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目錄
第1章 引言 1
1.1 光電測(cè)試方法概述 2
1.1.1 光電測(cè)試方法發(fā)展歷史 2
1.1.2 光電測(cè)試方法發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.1.3 光電測(cè)試方法發(fā)展趨勢(shì) 4
1.2 光學(xué)計(jì)量概述 6
1.2.1 計(jì)量學(xué)基本知識(shí) 6
1.2.2 光學(xué)計(jì)量基本知識(shí) 7
1.2.3 光學(xué)計(jì)量單位體系 8
1.3 光電測(cè)試系統(tǒng)概述 9
1.3.1 光電測(cè)試系統(tǒng)組成及特點(diǎn) 9
1.3.2 光電測(cè)試系統(tǒng)基本器件 10
1.4 激光概述與高斯光束 13
1.4.1 什么是激光 13
1.4.2 激光的基本原理 14
1.4.3 高斯光束基本概念 18
參考文獻(xiàn) 20
第2章 光電測(cè)距方法與應(yīng)用 21
2.1 光電測(cè)距方法的分類及基本原理簡(jiǎn)介 22
2.1.1 脈沖測(cè)距 22
2.1.2 相位測(cè)距 22
2.1.3 三角測(cè)距 22
2.1.4 結(jié)構(gòu)光測(cè)距 23
2.2 激光三角測(cè)距法 23
2.2.1 三角測(cè)距法的原理 23
2.2.2 三角測(cè)距法的影響因素 26
2.2.3 用于輪廓測(cè)量的三角測(cè)距傳感器 36
2.2.4 應(yīng)用實(shí)例 37
2.3 飛行時(shí)間測(cè)距法 39
2.3.1 飛行時(shí)間 39
2.3.2 脈沖調(diào)制 40
2.3.3 連續(xù)波幅度調(diào)制 41
2.3.4 多頻擴(kuò)展測(cè)距 49
2.3.5 先進(jìn)雷達(dá)相機(jī)設(shè)備 50
2.4 結(jié)構(gòu)光三維測(cè)距法 52
2.4.1 順序投影技術(shù) 54
2.4.2 單次條紋索引 58
2.4.3 三維表面成像系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià) 60
2.4.4 相機(jī)和投影儀的標(biāo)定技術(shù) 61
2.4.5 投影儀標(biāo)定 62
2.4.6 三維表面成像技術(shù)應(yīng)用實(shí)例 63
參考文獻(xiàn) 64
第3章 光色度檢測(cè)技術(shù) 65
3.1 輻射度學(xué)、光度學(xué)、色度學(xué)基本概念 66
3.1.1 輻射度量與光度量基礎(chǔ) 66
3.1.2 色度量基礎(chǔ) 66
3.1.3 顏色三要素 67
3.1.4 三色理論與三刺激值 67
3.1.5 CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng) 68
3.1.6 CIE色度計(jì)算方法 71
3.2 光電輻射度測(cè)量?jī)x器 73
3.2.1 顏色測(cè)量中的色度基準(zhǔn) 73
3.2.2 基本測(cè)色儀器 78
3.2.3 測(cè)色分光光度計(jì) 79
3.2.4 光電積分測(cè)色計(jì) 81
3.3 色度的測(cè)量方法與應(yīng)用 84
3.3.1 色度檢測(cè)相關(guān)應(yīng)用—白度測(cè)量 84
3.3.2 色度檢測(cè)相關(guān)應(yīng)用—色溫測(cè)量 86
3.3.3 色度測(cè)量相關(guān)應(yīng)用—熒光材料顏色測(cè)量 91
3.3.4 色度測(cè)量相關(guān)應(yīng)用—非熒光材料色差測(cè)量 92
3.3.5 色度測(cè)量相關(guān)應(yīng)用—顯示器顏色校準(zhǔn) 92
3.3.6 色度測(cè)量相關(guān)應(yīng)用—近眼顯示設(shè)備 96
參考文獻(xiàn) 96
第4章 光電成像測(cè)試方法與應(yīng)用 97
4.1 光電成像測(cè)試技術(shù)原理 98
4.1.1 光電成像技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展 98
4.1.2 光電成像系統(tǒng)的構(gòu)成與分類 98
4.2 光源類型和照明方法 99
4.2.1 常見光源類型 99
4.2.2 照明方法與打光方式 101
4.3 成像光學(xué)系統(tǒng) 102
4.3.1 光學(xué)系統(tǒng)類型與光學(xué)性能 102
4.3.2 光電成像系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)與調(diào)焦 103
4.3.3 光電成像系統(tǒng)性能測(cè)試方法 110
4.4 光電成像器件 115
4.4.1 光電成像器件特性描述 115
4.4.2 工業(yè)相機(jī)的分類與選型 117
4.5 圖像處理 120
4.5.1 灰度和彩色圖像生成 121
4.5.2 閾值分割 121
4.5.3 灰度量化 122
4.5.4 邊緣和邊緣檢測(cè) 122
4.5.5 感興趣區(qū)域選擇 124
4.5.6 Blob查找與分析 124
4.5.7 形態(tài)學(xué)處理 124
4.5.8 圖像分析與識(shí)別 125
4.6 光電成像測(cè)試的應(yīng)用 125
4.6.1 傳統(tǒng)檢測(cè)方式 125
4.6.2 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù) 126
4.6.3 機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù) 133
4.6.4 三維視覺測(cè)量技術(shù)與點(diǎn)云技術(shù) 136
4.6.5 光學(xué)成像檢測(cè)技術(shù)的典型場(chǎng)景 139
參考文獻(xiàn) 144
第5章 光電干涉測(cè)試方法與應(yīng)用 146
5.1 干涉測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 146
5.1.1 光波干涉的條件 146
5.1.2 干涉條紋的對(duì)比度 148
5.1.3 共程干涉儀和非共程干涉儀 150
5.2 常見干涉系統(tǒng)及干涉測(cè)量方法 150
5.2.1 常見干涉儀的分類方式 151
5.2.2 常見干涉檢測(cè)方法 153
5.3 激光菲佐型干涉測(cè)試方法 155
5.3.1 激光菲佐型平面干涉儀 155
5.3.2 激光菲佐型球面干涉儀 156
5.4 波面剪切干涉測(cè)試方法 158
5.4.1 剪切干涉技術(shù)的原理介紹 158
5.4.2 關(guān)于剪切量的分析 160
5.4.3 剪切干涉裝置 161
5.4.4 剪切散斑干涉技術(shù)介紹 167
5.4.5 剪切散斑干涉技術(shù)研究進(jìn)展 174
5.5 激光全息干涉測(cè)試方法 177
5.5.1 全息技術(shù)的基本原理 178
5.5.2 全息干涉測(cè)量的原理 178
5.5.3 靈敏度矢量和形變向量 180
5.5.4 相移法確定相位 181
5.5.5 全息干涉測(cè)量裝置及應(yīng)用實(shí)例 182
5.6 激光外差干涉測(cè)量技術(shù) 186
5.6.1 激光外差干涉原理 186
5.6.2 激光外差干涉儀的頻差產(chǎn)生方式 187
5.6.3 激光外差法測(cè)量微振動(dòng)的理論分析 188
5.7 激光相移干涉測(cè)試方法 190
5.7.1 相移干涉技術(shù)基本原理 190
5.7.2 相移干涉調(diào)制與解調(diào)方法 191
5.7.3 相移干涉技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法 193
5.8 激光干涉精密測(cè)量與應(yīng)用 195
5.8.1 新型雙頻激光干涉儀 195
5.8.2 引力波探測(cè) 199
5.8.3 大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡檢測(cè) 200
5.8.4 天體測(cè)量 200
參考文獻(xiàn) 201
第6章 光學(xué)衍射測(cè)試方法及應(yīng)用 204
6.1 激光衍射測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 204
6.1.1 惠更斯-菲涅耳原理 204
6.1.2 巴比涅原理 204
6.1.3 單縫夫瑯禾費(fèi)衍射 205
6.1.4 圓孔夫瑯禾費(fèi)衍射 206
6.2 激光衍射測(cè)量方法 207
6.2.1 間隙測(cè)量法 207
6.2.2 反射衍射測(cè)量法 209
6.2.3 分離間隙法 210
6.2.4 互補(bǔ)測(cè)量法 212
6.2.5 艾里斑測(cè)量法 213
6.3 光學(xué)衍射測(cè)試法的應(yīng)用 214
6.3.1 衍射光柵技術(shù) 214
6.3.2 激光衍射傳感器 216
6.3.3 光學(xué)邊緣衍射技術(shù) 217
參考文獻(xiàn) 228