新型的邁克爾遜干涉條紋計(jì)數(shù)方法_陳木波

　　光干涉測(cè)量技術(shù)在工程和科學(xué)領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的地位， 其中， 以邁克爾遜干涉儀為核心器件的光干涉微距測(cè)量技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。然而， 無論將邁克爾遜干涉儀應(yīng)用于哪種實(shí)際模型，都必須計(jì)數(shù)干涉條紋“陷入”和“冒出”的數(shù)目，因此，對(duì)干涉條紋的智能化處理是目前以邁克爾遜干涉儀為核心器件的光干涉測(cè)量技術(shù)的重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的干涉條紋計(jì)數(shù)采用人工計(jì)數(shù)法， 即通過人眼觀察條紋的變化并記錄。該方法不但容易造成眼睛疲勞，而且人為誤差大。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)的自動(dòng)化，文獻(xiàn)提出利用光電傳感器法進(jìn)行計(jì)數(shù)，但該方法對(duì)器件的擺放要求苛刻，對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的要求高。文獻(xiàn)提出以線陣 CCD 和 A\D 轉(zhuǎn)換器為干涉條紋數(shù)據(jù)采集裝置的系統(tǒng)，雖然解決了光電傳感器法定位難，操作繁瑣的缺點(diǎn)，但其對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理采用的是均值濾波算法， 抑制噪聲的同時(shí)使得信號(hào)的特征受到損害，不利于干涉條紋的計(jì)數(shù);且實(shí)驗(yàn)過程中所選取的閾值是采集到的數(shù)據(jù)最大和最小值的平均數(shù)，有一定的誤差; 設(shè)計(jì)出的計(jì)數(shù)器基于 PC 機(jī)，應(yīng)用范圍受限。針對(duì)以上方案的不足， 本文提出了一種新型的基于嵌入式系統(tǒng)的邁克爾遜干涉條紋自動(dòng)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)方案。該方案采用中值擴(kuò)散濾波算法對(duì)線陣 CCD 和 A\D 轉(zhuǎn)換器采集到的干涉條紋數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪，利用軟件自動(dòng)定位的方法確定有效數(shù)據(jù)范圍，提出二階差分的算法計(jì)數(shù)邁克爾遜干涉條紋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用該方案設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)器穩(wěn)定性強(qiáng)，精度高，適用范圍廣。