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第1章 散斑计量基础1

1.1散斑分布1

1.1.1实部和虚部联合概率密度1

1.1.2强度和相位联合概率密度3

1.2散斑尺寸4

1.2.1客观散斑尺寸4

1.2.2主观（像面）散斑尺寸6

1.3散斑场叠加7

1.3.1散斑场按振幅叠加7

1.3.2散斑场按强度叠加8

1.4白光散斑9

1.4.1时间部分相干散斑10

1.4.2空间部分相干散斑10

1.5散斑计量原理10

参考文献11

第2章 散斑照相12

2.1双曝光散斑照相12

2.1.1散斑图记录12

2.1.2散斑图滤波13

2.1.3逐点滤波14

2.1.4全场滤波16

2.2时间平均散斑照相18

2.2.1散斑图记录18

2.2.2散斑图滤波18

2.3频闪散斑照相21

2.3.1散斑图记录21

2.3.2散斑图滤波21

2.4多孔径散斑照相23

2.4.1相位变化与位移矢量的关系23

2.4.2双孔径散斑照相24

2.4.3四孔径散斑照相26

2.4.4旋转孔径散斑照相28

2.5白光散斑照相30

2.5.1记录系统31

2.5.2实验技术32

2.5.3散斑图记录32

2.5.4散斑图滤波32

参考文献34

第3章 散斑干涉与散斑剪切干涉35

3.1散斑干涉35

3.1.1双曝光散斑干涉35

3.1.2时间平均散斑干涉39

3.2散斑剪切干涉40

3.2.1单孔径散斑剪切干涉41

3.2.2双孔径散斑剪切干涉43

3.2.3三孔径散斑剪切干涉46

参考文献49

第4章 散斑相位检测51

4.1相移干涉法51

4.1.1时间相移干涉法51

4.1.2空间相移干涉法56

4.2傅里叶变换法58

4.2.1无载波傅里叶变换法58

4.2.2有载波傅里叶变换法59

4.3相位展开技术61

参考文献61

第5章 散斑图像处理63

5.1图像变换63

5.1.1离散傅里叶变换63

5.1.2离散余弦变换66

5.2图像增强68

5.2.1空域平滑滤波68

5.2.2频域低通滤波70

参考文献74

第6章 数字散斑照相75

6.1相加与相减模式数字散斑照相75

6.1.1相加模式数字散斑照相75

6.1.2相减模式数字散斑照相77

6.2数字图像相关78

6.2.1图像相关原理78

6.2.2图像相关算法81

6.2.3亚像素位移定位83

6.2.4图像相关应用85

6.3粒子图像测速87

6.3.1粒子图像测速原理87

6.3.2粒子图像测速系统88

6.3.3粒子图像相关算法91

参考文献93

第7章 数字散斑干涉与数字散斑剪切干涉94

7.1数字散斑干涉94

7.1.1面内位移测量94

7.1.2离面位移测量97

7.1.3振动分析99

7.2数字散斑剪切干涉101

7.2.1斜率测量101

7.2.2振动分析104

7.2.3无损检测105

参考文献107

第8章 散斑计量应用108

8.1位移和变形测量108

8.1.1旋转孔径白光散斑照相测量动态热变形108

8.1.2旋转孔径激光散斑照相测量动态离面位移110

8.1.3相移激光数字散斑干涉测量残余变形112

8.1.4体栅相移激光数字散斑干涉测量离面变形115

8.1.5体栅载波激光数字散斑干涉测量离面变形117

8.2斜率和应变测量120

8.2.1旋转孔径锥镜剪切激光散斑干涉测量动态斜率120

8.2.2相移激光数字散斑剪切干涉测量斜率122

8.2.3相移激光数字散斑剪切干涉同时测量应变和斜率124

8.3曲率和扭率测量126

8.3.1二次全场滤波激光散斑剪切干涉测量纯曲率126

8.3.2二次全场滤波激光散斑剪切干涉测量纯扭率128

参考文献129

附录Ⅰ散斑计量实验132

Ⅰ.1散斑照相实验132

实验1散斑照相变形测量实验132

实验2散斑照相振动分析实验132

Ⅰ.2散斑干涉与散斑剪切干涉实验133

实验1散斑干涉变形测量实验133

实验2散斑剪切干涉斜率测量实验134

Ⅰ.3散斑相位检测实验135

实验1时间相移实验135

实验2相位展开实验135

Ⅰ.4散斑图像处理实验136

实验1图像变换实验136

实验2空域平滑滤波实验137

实验3频域低通滤波实验137

Ⅰ.5数字散斑照相实验138

实验1图像相关位移测量实验138

实验2粒子图像流速测量实验138

Ⅰ.6数字散斑干涉与数字散斑剪切干涉实验139

实验1数字散斑干涉变形测量实验139

实验2数字散斑剪切干涉斜率测量实验140

参考文献140

附录Ⅱ全息照相与全息干涉142

Ⅱ.1全息照相142

Ⅱ.1.1波前记录142

Ⅱ.1.2波前再现143

Ⅱ.2全息干涉143

Ⅱ.2.1相位变化与位移矢量的关系144

Ⅱ.2.2双曝光全息干涉144

Ⅱ.2.3实时全息干涉146

Ⅱ.2.4时间平均全息干涉147

Ⅱ.2.5静态-时间平均全息干涉148

Ⅱ.2.6实时时间平均全息干涉149

Ⅱ.2.7频闪全息干涉151

参考文献152

附录Ⅲ数字全息照相与数字全息干涉154

Ⅲ.1全息图分类155

Ⅲ.2数字全息照相157

Ⅲ.2.1数字全息记录157

Ⅲ.2.2数字全息再现159

Ⅲ.2.3数字全息实验160

Ⅲ.3数字全息干涉161

参考文献162

附录Ⅳ误差分析163

Ⅳ.1基本概念163

Ⅳ.1.1真实值163

Ⅳ.1.2测量值163

Ⅳ.1.3误差的来源165

Ⅳ.1.4误差的分类166

Ⅳ.1.5误差的表示166

Ⅳ.1.6数据精度168

Ⅳ.2随机误差168

Ⅳ.2.1统计特性169

Ⅳ.2.2正态分布169

Ⅳ.2.3标准误差169

Ⅳ.2.4极限误差170

Ⅳ.3系统误差171

Ⅳ.3.1系统误差分类171

Ⅳ.3.2系统误差消除171

Ⅳ.4误差合成172

Ⅳ.4.1系统误差合成172

Ⅳ.4.2随机误差合成173

Ⅳ.4.3系统误差和随机误差合成173

Ⅳ.5误差传递173

Ⅳ.6测量结果的表示174

Ⅳ.6.1单次测量结果的表示174

Ⅳ.6.2多次测量结果的表示174

Ⅳ.6.3间接测量结果的表示175

参考文献175