激光散斑仪原理图解
1. 激光照射
激光束照射到被测物体表面。
2. 散射物体表面上的不规则性导致激光束散射,产生散斑图案。
3. 散斑图案形成
散射光线在物体表面和镜头之间相互干涉,形成散斑图案。
4. 图像采集
相机或传感器捕获散斑图案。
5. 数据处理
图像处理算法分析散斑图案,提取运动或变形信息。
6. 运动或变形测量
通过比较连续散斑图案之间的变化,可以测量物体表面的运动或变形。
图解:1. 激光束照射到物体表面。
2. 物体表面散射激光束,形成散斑图案。
3. 相机捕获散斑图案。
4. 图像处理算法分析散斑图案。
5. 算法提取运动或变形信息。
6. 显示测量结果。
激光散斑仪原理图解
1. 激光照射
激光束照射到被测物体表面。
2. 散射物体表面不平整,导致激光束散射。
散射光形成随机的散斑图案。
3. 成像散斑图案通过透镜成像到CCD相机上。
4. 数据采集
CCD相机记录散斑图案的强度分布。
5. 数据处理
对散斑图案进行数字处理,提取散斑的统计特性。
6. 位移测量
散斑图案的统计特性与物体表面的位移有关。
通过分析散斑图案的变化,可以测量物体的位移。
图解:激光束:照射到物体表面的激光束。
散射光:从物体表面散射的激光束。
散斑图案:由散射光形成的随机图案。
透镜:将散斑图案成像到CCD相机上的透镜。
CCD相机:记录散斑图案的强度分布的相机。
数据处理:提取散斑统计特性的计算机程序。
位移测量:基于散斑统计特性测量物体位移的算法。
激光散斑仪原理图解视频
步骤 1:激光照射
激光束照射到被测物体表面。
步骤 2:散射
物体表面上的不规则性导致激光束散射。
步骤 3:散射光收集
散射光被透镜收集并聚焦到探测器上。
步骤 4:散斑图案形成
由于散射光相位和振幅的随机变化,在探测器上形成散斑图案。
步骤 5:散斑图像采集
相机或其他探测器捕获散斑图像。
步骤 6:散斑图像分析
使用图像处理算法分析散斑图像,提取有关物体表面特征的信息。
步骤 7:表面特征测量
根据散斑图像中的散斑统计量,可以测量物体表面的粗糙度、位移和振动等特征。
视频链接:[激光散斑仪原理图解视频]()
激光散斑的基本概念
定义激光散斑是一种由相干光照射粗糙表面时产生的随机光斑图案。
形成原理当相干光(如激光)照射到粗糙表面时,光线会发生散射。
由于表面粗糙度,散射光线具有不同的相位和振幅。
这些散射光线在观察平面上干涉,形成明暗相间的随机光斑图案。
特征随机性:散斑图案是随机的,没有规律可循。
相干性:散斑是由相干光产生的,因此具有相干性。
强度分布:散斑的强度分布遵循瑞利分布。
运动敏感性:散斑图案对表面运动非常敏感,即使是微小的运动也会导致图案的变化。
应用激光散斑在各种领域都有应用,包括:
表面粗糙度测量:通过分析散斑图案,可以测量表面粗糙度。
振动分析:散斑图案的变化可以用来检测表面振动。
流体流动可视化:散斑可以用来可视化流体流动,例如湍流。
生物组织成像:散斑成像可以用于检测组织中的病变。
光学通信:散斑可以用来传输信息,例如在自由空间光通信中。
影响因素激光散斑的形成受以下因素影响:
光源相干性:相干性越高的光源,散斑图案越明显。
表面粗糙度:表面越粗糙,散斑图案越复杂。
观察距离:观察距离越远,散斑图案越模糊。
光波长:光波长越短,散斑图案越精细。