光学无损检测技术及其应用
现代光学测试技术
从测量镜返回光束的光频发生变化，其频移为
，该
光与返回光会合，形成“拍”，其拍频信号可表示为：
计算机先将拍频信号
与参考信号
理后，就得到所需的测量信息 .
进行相减处
设在动镜移动的时间 t 内，由 为 N ，则有：
引起的条纹亮暗变化次数
上式中
为在时间ｔ内动镜移动的距离L，于是有：
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第三章 散斑技术 散斑的形成及其性质 当一束激光射到物体的粗糙表面（例如铝板）上时，在铝板前面的空间将布满明暗相间的亮斑与暗斑；
一、双频激光外差干涉仪图
1 -141 示出双频激光外差干涉仪的光学系统。干涉仪的 光源为一双频 He-Ne 激光器，这种激光器是在全内腔单频 He－Ne 激光器上加上约 300 特拉斯的轴向磁场，由于塞曼 效应和频率牵引效应，使该激光器输出一束有两个不同频率的 左旋和右旋圆偏振光，它们频率
差 Δν约为 1.5MHz 。这两束光
1 -5 长度（间隔、高度、振幅）的激光干涉测量
一．
激光干涉测长的工作原理及特点
干涉测长仪器是用光波波长为基准来测量各种长度（如属测量干涉场上指定点上位相随时间而变化的干涉仪。
激光干涉测长仪与用其它准单色光源的干涉测长仪相比，具有下列的显著优点：
激光干涉测 长的工作原 理如图 1101 所示。
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1 -6 激光外差干涉测长与测振 激光光波干涉比长仪以光波波长为基准来测量各种长度，具有很高的测量精度。这种仪器中， 由于动镜在测量时一般是从静止状态开始移动到一定的速度，因此干涉条纹的移动也是从静止 开始逐渐加速，为了对干涉条纹的移动数进行正确的计数，光电接收器后的前置放大器一般只 能用直流放大器，而不能用交流放大器，因此在测量时，一般对测量环境有较高的要求，一般 的干涉比长仪不能 用于车间现场进行精密测量。为了适应在车间现场实现干涉计量的需要，必 须使干涉仪不仅具有高的测量精度，而且还要具有克服车间现场中气流及灰雾引起的光电信号 直流漂移的性能，光外差干涉 技术是为解决车间现场测量问题而发展起来的。 这种技术的一个共同点是在干涉仪的参考光路中引入具有一定频率的副载波，干涉后被测信号 是通过这一副载波来传递，并被光电接收器接收，从而使光电接收器后面的前置放大器可以用 一交流放大器代替常规的直流放大器，以隔绝由于外界环境干扰引起的直流电平漂移，使仪器 能在车间现场环境下稳定工作。
无损检测技术的应用范围和原理
无损检测技术的应用范围和原理无损检测技术是一种针对材料、构件和设备进行检测的非破坏性方法。
它通过利用物质的物理、力学、电磁、声学等性质来获得被检测材料的内部和表面缺陷信息，而不需要对被检测物体进行破坏性的试验，从而保持材料的完整性和可用性。
本文将介绍无损检测技术的应用范围和原理。
无损检测技术广泛应用于工业生产、航空航天、核工业、建筑工程、医学影像等领域。
其应用范围之一是工业生产领域。
在汽车制造、航空、航天等行业中，无损检测技术被广泛用于检测零部件的质量、缺陷及疲劳破坏情况，以保证产品的安全性和可靠性。
在核工业中，无损检测技术被用于检测核电站的管道、容器和核燃料组件，以确保设备的完整性和核安全。
此外，无损检测技术还被应用于建筑工程领域，用于检测钢结构、混凝土、桥梁等材料的缺陷和病害，以保证建筑物的安全性和可持续发展。
无损检测技术的原理可以分为几种主要方法，包括超声波检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测和红外检测等。
超声波检测是利用超声波在材料中传播的速度和幅度的变化来检测材料内部缺陷的一种方法。
通过发送一个超声波脉冲，然后检测其反射波和散射波，可以确定材料中的缺陷位置、形态和大小。
这种方法在工业生产中广泛应用，特别是在金属材料的检测中效果显著。
磁粉检测是一种利用磁性材料和磁场的变化来检测材料表面和近表面缺陷的方法。
当磁粉散布在被检测物体表面时，可能会在缺陷处发生磁场的漏磁效应。
通过观察磁粉的沉积情况和磁场的分布，可以确定材料表面和近表面的缺陷位置和形态。
这种方法广泛应用于金属表面缺陷的检测。
渗透检测是一种利用液体的渗透性来检测材料表面裂纹、毛细孔和其他开放缺陷的方法。
在渗透检测中，将一种透明的或可着色的液体涂覆在被检测物体上，再通过液体在缺陷处渗透的方式来检测缺陷的存在。
通过观察渗透液的表面张力和在缺陷处形成的沉积物，可以确定材料表面的缺陷情况。
射线检测是一种利用射线的衰减和散射来检测材料内部缺陷和结构的方法。
无损检测技术的常见应用领域
无损检测技术的常见应用领域无损检测技术是一种非破坏性的检测方法，它通过对材料或构件进行检测，而不会对其造成任何损伤。
这种技术能够探测物体的内部和表面缺陷，广泛应用于工业生产、航空航天、汽车制造、石油化工等领域。
本文将介绍几个无损检测技术的常见应用领域。
首先，无损检测技术在工业生产中的应用非常广泛。
例如，在金属制造业中，无损检测技术可以用于检测金属件的裂纹、疲劳损伤、腐蚀等问题，确保产品的质量和安全性。
在焊接行业中，无损检测技术可以检测焊缝的完整性和质量，避免由于焊接缺陷导致的结构失效。
此外，在电力行业中，无损检测技术可以用于检测发电设备的绝缘状况，预防电力设备的故障和事故。
其次，航空航天领域也是无损检测技术的重要应用领域之一。
在飞机制造过程中，无损检测技术可以用于检测飞机结构中的隐蔽缺陷，如裂纹、空泡和夹杂物等，以确保飞机的结构完整性和安全性。
在飞机维修中，无损检测技术可以用于检测飞机发动机、机翼和螺旋桨等部件的缺陷，及时发现并修复问题，保障飞机的正常运行。
此外，汽车制造业也广泛应用无损检测技术。
在汽车生产过程中，无损检测技术可以用于检测汽车零部件的质量，确保各个零部件的安全性和可靠性。
例如，无损检测技术可以用来检测汽车发动机的缺陷，如裂纹和磨损等，以提高发动机的性能和寿命。
此外，无损检测技术还可以用于汽车底盘和车身结构的检测，以保障汽车的安全性和乘坐舒适性。
最后，石油化工行业也是无损检测技术的重要应用领域之一。
在石油和化工设备的生产和维护过程中，无损检测技术可以用于检测管道、容器和设备的缺陷，防止因泄漏和腐蚀而引起的事故和环境污染。
通过使用无损检测技术，可以及时发现和修复问题，确保设备的正常运行和生产效率。
总之，无损检测技术在工业生产、航空航天、汽车制造和石油化工等领域的应用非常广泛。
它可以帮助企业提高产品的质量和安全性，减少因缺陷导致的事故和损失。
随着技术的不断发展和创新，无损检测技术将继续在各个领域发挥重要作用，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全保障。
x射线在材料分析领域的应用及原理
x射线在材料分析领域的应用及原理1. 引言材料分析是一项重要的科学研究领域，它涉及到材料的结构、组成、性质等方面的研究。
x射线作为一种无损检测技术，在材料分析领域中具有广泛的应用。
本文将介绍x射线在材料分析领域中的应用及其原理。
2. x射线的原理x射线是一种电磁波，其波长比可见光还要短，能够穿透物体并被物体内的原子相互作用而产生散射或吸收。
x射线的产生主要是通过将高能电子轰击金属靶产生的束流，使得其电子与金属内原子发生相互作用，进而产生x射线。
x射线的产生可以通过x射线管来实现。
x射线管主要由阴极和阳极组成，阴极发射出的电子经过加速后与阳极相撞，产生x射线。
x射线的强度和能量可以通过调整电压和电流等参数来控制。
3. x射线在材料分析中的应用3.1 衍射方法x射线衍射是一种通过测量x射线在晶体中的衍射现象来研究晶体结构的方法。
通过测量衍射角和衍射强度，可以得到晶体的晶格参数和晶体结构信息。
衍射方法可以用于确定材料的晶体结构、晶粒尺寸和晶体的取向等。
3.2 光电子能谱法光电子能谱是一种通过测量物质表面非弹性散射电子能谱来研究材料表面成分和化学状态的方法。
x射线光电子能谱（XPS）和角度分辨光电子能谱（ARPES）是常用的光电子能谱方法。
通过分析光电子能谱图谱，可以得到材料表面的元素组成和元素的化学状态信息。
3.3 光电离谱法光电离谱法是一种通过测量材料对x射线的吸收谱来研究材料性质的方法。
通过测量x射线的吸收谱，可以得到材料的能带结构、电子态密度和能级分布等信息。
光电离谱法主要用于研究固体材料的电子结构和能带信息。
3.4 衍射成像法x射线衍射成像是一种通过测量x射线在物体内部的散射图像来研究材料结构和组成的方法。
通过使用高分辨率的x射线光学仪器，可以获得物体内部的衍射散射图像。
衍射成像法主要用于研究材料的结构复杂性、缺陷形成和晶体生长等方面的问题。
4. 总结x射线作为一种无损检测技术，在材料分析领域中具有广泛的应用。
基于光学技术的无损检测方法研究
基于光学技术的无损检测方法研究在物理学中，光学技术指利用光（光电子）的性质进行测量、探测、成像等操作的技术。
由于光的非接触性、光束的直线传输、可视性、高速等特点，光学技术广泛应用于各个领域，特别是无损检测领域。
基于光学技术的无损检测方法具有成像清晰、可靠性高、无需拆卸设备等特点，正在逐渐替换传统的无损检测方法。
一、光学技术在无损检测中的应用在无损检测中，光学技术的主要应用包括：1. 光学显微镜（OM）光学显微镜是一种主要用于材料检测的光学设备，无需接触被检测物体即可进行观察、照相等操作。
具体来说，它使用一束强度均匀的白光，通过物镜透镜将光线聚焦在被检测物体表面上。
由于受到物体表面状态的影响，不同的光线在物体表面反射、折射后，打入目镜，形成图像。
通过调整物体、光源、物镜等参数，可以获得不同角度、不同深度的图像。
2. 吸收光谱技术（AS）吸收光谱技术指利用物质对光的吸收来确定其化学成分的一种光学技术。
具体来说，将能量连续变化的电磁波通过经过处理的被检测物体，记录下其辐射强度和波长。
根据所得数据，可以通过化学分析手段精确测量出物质的化学成分。
3. 激光光束扫描（LBS）激光光束扫描也是一种常见的光学无损检测技术。
它通过将激光束扫过被检测物体表面，记录下反射光的影像，通过红外、热像仪等相关技术，获得物体的温度测量等信息。
同时，由于激光束的高能量、直线性、无法干扰的特点，也可以进行与照明、成像等完全无关的检测操作。
以上，只是光学技术在无损检测中的三个应用案例，而实际上，还有很多与光学技术相关的无损检测方法，例如，热释光、偏振显微成像、红外成像等等。
二、基于光学技术的无损检测方法的特点相比于传统的无损检测方法，基于光学技术的无损检测方法具有以下几个特点：1. 成像和信息获取准确性高光学技术的主要特点之一是高准确性。
通过光学显微镜或激光束扫描等成像方式，可以获得清晰、高分辨率的成像结果。
同时，吸收光谱技术在化学成分检测中具有很好的精确性和灵敏度。
无损检测技术中的光学检测方法详解
无损检测技术中的光学检测方法详解光学检测在无损检测技术中占据着重要的地位，它不仅能够快速准确地检测材料表面的缺陷，而且具有非破坏性的特点。
本文将详细介绍光学检测在无损检测中的应用及其原理。
光学检测方法主要包括视觉检测、红外热像检测和激光检测等。
其中，视觉检测是最常用的一种方法，通过人眼观察材料表面的变化来判断是否存在缺陷。
这种方法简单直观，适用于对表面缺陷进行初步检测，但对于微小缺陷的检测效果有限。
红外热像检测则利用物体发出的热能辐射来探测其表面的温度变化。
通过红外热像仪，可以将物体的表面温度转化为可见的图像，从而判断是否存在缺陷。
由于热像检测可以实时观测到物体的温度分布，因此可以非常准确地检测到潜在的缺陷。
激光检测是一种利用激光光源和光学传感器对材料进行扫描的方法。
通过测量激光的反射或散射，可以判断材料表面是否有缺陷。
激光检测具有高分辨率、高灵敏度和快速检测的特点，可以对微小缺陷进行准确的定位和识别。
除了以上几种方法，还有一些高级的光学检测技术，如照相测距法、摄影测距法、干扰法等。
这些方法利用光学原理和成像技术，对材料进行更加细致和精确的检测。
例如，照相测距法通过测量物体在两张照片上的位置差异来计算出物体的大小和形状。
摄影测距法则通过测量摄影图像中物体的像素大小来推测物体的实际大小。
干扰法则利用干涉现象来观察材料表面的微小变化，从而判断是否存在缺陷。
光学检测技术在无损检测中的应用非常广泛。
在制造业中，光学检测可以用来检测产品的外观缺陷、尺寸偏差和形状变化等。
在航空航天领域，光学检测可以用来检测飞机表面的裂纹和疲劳损伤。
在医学领域，光学检测可以用来检测人体表面的皮肤病变和眼睛疾病等。
在光学检测技术的发展过程中，还出现了一些新的技术和方法，如数字图像处理、光学成像和机器视觉等。
这些技术的应用使得光学检测更加智能化和自动化，大大提高了检测的准确性和效率。
总之，光学检测技术在无损检测中具备独特的优势，它能够快速准确地检测材料表面的缺陷，为生产和生活中的各个领域提供了重要的支持。
avi自动光学检测原理
avi自动光学检测原理AVI自动光学检测原理一、引言随着科技的发展，自动光学检测技术在各个领域中得到了广泛应用。
AVI（Automatic Visual Inspection）自动光学检测技术是其中一种重要的检测方法。
本文将介绍AVI自动光学检测的原理及其应用。
二、AVI自动光学检测原理AVI自动光学检测技术是利用光学原理和图像处理技术对待测对象进行无损检测的一种方法。
它通过采集待测对象的图像，并对图像进行处理和分析，从而实现对待测对象的缺陷或异常的检测。
1. 图像采集AVI自动光学检测技术首先需要采集待测对象的图像。
一般情况下，采用摄像机对待测对象进行拍摄，获取高质量的图像。
在图像采集过程中，需要注意光线的均匀性和稳定性，以保证获取到清晰的图像。
2. 图像处理获取到待测对象的图像后，需要对图像进行处理。
图像处理的目的是提取图像中的特征信息，以便进行后续的分析和判断。
常用的图像处理方法包括灰度化、平滑处理、边缘检测、形态学处理等。
3. 特征提取在图像处理的基础上，AVI自动光学检测技术需要对图像中的特征进行提取。
特征提取的目的是将图像中的关键信息提取出来，以便后续的缺陷检测和分类。
常用的特征提取方法包括颜色特征、纹理特征、形状特征等。
4. 缺陷检测特征提取完成后，AVI自动光学检测技术需要对待测对象进行缺陷检测。
缺陷检测是通过对待测对象的特征进行比对和分析，判断其是否存在缺陷或异常。
常用的缺陷检测方法包括模板匹配、机器学习、深度学习等。
5. 结果输出AVI自动光学检测技术将根据缺陷检测的结果输出相应的判定信息。
根据实际应用的需求，可以将检测结果以图像、文字或声音的形式进行输出，方便后续的处理和决策。
三、AVI自动光学检测应用AVI自动光学检测技术在各个领域中都有广泛的应用。
1. 制造业在制造业中，AVI自动光学检测技术可以用于产品质量检测。
通过对产品表面的缺陷进行检测，可以提前发现产品的质量问题，避免不良产品流入市场。
无损检测技术的原理及其应用
无损检测技术的原理及其应用随着工业技术的不断发展，越来越多的工业产品需要通过无损检测技术来进行质量检测，以保证其对人物和环境的安全性。
那么，无损检测技术到底是什么？它又是如何工作的？本文将详细介绍无损检测技术的原理及其应用。
什么是无损检测技术？无损检测技术，也被称为无损检验技术，是一种可以对材料和构件进行检测而不会对其造成破坏或影响的技术。
所谓无损，就是指检测过程中没有损伤或改变被检测对象的状态。
这种技术可以用来检测各种材料，包括金属、非金属或者复合材料等，以确保其质量和可靠性。
无损检测技术的原理无损检测技术基于物理学的原理进行工作，主要利用材料或构件中不同的特性，比如密度，导电性，磁性，声学特性，以及光学特性等等，来检测其质量和结构完整性。
1. 金属材料检测金属材料的无损检测主要基于材料中的电磁特性，例如电磁感应、电阻、涡流、磁粉等现象。
其中涡流检测技术通过引入一个交变电场，生成涡流，依据涡流作用于金属中导致感应电磁场变化的原理，对金属材料进行质量检测。
2. 焊缝检测焊接工艺是工业生产中常用的加工方式，无损检测技术也可以用于焊接接头的质量检测。
通常采用超声波检测和光电检测方式。
而超声波检测主要是通过投射高频声波到焊接接头上，利用声波在介质中的不同传播速度，得出焊缝中的缺陷信息。
3. 液面深度检测液体的无损检测技术主要应用于液体流量、液位及液体质量的检测。
其中液位检测是指通过检测液体表面与液体表面间的声速差，或检测表面反射波的时间差来实现工作的。
应用领域无损检测技术的应用范围广泛，包括石油工业、航空航天工业、汽车工业、船舶工业、建筑工业等领域。
下面，我们将详细介绍其中一些应用领域。
1. 石油工业在石油工业中，无损检测技术主要应用于管道和储罐的检测。
其主要目的是检测管道或储罐是否出现渗漏、裂纹、腐蚀等问题，以确保其安全运行。
常见的无损检测技术包括超声波检测、电磁检测、涡流检测等。
2. 航空航天工业在航空航天工业中，无损检测技术主要用于飞机结构和发动机部件的质量检测。
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二、光学无损检测技术、原理及方法 全息干涉法（Holographic Interferometry ）
利用全息干涉法进行无损检测是在全息照相技术的基础上 发展起来的一种干涉计量技术，即把被检测物体在两种不同状 态下所显示的全息图进行比较，从而检测和计量物体表面和内 部的缺陷。
散斑干涉法（Speckle Interferometry ）
二、光学无损检测技术、原理及方法
光的干涉： 光的干涉 频率相同、振动方向相同和位相差恒定的相干光的直接叠加。在相干 光相遇的地方，它们相交区域内各点振动为每列波单独在该点振动的合成， 因此光强有加强和减弱的情况。 光的衍射： 光的衍射 光束通过小孔、狭缝或物体的细微结构时，光绕过障碍物偏离直线传 播路径而进入阴影区里的现象。
中值滤波
图 中值滤波后的全息干涉图像 图 全息干涉原始图像
三、基于光学无损检测技术的应用
全息干涉图的频域滤波 对全息干涉图进行傅立叶变换,可得到全息干涉图的傅立叶频谱信息， 反映物光的真实相位。
图 全息干涉图傅里叶变换频谱信息
图 滤波后的全息干涉图频谱信息
C1代表参考光的直透部分；C2代表物体各点的自相干以及物体各点之间 的互相干项, 经过移频后它们出现在图像的中心位置(频谱中心),C3是原始物 光波前的准确再现。
三、基于光学无损检测技术的应用
3、数字全息干涉图像处理
在数字全息干涉图像处理过程中，本文采用了全息干涉图的预处理、 全息干涉图的频域滤波、数字全息干涉条纹再现、全息干图相位展开、 全息干涉图的后处理等关键技术。本文利用MATLAB 软件对数字图像采集 系统记录的全息图进行分析和处理, 清晰地再现了干涉条纹图。
二、光学无损检测技术、原理及方法
激光全息无损检测方法 1、激光全息检测的加载方法 用激光全息照相来检测物体内部缺陷的实质是比较物体在不 同受载情况下的表面光波。因此需要对物体施加载荷，一般使物 体表面产生0.2µm的微差位移。常用的加载方式有以下几种 声加载法 热加载法 内部充气法 表面真空法
二、光学无损检测技术、原理及方法
一、无损检测技术概述
自动无损检测和定量 定量无损检测 自动 定量
无损检测 技术发展方向 微观缺陷检测、在线 在线检测、在役 在役检测 微观缺陷 在线 在役
新原理、新方法 新技术 新原理 新方法、新技术 新方法 新技术的探索研究
二、光学无损检测技术、原理及方法 光学无损检测技术概述
早期，与超声、射线、磁学等检测方法相比,利用光学 特性进行无损检测的应用并不广泛。然而，伴随着计算机、 图像处理和纤维光学等新技术的发展, 光学无损检测方法的 实用性获得了一定的发展。 激光技术的发展进一步推动了光学无损检测方法的发展， 并在无损检测领域中取得了较大的成果。目前基于光学特性 的无损检测方法主要有全息干涉法 散斑干涉法 全息干涉法、散斑干涉法 全息干涉法 散斑干涉法等。
2、实验平台构建
数字激光全息干涉法质扩散系数测量原理
图 数字激光全息干涉法质扩散系数测量光路图 1—He-Ne 激光器；2、5、8—平面镜；3—空域滤波器；4、7—分光棱镜； 6—扩散槽；9—CCD 传感器；10—带有图像采集卡的计算机
三、基于光学无损检测技术的应用
数字图像自动采集系统
图 数字图像自动采集系统 数字图像自动采集系统由CCD 传感器, 带有图像采集卡、存储软件和 图像处理软件的计算机组成。 全息干涉图像信息使用CCD传感器接收, 由图像采集卡采集后送至计算 机进行处理和分析，采集后获得分辨率为2 048×1536的全息干涉图像。
表面缺陷检检测 近表面缺陷检测 表面开口缺陷检测 内部缺陷检测
已获工程应用的其他无损检测方法主要有： 声发射检测、计算机层析成像检测、全息干涉/散斑干涉 检测、泄漏检测、目视检测和红外检测等。
一、无损检测技术概述 无损检测技术现状及发展
21世纪以来，伴随着科学技术特别是计算机技术、数字化 与图像识别技术、人工神经网络技术和机电一体化技术的大发 展，无损检测技术获得了迅速发展。在航空航天、核技术、武 器系统、电站设备、铁道与造船、石油与化工、建筑、冶金、 机械制造等领域中都有广泛应用。 目前，我国拥有17万无损检测人员和2000多家无损检测机 构，在国民经济建设与设备安全监测中发挥着重要作用。
二、光学无损检测技术、原理及方法
激光全息无损检测原理
将不同受载情况下的物体表面状态用激光全息照相方法记录下来，进行 比较和分析，从而评价被检物体的质量。
加载
在待检测物体不受损条件下，对 物体施加一定载荷，物体内部缺陷对 应的表面在外载荷作用下产生变形。.
激光全 息照相
利用激光全息照相方法观察和比较 这种变形，并记录在不同外载荷作用下 物体表面的变形情况，通过分析判断物 体内部是否存在缺陷。
三、基于光学无损检测技术的应用
数字全息干涉条纹再现 对在两个不同时刻得到全息图的频谱信息进行反傅立叶变换, 可以得到 原始物光波的真实相位。
图 数字全息干涉条纹再 现
三、基于光学无损检测技术的应用
数字全息干涉条纹再现 对在两个不同时刻得到全息图的频谱信息进行反傅立叶变换, 可以得到 原始物光波的真实相位。
一、无损检测技术概述 无损检测方法分类
声学方法检测 电学方法检测 射线检测 无 损 检 测 磁学方法检测
检测原理
微波和介电方法检测 光学方法检测 热学方法检测 渗透检测
一、无损检测技术概述
工程应用中，五大常规无损检测 常规无损检测技术： 常规无损检测 涡流检测（Eddy current Testing ，ET） 磁粉检测（Magnetic particle Testing，MT） 渗透检验（Penetrate Testing ，PT） 超声检测（ Ultrasonic Testing，UT） 射线检测（ Radiographic Testing，RT）
Ⅳ、结论 本文利用He-Ne激光器、CCD和图像采集系统等设备组成了基于数字激光 全息干涉法测量液相质扩散系数的实验系统；
图 均值化后全息干涉图像及其直方图
均值化修改后,直方图的灰度间隔被拉大了,更有利于图像的分析与识别。
三、基于光学无损检测技术的应用
全息干涉图的预处理 中值滤波是一种典型的低通滤波器, 主要目的是保护图像边缘, 同时可 去除噪声。中值滤波后的全息干涉图像,经过图像增强、滤波等预处理后， 全息图条纹更加平滑, 对比度明显增强, 有利于进一步的数字处理。
∆ϕ = k
∆c2 2π l
λ
式中：k ——浓度变化和折射率变化之间的比例系数； λ——物光波长； l ——扩散槽厚度；
三、基于光学无损检测技术的应用
液相质扩散系数的测量原理框图
物光相位差变化∆φ
浓度变化的极值点∆Zm 曝光时间t0和t1 由计算机硬件时钟获得
质扩散系数D
三、基于光学无损检测技术的应用
激光全息轮胎无损检测系统
三、基于光学无损检测技术的应用
Ⅰ、研究背景
为应对全球气候变暖、生态破坏等现象，国际上制定了一系列 加速推动温室气体减排、减缓全球变暖趋势、保护臭氧层政策 和法规，我国也坚定的走绿色环保可持续发展道路。因此，化 工制冷行业迫切需要找到新的环保制冷剂代替氢氯氟烃 (HCFCS ) 等。 气—液、液—液等之间传质 传质在化工过程中普遍存在。液相分子 传质 扩散系数是描述质量传递的最重要的物性参数, 是化工上替代 制冷剂研究急需的主要参数之一。
二、光学无损检测技术、原理及方法
激光 激光是采用人工方法产生的一种特殊的光。由于激光的突出特点而 成为全息和散斑检测设备的光源。He-Ne激光器具方向性好（1mrad以 下）、单色性好（线宽小于20Hz）、频率稳定性好（最高频率稳定度 5×10-15 ，重复性3×10-14）、结构简单、寿命长、价格低廉等优点，是 目前使用最为广泛的一种气体激光器。
图 相位展开前的物光相位差信息
图 相位展开后的物光相位差信息
三、基于光学无损检测技术的应用
全息干涉图的后处理
本文中，全息干涉图的后处理包括物光相位分布的展开和获取物光真 实的相位差。 通过测量相位展开后的物光相位差极值点间的距离，从而得到在扩散 方向上浓度变化极值点间的距离ΔZm, 拍摄全息图的时间t0、t1可通过图像 自动存储软件获得,由计算公式可得到质扩散系数。
图 数字全息干涉图像的处理过程
三、基于光学无损检测技术的应用
全息干涉图的预处理 全息干涉图的预处理须采取图像增强技术,主要有空域法和频域法。 其目的是为了改善图像的视觉效果, 提高图像的清晰度和工艺的适应性, 同时便于人和计算机的分析与处理, 满足图像的复制或再现要求。
图 全息干涉原始图像及其直方图
传质： 传质 体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。在化学工业中， 一般应用的是气-液系统；液-液系统和固-液系统之间的传质过程。
三、基于光学无损检测技术的应用
本文综合运用数字图像处理技术 光干涉法 数字图像处理技术与光干涉法 数字图像处理技术 光干涉法，提出了一 种基于图像处理技术的测量液相质扩散系数方法。 在液相质扩散系数测量原理基础上,用CCD传感器取代双 曝光全息干涉法和实时全息干涉法中的感光干板,并记录干涉 条纹图。由于折射率和溶液浓度存在着一一对应关系,可以通 过分析不同时刻的干涉条纹图获得溶液浓度的变化,通过换算 进而得到质扩散系数。
激光全息无损检测方法 2、物体表面微差位移的观察方法 物体在外载荷作用下，内部缺陷所对应的物体表间产生与 其周围不相同的微差位移。利用激光全息照相的方法进行比较， 从而检测物体内部的缺陷。 实时法 二次曝光法 时间平均法
二、光学无损检测技术、原理及方法
激光全息无损检测技术应用 • 蜂窝结构检测 • 复合材料检测 • • • • • 胶接结构检测 药柱质量检测 充气轮胎检测 压力容器检测 印制电路板焊点检测
三、基于光学无损检测技术的应用