《雙通道時空混合相移干涉系統及相關問題研究》是依託華南師範大學，由呂曉旭擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雙通道時空混合相移干涉系統及相關問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：呂曉旭
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對傳統相移光學相位干涉測量中精度易受環境干擾、難以實現動態相位測量的問題，提出一種同時具有同時空域相移和時域相移功能的雙干涉通道相移相位測量方法和系統。利用雙干涉通道的同時空域相移功能與兩步相移算法結合，實現動態相位測量；利用雙干涉通道的同時空域相移功能與時域相移功能結合，實現在實際相位測量過程中時域相移量的線上實時高精度標定，從而監測和抑制環境干擾的影響。利用干涉、衍射原理和顯微測量方法，使兩個圖像感測器陣列面之間的空間匹配精度達到亞微米。在干涉圖中條紋任意分布和不限定數量的情況下，通過兩步相移算法的改進，實現相位的動態高精度測量，通過1-範數相移量標定方法的改進，實現時域相移量的線上實時高精度標定。利用系統的綜合功能，為研究相移相位測量中存在的其他問題提供平台，拓展其套用領域，為系統的進一步改進積累經驗。
結題摘要
國家自然科學基金面上項目“雙通道時空混合相移干涉系統及相關問題研究”於2011年8月獲得批准，項目編號61475048，資助經費88萬元，研究期限：2015年1月至2018年12月。項目以實現光學相位動態高精度測量為目的，重點進行雙通道時空混合相移干涉系統及其相關方法與技術問題研究，同時開展了多波長相移干涉測量和白光掃描干涉測量方法研究，取得了豐富的結果。項目研究了一種可用於動態相位測量的正交偏振光雙通道時空混合相移干涉測量系統，既能保持相移干涉測量技術優點，又能實現動態相移干涉測量。解決雙通道相移干涉測量系統中兩個圖像感測器之間的高精度空間匹配、相位匹配及時間同步方法和技術。全面研究和掌握了固定相位延遲的晶體波片實現相移的方法和技術，全面研究和掌握了液晶可調相位延遲器的相移特性和空域剪下特性。 在研究出一系列新的兩步相移算法基礎上，提出了一系列歸一化正交相移算法，大大提高了運算速度和相位恢復精度，大大降低了相移干涉相位測量中對相移量的要求和環境干擾的影響。將歸一化正交相移算法套用到了空域載頻相移相位測量中，同樣大大提高了運算速度和相位恢復精度。 利用上述實驗系統和算法，進行了各種套用研究。對生物細胞生長過程、液體微滴蒸發過程中的形貌變化、液體表面油膜擴展過程、溶液蒸發過程中的折射率變化等動態相位變化過程進行了測量研究，為這些問題的研究提供了新的手段。將歸一化正交相移算法套用到了雙波長相移相位測量中，在大大提高了運算速度和相位恢復精度同時，降低了測量系統和測量過程的複雜程度。 圍繞項目的研究， 在國際本領域主流期刊上發表與項目研究內容直接相關的學術論文29篇；獲得發明專利授權7件，獲得軟體著作權登記2件；課題組13人次參加了3個國內和1個國際學術會議；培養人才38人，包括：博士研究生5人（已畢業1人）、碩士研究生32人（已畢業20人）、博士後研究人員1人（已出站）。
