莫尔条纹偏角是莫尔条纹一个重要的参数,莫尔条纹技术中很多都用到了莫尔条纹的偏角。在光栅莫尔条纹信号的处理及测量的研究方面上,陈钱等老师提出了一种新的莫尔条纹数字化细分技术,即采用新的数字信号处理方法,利用CPU的信号处理能力,将读数头输出的两路正弦信号经过硬件辩向电路形成每四分之一周期的正反转中断信号,并在中断服务程序中进行角度的加减运算,实现莫尔条纹的四细分。同时对这两路信号进行新的构建,通过CPU及A/D转换器,采用软件编程的方法形成一三角波线性函数,并采用新颖的细分算法进行二十细分,最终实现莫尔条绞的八十细分,角度测量的分辨力可达1”[1]。通过此方法,可以更容易地分析莫尔条纹的各方面的因素[2],进而达到精密测量莫尔条纹的目的[3],如球面光波照射下光栅的一些特性分析[4]和莫尔条纹技术的子波面斜率测量方法[5]等。63727
在条纹相关测量方法的研究方面上,人们从上世纪70年代开始就在关注,而且,研究内容越来越深奥。随着计算机(尤其是微型计算机)技术的迅速发展,光学测量条纹图象的数字处理技术成为新的研究热点。条纹图象的数字化处理技术基本上分为两类:基于条纹亮度分析的条纹中心法和基于时间与空间相位分析的相位法。近些年来,人们在条纹图象处理的相位分析技术方面做了大量工作,相位实验及分析方法成为目前光学测量领域的主流。但是,基于条纹亮度分析的条纹中心技术仍然是条纹图象数字化自动分析处理方法中的活跃一员。在某些情况下,例如对由以前的实验重现的条纹图象进行分析处理以及实验仪器不能引入相移装置或引入相移的目的是条纹倍增时,条纹中心技术是条纹图象数字化自动分析处理的唯一可用方法[6]
。当人们在谈到莫尔条纹方向角的处理问题时,又会发现很多有价值的突破。王明佳等人提出一种快速准确求取莫尔条纹方向角的算法。该算法首先根据直线方向与莫尔条纹方向越接近则均方误差值越小的原理,初步求得莫尔方向角α,之后采用Mean-Shift算法在方向角α附近进一步精确求取莫尔条纹方向角[7]。
为了寻求更简便的方法来测量莫尔条纹的偏角,很多研究人员将莫尔条纹的研究范围扩大到了其他领域,为我们提供了更多的参考。下面介绍下目前关于条纹研究方面的相关技术。
1、干涉条纹的研究
莫尔条纹是干涉条纹的一种现象,在研究莫尔条纹之前,我们应该先了解一下干涉条纹的相关特性。
在众多从干涉图提取相位的的图像处理方法中,都是直接对灰度图像进行处理,没有考虑到产生干涉图的激光光束的特性。吴东楼、叶莉华、卞保民、贺安之提出,在处理干涉图像时,分析了激光光束的特性,提出对光束的光强进行平均分布处理,进行高斯分布反变换,并获得良好的效果[8]。同时,从计算机视觉角度,应用与人的眼睛识别模式一致的零交叉边缘检测方法代替通常使用的二值化方法,获得了光滑的、无分叉、不断裂的干涉条纹,能够对干涉条纹进行精确地定位,为细化提供了良好的处理结果,避免了细化时导致条纹分叉或断裂。与图像处理中的常用方法比较,这种方法具有良好的效果。这种方法还涉及到一些有效的细化方法[9]。此外,通过MATLAB也可处理干涉条纹[10]。论文网
2、条纹细化的技术
模式的细化是图像处理的一个基本技术,它适用于模式的数据压缩和几何特征分析等方面。如何提高细化速度,人们进行了大量的工作。从现有的细化算法看,基本上都要对整帧图像进行多次扫描判断,逐层删除可删的边缘点。在整帧图像中,边缘点占的比例很小,据此,魏洛刚、来晖、谢春花(1994)提出了一种基于边缘跟踪的快速细化算法。该算法利用边缘跟踪技术,在细化过程中,只对边缘点操作,判断点的可删性并做相应的处理。这样在很大程度上加快了细化速度[11]。