留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

超辐射发光二极管的散斑自相关法表面粗糙度测量研究

蒋磊 刘恒彪 李同保

蒋磊, 刘恒彪, 李同保. 超辐射发光二极管的散斑自相关法表面粗糙度测量研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 717003-0717003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0717003
引用本文: 蒋磊, 刘恒彪, 李同保. 超辐射发光二极管的散斑自相关法表面粗糙度测量研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 717003-0717003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0717003
Jiang Lei, Liu Hengbiao, Li Tongbao. Research on surface roughness measurement of speckle autocorrelation method based on SLD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 717003-0717003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0717003
Citation: Jiang Lei, Liu Hengbiao, Li Tongbao. Research on surface roughness measurement of speckle autocorrelation method based on SLD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 717003-0717003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0717003

超辐射发光二极管的散斑自相关法表面粗糙度测量研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0717003
详细信息
    作者简介:

    蒋磊(1993-),男,硕士生,从事光学测量方面的研究。Email:1253813@tongji.edu.cn

    通讯作者: 刘恒彪(1962-),男,教授,博士,主要从事光学测量方面的研究。Email:liuhb62@tongji.edu.cn
  • 中图分类号: TH741

Research on surface roughness measurement of speckle autocorrelation method based on SLD

  • 摘要: 利用相干或部分相干光被粗糙表面散射产生的散斑现象进行表面粗糙度测量是一类有应用前景的在线测量技术。研究了窄带连续谱光束被随机粗糙表面散射形成的远场散射光场的散斑延长效应和将其应用于表面粗糙度测量的可行性。理论和模拟研究表明:随着观测点逐渐远离散射光场中心,散斑延长率越来越大;在相同的观测位置,表面的粗糙度越小,散斑延长率越大。构建以超辐射发光二极管(Superluminescent Diode,SLD)为光源的实验系统,以散斑延长率衍生的光学粗糙度指标来衡量表面粗糙度,对电火花加工的表面粗糙度对比样块进行粗糙度测量实验,结果表明光学粗糙度指标随着被测表面粗糙度的增加而单调递减。比起一组分立波长的光源,采用窄带连续谱光源的表面粗糙度测量系统有更大的测量范围。
  • [1] Sprague R A. Surface roughness measurement using white light speckle[J]. Applied Optics, 1972, 11(12):2811-2816.
    [2] Fuji H, Asakura T. Effect of surface roughness on the statistical distribution of image speckle intensity[J]. Optics Communications, 1974, 11(1):35-38.
    [3] Goch G, Peters J, Lehmann P, et al. Requirements for the Application of speckle correlation techniques to on-line inspection of surface roughness[J]. Annals of the CIRP, 1999, 48(1):467-470.
    [4] Peter Lehmann, Stefan Patzelt, Armin Schne. Surface roughness measurement by means of polychromatic speckle elongation[J]. Applied Optics, 1997, 36(10):2188-2197.
    [5] Parry G. Speckle Patterns in Partially Coherent Light[M]. Berlin:Springer, 2007:77-121.
    [6] Lehmann P. Untersuchungen zur Lichtstreuung an Technischen Oberflaechen im Hinblick auf Eine Prozessgekoppelte Laser Optische Rauheitsmessung[M]. Germany:Universitt Kassel, 1995.
    [7] Lehmann P. Aspect ratio of elongated polychromatic far-field speckles of continuous and discrete spectral distribution with respect to surface roughness characterization[J]. Applied Optics, 2002, 41(10):2008-2014.
    [8] Pedersen H M. Second-order statistics of light diffracted from gaussian, rough surfaces with applications to the roughness dependence of speckles[J]. Optica Acta, 1975, 22(6):523-535.
    [9] Liu Hengbiao, Chi Jingchun. Analysis of affecting factors on surface roughness measurement based on polychromatie speckle elongation[J]. Acta Optica Sinica, 2008, 28(2):279-284. (in Chinese)
    [10] Bhardwaj S, Mittal A. A survey on various edge detector techniques[J]. Procedia Technology, 2012, 4(23):220-226.
    [11] Illingworth J, Kittler J V. A survey of the hough transform[J]. Computer Vision Graphics Image Processing, 1988, 43(2):87-116.
  • [1] 席特立, 王毓植, 刘若玉, 赵梦泽, 樊增增, 梁文海, 孙杨帆, 刘金鹏, 相萌, 刘飞, 邵晓鹏.  基于散斑相关的宽视场成像技术研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20220322-1-20220322-20. doi: 10.3788/IRLA20220322
    [2] 李隆, 张秋娟, 张春玲, 杨毅然.  脉冲激光二极管巴条侧面泵浦Nd:YAG陶瓷瞬态热效应研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20200495-1-20200495-7. doi: 10.3788/IRLA20200495
    [3] 钟锦鑫, 尹维, 冯世杰, 陈钱, 左超.  基于深度学习的散斑投影轮廓术 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20200011-1-20200011-11. doi: 10.3788/IRLA20200011
    [4] 闫浩, 隆军, 刘驰越, 潘淑媛, 左超, 蔡萍.  数字全息技术及散斑干涉技术在形变测量领域的发展及应用 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 603010-0603010(13). doi: 10.3788/IRLA201948.0603010
    [5] 经文, 崔振茂, 成彬彬, 江舸, 张健.  基于相关视角多视校正的太赫兹阵列雷达散斑抑制方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 125005-0125005(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0125005
    [6] 时东锋, 黄见, 苑克娥, 王英俭, 谢晨波, 刘东, 朱文越.  空间编码复用散斑多信息融合关联成像(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 502001-0502001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0502001
    [7] 訾慧, 薛正群, 王凌华, 林中晞, 苏辉.  1 550 nm宽光谱超辐射发光二极管的研制 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 420001-0420001(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0420001
    [8] 王姣, 柯熙政.  部分相干光束在大气湍流中传输的散斑特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 722003-0722003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0722003
    [9] 徐美芳, 丁俊文, 王冠军, 张秀丽, 赵英亮.  角度多样性激光散斑抑制方法的比较 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806004-0806004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0806004
    [10] 贺锋涛, 张敏, 白可, 孙力.  基于激光散斑和Henon映射的图像加密方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 428003-0428003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0428003
    [11] 张晓磊, 张祥朝, 肖虹, 徐敏.  针对结构表面的数字全息相位重构散斑去除方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 726002-0726002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0726002
    [12] 张红颖, 易建军, 于之靖.  基于分形插值的频域散斑相关法面内位移测量 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 917004-0917004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0917004
    [13] 王瑾, 李波, 郭志明, 李龙星, 王维.  利用导通电压降监测SLD的输出光功率 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 217004-0217004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0217004
    [14] 孟祥翔, 刘伟奇, 魏忠伦, 康玉思, 张大亮.  激光投影显示中新型散射体的散斑抑制 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 503-507.
    [15] 贺锋涛, 曹金凤, 王晓琳, 朱玉晗, 左波, 王静.  基于激光散斑的应力传感系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3729-3733.
    [16] 闻东海, 江月松, 华厚强, 余荣, 张彦仲.  激光雷达主动偏振图像散斑抑制算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1130-1134.
    [17] 沈磊, 李顶根, 褚俊, 朱鸿茂.  激光三角法位移测量中数字散斑相关法的研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 288-293.
    [18] 杨宇航, 陈宇, 李鹤, 王文生.  基于频域数字散斑相关方法的面内微位移测量 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1301-1305.
    [19] 王志臣, 王斌, 梁晶, 孙继明.  相位差异散斑成像技术验证实验 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3428-3432.
    [20] 周彦平, 郝娜, 杨瑞, 车驰, 靳浩, 徐静.  发光二极管电子辐照效应的研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 454-458.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  407
  • HTML全文浏览量:  64
  • PDF下载量:  29
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-10
  • 修回日期:  2019-03-20
  • 刊出日期:  2019-07-25

超辐射发光二极管的散斑自相关法表面粗糙度测量研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0717003
    作者简介:

    蒋磊(1993-),男,硕士生,从事光学测量方面的研究。Email:1253813@tongji.edu.cn

    通讯作者: 刘恒彪(1962-),男,教授,博士,主要从事光学测量方面的研究。Email:liuhb62@tongji.edu.cn
  • 中图分类号: TH741

摘要: 利用相干或部分相干光被粗糙表面散射产生的散斑现象进行表面粗糙度测量是一类有应用前景的在线测量技术。研究了窄带连续谱光束被随机粗糙表面散射形成的远场散射光场的散斑延长效应和将其应用于表面粗糙度测量的可行性。理论和模拟研究表明:随着观测点逐渐远离散射光场中心,散斑延长率越来越大;在相同的观测位置,表面的粗糙度越小,散斑延长率越大。构建以超辐射发光二极管(Superluminescent Diode,SLD)为光源的实验系统,以散斑延长率衍生的光学粗糙度指标来衡量表面粗糙度,对电火花加工的表面粗糙度对比样块进行粗糙度测量实验,结果表明光学粗糙度指标随着被测表面粗糙度的增加而单调递减。比起一组分立波长的光源,采用窄带连续谱光源的表面粗糙度测量系统有更大的测量范围。

English Abstract

参考文献 (11)

目录

    /

    返回文章
    返回