有重要意义。本论文在深入调研了国内外激光全息微形变检测技术研究情况的基础上，从理论基础、光路结构、数据处理、嵌入式系统开发等方面，对基于数字全息的民机薄壁件微形变检测进行了研究。首先，本文通过对数字全息以及数字全息干涉原理的分析，探讨了其在微形变测量方面的应用；其次，本文设计并构建了用于薄壁件微形变检测的光学实验系统，该系统中采用离轴菲涅尔光路，对铝合金板、碳纤维和玻璃纤维复合材料板的受力形变进行了全息记录和再现处理；在此基础上，本文研究了薄壁件微形变测量实验的数据处理方法，采用菲涅尔再现法得到薄壁件变形前后的强度图和相位图，采用分支切割法对全息干涉的包裹相位图进行处理，并探讨了频域滤波、切趾处理、相位补偿、均值滤波等处理方法在微形变检测中的应用，并针对数字全息中激光散斑噪声对图像质量的影响，提出了一种基于旋转线偏振光的散斑噪声抑制方法，提高了图像的信噪比；最后，搭建了基于ARM9的嵌入式全息数据解算平台，在Linux操作系统下开发了跨平台的全息图处理软件。

基于数字全息的民机薄壁件微形变检测技术研究

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