現代光測力學與圖像處理

內容簡介

本書主要內容分為兩篇:第一篇為現代光測力學技術共9章,第一章是光測力學的預備知識,簡明扼要地介紹了測量技術中使用的光學原理與現象。第二~七章結合現代光測技術發展歷史,系統介紹以光波干涉為基礎的，固體實驗力學中廣泛使用的，納米、亞微米級的離面變形測量精度的全息干涉、牛頓條紋和散斑圖干涉,以及適合於面內變形測量的雲紋干涉和動態力學行為測試的雷射都卜勒頻移技術等;第八、九章為非干涉光學測量技術,包括第八章的具有微米、亞毫米級的面內與離面變形測量精度的幾何雲紋技術,以及第九章介紹當前最流行的、與計算機圖像處理技術密切相關的,測試精度從納米級至毫米級甚至米級,套用領域最為廣泛的測量方法——數字圖像相關技術。

本書結合作者多年教學、科研經驗和近年來國內外發展的最新研究成果,力求用簡明扼要的語言及淺顯精煉的數學公式向讀者介紹現代光測力學的測量原理和實驗技術,並列舉相應的套用實例;不同於國內其他同類書籍之處就是本書在系統介紹光測力學圖像處理技術與方法之外,為讀者介紹並免費提供作者編寫的圖像處理及圖形處理試用軟體。
本書可作為高等院校工程力學、機械工程等專業的高年級本科生和研究生實驗力學課程光測部分的教材,也可供材料科學、生命科學、儀器儀表專業的研究人員和技術人員參考。

圖書目錄

第一篇現代光測力學技術 1
第一章光學基礎知識2
1.1光波2
1.2光波的共線干涉3
1.3光程差和干涉儀的基本結構4
1.4干涉條紋6
1.5雙光束斜射干涉條紋特徵7
1.6光的衍射8
1.7光的偏振9
1.8雙折射11
1.9凸透鏡12
1.10雷射12
1.11雷射散斑13
第二章全息及數字全息干涉技術16
2.1引言16
2.2光學全息圖記錄與重現16
2.3數字全息圖的重現方法19
2.4全息干涉與位移測量21

第三章牛頓條紋與微翹曲測量25

3.1牛頓條紋25

3.2牛頓條紋的形成25
3.3牛頓條紋法的測量裝置26
3.4套用測試27

第四章麥可遜干涉儀與離面變形的測量29
4.1麥可遜和他的實驗29
4.2麥可遜干涉儀29
4.3測量離面變形的雷射散斑干涉裝置31
第五章剪下散斑干涉技術35
5.1剪下與光學剪下實現方法35
5.1.1基於麥可遜干涉光路的剪下散斑圖干涉方法36
5.1.2基於光楔剪下成像的剪下散斑圖干涉方法37
5.1.3基於沃拉斯頓稜鏡剪下成像的剪下散斑圖干涉方法38
5.2剪下散斑圖干涉條紋的形成原理39
5.3剪下散斑圖干涉技術套用簡介41

第六章雲紋干涉與散斑圖干涉技術——面內變形的測量44
6.1衍射光柵44
6.2雲紋干涉法測量面內位移46
6.3基於散斑圖干涉方法的面內位移測量50

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