Помехоустойчивые интерферометрические системы контроля объектов на основе формирования, регистрации и обработки набора интерференционных картин
Диссертация
Интерференционные методы исследования широко используются при бесконтактном контроле различных объектов. Неразрушающие исследования актуальны при изучении свойств биологических объектов и биохимических процессов, сопровождающих изменения этих свойств. В материаловедении актуальна задача определения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) материалов в широком диапазоне изменения… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ
- 1. 1. Влияние внешних факторов на помехоустойчивость интерферометрических систем
- 1. 1. 1. Требования к относительной нестабильности длины волны источника излучения
- 1. 1. 2. Влияние мощности источника излучения и чувствительности приемника излучения на характеристики интерференционных картин и интерферометрических сигналов
- 1. 1. 3. Влияние микровибраций и температурной нестабильности окружающей среды на параметры регистрируемой интерференционной картины
- 1. 2. Методы повышения помехоустойчивости при формировании и регистрации интерференционных картин
- 1. 2. 1. Стабилизация параметров источников излучения интерферометрических систем
- 1. 2. 2. Требования к параметрам оптико-механических узлов интерферометрических систем
- 1. 2. 3. Повышение помехоустойчивости интерферометрических систем при использовании набора видеокадров
- 1. 1. Влияние внешних факторов на помехоустойчивость интерферометрических систем
- 2. 1. Методы формирования многомерных интерферометрических сигналов
- 2. 1. 1. Формирование многомерных интерферометрических сигналов в корреляционной и спектральной интерферометрии
- 2. 1. 2. Формирование многомерных сигналов в интерферометрии управляемого фазового сдвига
- 2. 2. Оценивание параметров интерферометрического сигнала на основе набора картин интерференционных полос
- 2. 2. 1. Оценка начальной фазы интерферометрического сигнала
- 2. 2. 2. Оценка положения огибающей интерферометрического сигнала
- 2. 3. Влияние дискретизации и квантования распределения интенсивности в интерференционной картине на погрешность оценивания фазы
- 2. 4. Обработка многомерных сигналов в интерферометрических системах малой когерентности
- 2. 5. Восстановление фазы при использовании алгоритма управляемого фазового сдвига
- 3. 1. Исследование стабильности параметров оптико-механической части интерферометрической системы при обработке набора интерференционных картин
- 3. 2. Оценивание линейности узла фазового сдвига на основе пьезоэлемента
- 3. 3. Помехоустойчивая методика регистрации набора интерференционных картин для определения динамики изменен ия геометрических параметров объекта
- 3. 4. Исследование устойчивости метода восстановления фазы интерферометрического сигнала
- 3. 5. Исследование параметров интерференционных картин малой когерентности
- 4. 1. Исследование структуры материалов при помощи системы широкопольной оптической когерентной микроскопии
- 4. 1. 1. Исследование микроструктуры случайно-неоднородных на автоматизированном микроинтерферометре
- 4. 2. Неразрушающий контроль внутренней микроструктуры объектов методом оптической когерентной микроскопии с перестраиваемой длиной волны
- 4. 2. 1. Неразрушающее изучение микроструктуры предметов искусства
- 4. 2. 2. Изучение внутреннего строения растительных тканей
- 4. 3. Определение температурного коэффициента теплового расширения материалов на интерференционном дилатометре
Список литературы
- Коронкевич В. П., Полещук А. Г., Седухин А. Г., Ленкова Г. А. Лазерные интерферометрические и дифракционные системы // Компьютерная оптика. 2010. — Т.34. — № 1. — С.4−23.
- РоёЫе^ка Н., НкгепЬе^ег С.К., ТисЫп У.У. Interfeгometry т ВютесИсте // 1. Вюте<1. Орг. 1998. — У.З. — Р. 225−280.
- Майоров Е.Е., Прокопенко В. Т. Когерентно-ограниченная интерферометрическая система в исследовании биологических объектов // Мед. Техника. 2012. — № 3. — С. 24−26.
- Котов И.Р., Майоров Е. Е., Хопов В. В. Интерферометрические исследования биологических объектов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2004. — № 15. — С. 70−72.
- Сапожникова В.В., Каменский В. А., Куранов Р. В. Визуализация растительных тканей методом оптической когерентной томографии // Физиология растений. 2003. — Т. 50. — № 2. — С. 316−320.
- Компан Т.А. Измерительные возможности и перспективы развития дилатометрии // Мир измерений. -2011.- № 7. С. 14−21.
- Латыев С.М. Компенсация погрешностей в оптических приборах. -Л.Машиностроение, 1985.-248 с.
- Васильев В. Н. Гуров И.П. Компьютерная обработка сигналов в приложении к интерферометрическим системам. СПб.: БХВ-СПб, 1998. -240с.
- Trishenkov М.А. Detection of low-lewel optical signals. Kluwer Academic Publishers, 1997.-453 p.
- Коронкевич В.П., Ханов В. А. Современные лазерные интерферометры. -Новосибирск: Наука, 1985. — 181с.
- Wyant J.C. Interferometric optic metrology: basic principles and new systems // Laser Focus. 1982. — V. l8. -P. 65−71.
- Лазерные измерительные системы / Батраков A.C., Бутусов М. М., Гречка Г. П. и др.- Под ред. Д. П. Лукьянова. М.: Радио и связь, 1981. — 456 с.
- Дубнищев Ю.Н., Ринкевичус Б. С. Методы лазерной доплеровской анемометрии М.: Наука, 1982. — 304 с.
- Чудов В.А. Измерения в машиностроении // Измерительная техника. -1990. № 3. — С.61−62.
- Васильев В.Н., Гуров И. П. Оптическая интерферомерия и информационные технологии. Системы прецизионного технологического контроля // Известия вузов. Приборостроение. 1996. — № 5−6. — С. 13−20.
- Васильев В.Н., Гуров И. П. Технология бесконтактного контроля объектов на основе когерентного и спектрального радаров в биомедицинских исследованиях и промышленности // Оптические и лазерные технологии. СПб.: СПбГУ ИТМО. — 2002. — С. 160−175.
- Гуров И.П., Джабиев А. Н. Интерферометрические системы дистанционного контроля объектов. СПб.:СПбГУ ИТМО, 2000. — 97 с.
- Коронкевич, В.П., Соболев, B.C., Дубнищев, Ю. Н. Лазерная интерферометрия. Новосибирск: Наука, 1983. — 216 с.
- Аблеков В.К., .Колядин С. А., Фролов A.B. Высокоразрешающие оптические системы. М.: Машиностроение, 1985. — 176 с.
- Сайт фирмы Santec Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.santec.com/en/products/instruments/tunablelaser/tsl-510, свободный. Яз. англ. (дата обращения 11.01.2013).
- Сайт фирмы Thorlabs Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.thorlabs.com/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroupID=1277, свободный. Яз. англ. (дата обращения 05.01.2013).
- Коста Дж., Манджини С., Отонелло П. Измерение теплового расширения при помощи спекл-интерферометра //Приборы для научных исследований. 1987. — № 1. — С. 81−85.
- Коломийцов Ю.В. Интерферометры. Основы инженерной теории. Применения. Л.: Машиностроение, 1976. — 296 с.
- В.К. Кирилловский Оптические измерения Часть 5. Аберрации и качество изображения. Учебное пособие // СПб.:СПбГУ ИТМО, 2006. -107 с.
- Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.:Радио и связь, 1983. -320 с.
- Deck L. Vibration-resistant phase-shifting interferometry // Appl.Opt. 1996. -V. 34,-P. 6555−6662.
- Ennos A.E. Speckle interferometry // In: Laser Speckle and Related Phenomena, J.C. Dainty, ed. NY: Springer-Verlag. 1975. — P. 203−253.
- Onodera R, Ishii Y. Phase-extraction analysis of laser-diode phase-shifting interferometry that is insensitive to changes in laser power // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. — V.13, — P.139−146.
- Власов А.Н., Перебякин В. А., Привалов В. Е. Стабилизированные гелий-неоновые лазеры с внутренними зеркалами. Обзоры по электронной технике. -М., ЦНИИ «Электроника», 1986. Cep.ll. Вып.7 (1206). 50с.
- Власов А.Н. Стабилизированный гелий-неоновый лазер для прецизионной диагностической медицинской аппаратуры // Тезисы докладов на конференции «Лазеры для медицины и экологии». С.-Пб., -2004. С. 22.
- Fercher A.F. Optical coherence tomography development, principles, applications // Z. Med. Phys. — 2010. — V. 20. — № 4. — P. 251−276.
- Dresel Т., Hausler G., Ventzke H. Three-dimensional sensing of rough surfaces by coherence radar // Appl. Opt. 1992. — Vol. 31. — P. 919 — 925.
- Fercher A. F., Drexler W., Hitzenberger С. K., Lasser T. Optical coherence tomography principles and applications // Rep. Prog. Phys. — 2003. — Vol. 66.-P. 239−303.
- Гуров И. П. Оптическая когерентная томография: принципы, проблемы и перспективы // Проблемы когерентной и нелинейной оптики. СПб: СПбГУ ИТМО. 2004. — С. 6−30.
- Tomlins P. Н., Wang R. К. Theory, developments and applications of optical coherence tomography // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. — Vol. 38. — P. 25 192 535.
- Компан Т.А. Дилатометрия. В кн.: Российская Метрологическая Энциклопедия. СПб.: Изд. «Лики России», 2001. С.455−460.
- Аматуни А.Н. Методы и приборы для определения температурных коэффициентов линейного расширения материалов. М.: Изд. стандартов, 1972. — 140 с.
- Ponin О., Sharov A., Gayavov I., Kompan Т., Swiegers J., Swat A. Demonstrating the suitability of Sitall for SALT primary mirror // Proceedings of SPIE «Large Ground-based Telescopes». 2002. — V. 4837. — P. 795−804.
- Kompan T.A., Korenev A.S., Lukin A.Ya. Investigation of thermal expansion of a glass-ceramic material with an extra-low thermal linear expansion coefficient // Int. J. Thermophysics. 2008. — V. 29. — № 5. — P. 1896−1905.
- Компан T.A., Коренев A.C., Лукин A.C. Автоматизированная система дилатометрических измерений с многопараметрической обработкой интерференционной картины // Измерительная техника. 2001. — № 6. -С. 31−35.
- Щербак В.И. Оптимальная оценка оптических сигналов по критерию максимального правдоподобия. //Измерительная техника. 1987. — № 7. -С.25−27.
- Трифонов А.П., Нечаев Е. П., Парфенов В. Н. Обнаружение стохастических сигналов с неизвестными параметрами. — Воронеж: ВГУ, 1991.-246 с.
- Трифонов А.П., Шинаков Ю. С. Совместное различение сигналов и оценка их параметров на фоне помех. М.: Радио и связь, 1986. 264 с.
- Прикладные математические методы анализа в радиотехнике. ЛО.А. Евсинов, Г. В. Обрезков, В. Д. Разевиг и др.: под ред. Г. В. Обрезкова. М.- Высш. шк., 1985. — 344 с.
- Куликов Е.И. Методы измерения случайных процессов. М: Радио и связь, 1986. — 272 с.
- Порфирьев Л.Ф. Основы теории преобразования сигналов в оптико-электронных системах. Л.: Машиностроение, 1989. — 392 с.
- Куликов Е.И., Трифонов А. П. Оценка параметров сигналов на фоне помех. М.: Сов. радио, 1978. 296 с.
- Ю.Горлач А. А. и др. Цифровая обработка сигналов в измерительной технике/ А. А. Горлач, М. Я. Минц, В. Н. Чинков. К.: Техшка, 1985. -151 с.
- Агранович Б. Л. Построение квазиоптимальных одноканальных фа-зоизмерителей // В сб.: Тонкие магнитные пленки, вычислительная техника и радиотехника: Труды II Краевой конференции. Красноярск, 1971. Т. 1. С.3−7.
- Чердынцев В.А. Радиотехнические системы. Минск: Высшая школа, 1988.-369 с.
- Лебедько Е.Г. Теоретические основы преобразования информации в оптико-электронных системах. СПб: НИУ ИТМО, 2012.-159 с.
- Lai G., Yatagai Т. Generalized phase-shifting interferometry // J. Opt. Soc. Am. A. 1991. — V. 8. — P. 822−827.
- Creath K. Phase measurement interferometry technique // Prog. Opt. 1988. -V.26.-P. 349−383.
- Hunloon R.D., Weiss A., Smith W. Electronic fringe interpolator for an optical interferometer // J. Opt. Soc. Am. 1954. — Vol. 44. — P. 264−269.
- Горелик Г. С. О применении модуляционного метода в оптической интерферометрии // ДАН СССР. 1952. — Т.83. — № 4. — С. 549−552.
- Гуров И.П. Методы и техника автоматической обработки сигналов в интерференционных измерительных системах // Измерения, контроль, автоматизация. Выпуск 2. 1990. — С. 69−79.
- Эцин И.Ш. Модуляционный метод измерения весьма малых смещений разности фаз в интерференционных схемах // Измерительная техника. — 1968.-№ 5.-С. 24−27.
- Уонг К., Варвиг Р., Экман П. Применение акустооптического метода для измерения и задания субангстремных перемещений зеркала // Приборы для научных исследований. 1982. — № 7. — С. 28−33
- Шестопалов Ю.Н., Драпкин М. Я. Фотоэлектрические интерферометры для научных исследований. М., 1978. 49 с.
- Протопопов В.В., Устинов Н. Д. Лазерное гетеродинирование. -М.: Наука, 1985.-285 с.
- Гужов В.И. Компьютерная интерферометрия: Учеб. Пособие. — Новосибирск: НГТУ, 2000. 78 с.
- Гужов В.И., Ильиных С. П. Компьютерная интерферометрия: Учеб. Пособие. Новосибирк: НГТУ, 2004. — 252 с.
- Wyant J.C. Interferometric optical metrology: basic principles and new systems // Laser Focus. 1982. — V. 18. — №. 5. — P. 65−71.
- Schwider J., Burow R., Elssner K.E., Grzanna R., Spolaczyk R., Merkel K. Digital wavefront measuring interferometry: some systematic error sources // Appl. Opt. 1983. — V. 22. — P. — 3421−3432.
- Van Wingerden Т., Frankena H.J., Smorenburg C. Linear approximation for measurement errors in phase shifting interferometry // Appl. Opt. 1991. — V. 30.-P. 2718−2729.
- Carre P. Installation et utilisation du comparateur photohlectrique et interferentiel du Bureau International des Poids et Mesures // Metrologia. -1966.-V. 2. № 1. — P. 13−23.
- Novak J. Five-step phase-shifting algorithms with unknown values of phase shift // Optik, 2003. V. 114. — P. 63−68.
- М.В. Волков «Восстановление линий экстремумов и фазы зашумленных интерференционных полос с применением метода нелинейной локально-адаптивной фильтрации» // «Фундаментальные проблемы оптики-2002» (Сборник трудов), СПб 2002. С. 138−140.
- Волков M.B., Гуров И. П., Восстановление фазы картин интерференционных полос // Оптический журнал. 2005. -Т.73. — № 3. -С. 12−19.
- Испытания полиграфических материалов / Зерцов В. А., Семионов А. А., Воскресенская Е. А. и др.//Контроль рабочих свойств полиграфических материалов/ под ред. Семионова А. А. М.:Книга, 1964. — 488 с.
- Sheoran G., Dubey S., Anand A., Mehta D. S., Shakher C. Swept-source digital holography to reconstruct tomographic images // Optics Letters. 2009. -Vol. 34.-Issue 12.-P. 1879−1881.
- Васильев В. H., Гуров И. П. Сравнительный анализ методов оптической когерентной томографии // Изв. вузов. Приборостроение. 2007. Т. 50. -№ 7.-С. 30−40.
- Воробьева Е.А., Гуров И. П., Петерсон М. В. Исследование метода обработки сигналов в системах оптической когерентной томографии с149повышенным быстродействием // Изв. вузов. Приборостроение. 2010. -Т. 53. -№ 3. С. 65−73.
- Dubois A., Grieve К., Moneron G., Lecaque R., Vabre L., Boccara C. Ultrahigh-resolution full-field optical coherence tomography // Appl. Opt. 2004. Vol. — 43. — P. 2874−2883.
- Сайт фирмы Lumenera Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.lumenera.com/resources/documents/datasheets/industrial/Lm075-datasheet.pdf, свободный. Яз. англ. (дата обращения 11.03.2013).
- Schmitt J.M. Optical coherence tomography: a review // IEEE J. Select Topics Quant. Electron. 1999. — V.5. — P. 1205−1215.
- Pan Y., Birngruber R., Rosperich J., Engelhart R. Low-coherence optical tomography in turbid tissue: theoretical analysis // Appl. Opt. 1995. — V.34. -P. 6564−6575.
- Alarousu E., Krehut L., Prykari Т., Myllya R. Study on the use of optical coherence tomography in measurements of paper properties.// Meas. Sci. Technol. 2005.-Vol. 16.-P. 1131 1137.
- Аксененко М.Д., Бараночников M.JI. Приемники оптического излучения. М.: Радио и связь, 1987. — 296с.
- Пресс Ф.П. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью М.: Радио и связь, 1991. 262с.
- Kogelnik Н., Li N. Laser beams and resonators // Appl. Opt. 1966. — V.5. -№ 10.-P. 1550.
- Сайт фирмы PI Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.physikinstrumente.com/en/products/prspecs.php?sortnr=202 500 свободный. Яз. англ. (дата обращения 01.04.2013).
- Сайт фирмы ТЬогкЬэ Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.thorlabs.de/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroupID=5281 свободный. Яз. англ. (дата обращения 03.04.2013).