光栅莫尔条纹数字细分技术及其误差分析 被引量：19

1

作者 袁小滨 李怀琼 《西安公路交通大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期113-115,共3页

提出在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用 A/ D转换器和单片机 ,采用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出信号进行新的构建 ,形成一分段线性函数。实现了莫尔条纹八细分 ,从而使角度测量达到较高的精度。与传统的细分法相比 ,... 提出在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用 A/ D转换器和单片机 ,采用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出信号进行新的构建 ,形成一分段线性函数。实现了莫尔条纹八细分 ,从而使角度测量达到较高的精度。与传统的细分法相比 ,硬件电路简单 ,细分误差小 ,且便于误差修正。 展开更多

关键词 莫尔条纹 光栅 误差分析 数字细分技术 高精度测量仪器

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莫尔条纹信号的DSP滤波及细分技术研究 被引量：24

2

作者 喻洪麟 黄良明 王远干 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期61-65,共5页

采用DSP数字滤波技术,对细分前的莫尔信号进行滤波处理。以提高莫尔信号的细分精度和实时性,利用DSP的乘加指令及循环寻址功能设计了FIR滤波器,实现莫尔条纹信号的实时滤波,将合成函数细分与幅值细分相结合,减少了存储查表数据所需的存... 采用DSP数字滤波技术,对细分前的莫尔信号进行滤波处理。以提高莫尔信号的细分精度和实时性,利用DSP的乘加指令及循环寻址功能设计了FIR滤波器,实现莫尔条纹信号的实时滤波,将合成函数细分与幅值细分相结合,减少了存储查表数据所需的存储单元、提高了细分速度和细分精度。实验结果表明,在较强干扰的情况下,细分倍数仍能达到500,整个细分和滤波算法可在几微秒内完成,因而系统的实时性能很好。 展开更多

关键词 莫尔信号 细分 数字信号处理器 数字滤波

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利用莫尔条纹模拟叠加静电场的等势线 被引量：4

3

作者 李治林 刘建科 《大学物理》 北大核心 2011年第6期47-51,共5页

莫尔条纹常用于工程技术上的精密测量.本文则从一个新的角度出发,对它的一种新的应用做了探讨.通过对叠合光栅的莫尔条纹和叠加静电场等势线的数学表达式分别进行总结,探寻并指出了二者的相似关系和内在联系.进而给出了一种针对给定静... 莫尔条纹常用于工程技术上的精密测量.本文则从一个新的角度出发,对它的一种新的应用做了探讨.通过对叠合光栅的莫尔条纹和叠加静电场等势线的数学表达式分别进行总结,探寻并指出了二者的相似关系和内在联系.进而给出了一种针对给定静电场设计相应的光栅、并利用光栅产生的莫尔条纹模拟该场的普遍方法.文中相应地给出若干实例作为详细说明和检验.该方法有助于将抽象的场从视觉上形象地展现出来,尤其利于在教学演示中加深学生的理解.同时,在对静电场做半定性半定量的分析方面也有一定的指导意义. 展开更多

关键词 信息光学 电磁学 莫尔条纹 静电场 等势线

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光栅读数系统设计 被引量：2

4

作者 武克南 史国川 《电脑知识与技术》 2007年第5期772-773,共2页

本文简述了光栅读数系统的基本原理,改进了传统的莫尔条纹细分方法,设计了光栅读数系统的硬件电路,并编制了系统软件。

关键词 光栅读数 莫尔条纹 鉴相倍频集成电路 数显系统软件

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应用隧道探索算法提取莫尔条纹偏移量

5

作者 孙涛 宋一中 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期145-149,共5页

为了精确提取莫尔条纹偏移量,提出了隧道探索算法,并将其应用于实际莫尔条纹分析.使用双光栅产生莫尔条纹,抓拍多方向投影.应用数字图像处理技术,追踪分析实验莫尔条纹.首先,追踪各条纹的极大值分布,根据条纹极大值分布挖掘条纹隧道,调... 为了精确提取莫尔条纹偏移量,提出了隧道探索算法,并将其应用于实际莫尔条纹分析.使用双光栅产生莫尔条纹,抓拍多方向投影.应用数字图像处理技术,追踪分析实验莫尔条纹.首先,追踪各条纹的极大值分布,根据条纹极大值分布挖掘条纹隧道,调整挖掘宽度,即像素宽度,既实现隧道贯通,又不干预相邻条纹.然后,二值化莫尔图,噪声滤波,滤除条纹隧道壁上的噪声毛刺,使隧道壁趋于光滑.最后,根据两侧隧道壁的布局,探索条纹隧道走向,提取隧道走向数据,获得条纹偏移量.并进一步转换为偏折角,即光学计算机层析投影.应用非线性自适应迭代重建算法对偏折角进行迭代重建.结果发现,最高重建截面温度是492℃,额定电热器表面温度大约500℃,重建截面恰恰在电热器上表面上方,所以重建结果是有效的. 展开更多

关键词 光学工程 光信息处理 光学层析 计算机层析 层析重建 莫尔条纹 条纹追踪 算法

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光栅莫尔条纹信号的细分与辩向新技术 被引量：28

6

作者 崔骥 李怀琼 陈钱 《光学技术》 EI CAS CSCD 2000年第4期294-296,共3页

本文提出了一种新的莫尔条纹数字化细分技术 ,即采用新的数字信号处理方法 ,利用 CPU的信号处理能力 ,将读数头输出的两路正弦信号经过硬件辩向电路形成每四分之一周期的正反转中断信号 ,并在中断服务程序中进行角度的加减运算 ,实现莫... 本文提出了一种新的莫尔条纹数字化细分技术 ,即采用新的数字信号处理方法 ,利用 CPU的信号处理能力 ,将读数头输出的两路正弦信号经过硬件辩向电路形成每四分之一周期的正反转中断信号 ,并在中断服务程序中进行角度的加减运算 ,实现莫尔条纹的四细分。同时对这两路信号进行新的构建 ,通过 CPU及 A/ D转换器 ,采用软件编程的方法形成一三角波线性函数 ,并采用新颖的细分算法进行二十细分 ,最终实现莫尔条纹的八十细分 ,角度测量的分辨力可达 展开更多

关键词 光栅 莫尔条纹 单片机 细分 辩向

原文传递

新型光栅信号数字细分技术及其误差分析 被引量：25

7

作者 李怀琼 陈钱 王钰 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期281-283,共3页

在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用A D转换器和单片机 ,用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出的sinθ和cosθ函数进行新的构建 ,形成一线性函数。通过对新建函数和原函数进行过零检测 ,实现莫尔条纹八细分 ,然后 ,用软件来... 在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用A D转换器和单片机 ,用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出的sinθ和cosθ函数进行新的构建 ,形成一线性函数。通过对新建函数和原函数进行过零检测 ,实现莫尔条纹八细分 ,然后 ,用软件来实现对线性函数的幅度分割 ,采用查表的方式实现莫尔条纹十细分。本文还对此方法引入的误差进行了研究 ,与传统的细分法相比 ,此方法硬件电路简单 ,细分误差小 ,且便于误差修正 ,能实现高精度角度测量。 展开更多

关键词 莫尔条纹 误差分析 信号处理 数字细分技术 角度计量

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光栅莫尔条纹细分及辨向方法研究 被引量：13

8

作者 何安国 喻洪麟 +1 位作者 朱传新 王远干 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期45-49,共5页

提出了一些新的基于数字处理技术的莫尔信号细分及辨向方法。单光栅副莫尔条纹采用差值细分方法;双光栅副莫尔条纹采用乘积细分法。将信号进行区间划来实现辨向。实验采用DSP器件内置的高速A/D模块实现数/模转换,利用DSP专用指令实现信... 提出了一些新的基于数字处理技术的莫尔信号细分及辨向方法。单光栅副莫尔条纹采用差值细分方法;双光栅副莫尔条纹采用乘积细分法。将信号进行区间划来实现辨向。实验采用DSP器件内置的高速A/D模块实现数/模转换,利用DSP专用指令实现信号的滤波、细分和辨向。实验结果表明,单光栅副和多光栅副的细分精度分别为3″和0.3″。 展开更多

关键词 莫尔条纹 数字信号处理器 计量光栅

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纳米级位移分辨率双光栅系统的多普勒分析 被引量：12

9

作者 苏绍璟 刘辉 +1 位作者 吕海宝 王跃科 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第1期17-21,共5页

使用多普勒理论分析了一种典型的具有纳米级位移分辨率的双光栅测量系统。在以往的文献中 ,只是简单的列出光栅系统的位移测量公式 ,对系统的工作原理分析避而不谈。文中首先给出了系统的光路结构 ,分析了光栅的衍射序列 ,然后对光束入... 使用多普勒理论分析了一种典型的具有纳米级位移分辨率的双光栅测量系统。在以往的文献中 ,只是简单的列出光栅系统的位移测量公式 ,对系统的工作原理分析避而不谈。文中首先给出了系统的光路结构 ,分析了光栅的衍射序列 ,然后对光束入射和出射光栅的多普勒效应进行了数学建模 ,得到了最终的位移测量值与光学莫尔条纹之间的关系。最后分析了参考光栅的作用 ,并给出了这种系统的特点。 展开更多

关键词 多普勒分析 光栅 位移测量 莫尔条纹

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一种辨别莫尔条纹移动方向的实时性辨向电路 被引量：5

10

作者 张英杰 海淘 《现代电子技术》 2004年第19期29-31,共3页

分析了传统辨向电路在莫尔条纹高倍数细分时有一定的时间延迟 ,对于小幅度的振动信号不能实现正确的辨向 ,在高倍数细分电路中有着难以克服的缺陷。进而提出了一种新的实时性的辨向电路 ,对实现高倍数细分有重要意义。

关键词 辨向电路 莫尔条纹 光栅细分 测量

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基于Talbot-Moiré法测量透镜焦距的莫尔条纹的图像处理 被引量：8

11

作者 吴玲玲 吴国俊 +1 位作者 仓玉萍 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1723-1727,共5页

利用Ronchi光栅的Talbot效应和Moiré条纹测量了长焦透镜焦距,并根据焦距与莫尔条纹斜率之间的定量关系可求得透镜焦距.为获得条纹斜率,用CCD采集莫尔条纹图像后,利用数学形态学滤波方法进行图像滤波平滑等预处理,有效地增强了图像... 利用Ronchi光栅的Talbot效应和Moiré条纹测量了长焦透镜焦距,并根据焦距与莫尔条纹斜率之间的定量关系可求得透镜焦距.为获得条纹斜率,用CCD采集莫尔条纹图像后,利用数学形态学滤波方法进行图像滤波平滑等预处理,有效地增强了图像的对比度.通过二值化、细化获得单像素宽连通的条纹,通过对条纹进行标记,为条纹斜率的直线拟合计算提供了可靠的数据,采用这些数据计算的焦距的误差为0.10%. 展开更多

关键词 图像处理 焦距测量 TALBOT效应 莫尔条纹

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基于Talbot-Moiré法的长焦透镜焦距测量的极限精度分析 被引量：6

12

作者 吴玲玲 王星 +2 位作者 陈靖 武继安 陈靖 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期693-697,共5页

长焦距测量的Talbot-Moiré法是研究热点,目前很多方法虽然都是基于Talbot现象和Moiré技术,但基本原理和实验方案各不相同,因此焦距计算公式也不相同。基于透镜位相变换作用,利用Talbot效应和Moiré条纹,通过图像处理的方... 长焦距测量的Talbot-Moiré法是研究热点,目前很多方法虽然都是基于Talbot现象和Moiré技术,但基本原理和实验方案各不相同,因此焦距计算公式也不相同。基于透镜位相变换作用,利用Talbot效应和Moiré条纹,通过图像处理的方法获得条纹的斜率变化,根据焦距与莫尔条纹斜率之间的关系求得透镜焦距。由于长焦透镜的焦距相对于被测透镜厚度大得多,完全可以看作是薄透镜对光束的变换,可用薄透镜对球面波的变换作用来近似表示其对高斯光束的变换。因此,该方法测量长焦透镜焦距对于高斯光束与非高斯光束焦距测量结果无差别,均适用。最后全面分析了该测量方法的误差及精度极限。在影响测量精度的各个误差因素中,光栅节距误差对焦距测量的影响最为显著。 展开更多

关键词 焦距测量 TALBOT效应 莫尔条纹 精度

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提高光栅盘测角系统细分精度的方法研究 被引量：4

13

作者 苏东风 续志军 刘波 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2011年第3期33-35,41,共4页

在基于莫尔条纹原理的光栅盘测角系统中,传统的正切细分方法需要两路正交的信号。经计算推导发现,在利用传统的正切细分方法时两路信号偏离正交态越远,细分误差越大。为了提高系统的细分精度,本文提出了一种能有效适应正交误差的算法。... 在基于莫尔条纹原理的光栅盘测角系统中,传统的正切细分方法需要两路正交的信号。经计算推导发现,在利用传统的正切细分方法时两路信号偏离正交态越远,细分误差越大。为了提高系统的细分精度,本文提出了一种能有效适应正交误差的算法。为了验证算法的有效性,设计了一种光栅盘测角的实验系统。经该系统实验验证,该算法在两路信号偏离正交态时仍能保持较高的细分精度。 展开更多

关键词 莫尔条纹 正交误差 细分精度

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莫尔偏折技术用于测量镜片屈光度的研究 被引量：4

14

作者 王勤 余景池 +1 位作者 陈浩 王媛媛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期74-79,118,共7页

本文从莫尔偏折技术的基本原理出发,结合镜片屈光度的概念,分别从泰伯效应与光栅遮光阴影原理相结合以及菲涅耳-基尔霍夫理论的角度推导了变形后的莫尔条纹倾角与被测镜片屈光度的关系。两种方法推算结果是一致的,即:镜片的屈光度与透... 本文从莫尔偏折技术的基本原理出发,结合镜片屈光度的概念,分别从泰伯效应与光栅遮光阴影原理相结合以及菲涅耳-基尔霍夫理论的角度推导了变形后的莫尔条纹倾角与被测镜片屈光度的关系。两种方法推算结果是一致的,即:镜片的屈光度与透过镜片后产生的莫尔条纹的倾角的正切成正比。对影响镜片屈光度测量误差的几个参量进行了讨论,理论分析表明,选用合适的光栅周期,设定合理的两光栅间夹角,莫尔偏折技术用于测量低屈光度及中高屈光度的镜片具有很高的测量精度。最后给出了测量单光镜片、非球面镜片和渐进多焦点镜片的莫尔条纹图,并进行了分析讨论。 展开更多

关键词 莫尔条纹 泰伯效应 屈光度 测量 渐进多焦点镜片

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基于新型光栅传感器的微位移测量 被引量：4

15

作者 杨春振 白立新 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第7期123-125,共3页

实验将新型光栅传感器应用于微位移测量之中。通过比较线(角)位移与莫尔条纹移动个数之间的关系,实验发现,在微位移测量中光栅传感器具有极好的线性度(R2≥0.999)和精确度(误差≤2.0%)。实验验证了光栅传感器在微位移测量中可行性和可... 实验将新型光栅传感器应用于微位移测量之中。通过比较线(角)位移与莫尔条纹移动个数之间的关系,实验发现,在微位移测量中光栅传感器具有极好的线性度(R2≥0.999)和精确度(误差≤2.0%)。实验验证了光栅传感器在微位移测量中可行性和可靠性。 展开更多

关键词 光栅传感器 莫尔条纹 线位移 角位移 线性度 精确度

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莫尔条纹交点跟踪计数细分法 被引量：3

16

作者 楚兴春 吕海宝 +1 位作者 杜列波 周卫红 《宇航计测技术》 CSCD 2004年第6期1-5,共5页

提出一种对非正交莫尔条纹信号进行计数细分的方法。无需信号正交 ,只要两路信号不完全同相或反相 ,通过动态跟踪两路莫尔条纹信号幅值的交点 ,在交点处切换采用斜率较大的一路信号作为细分信号 ,就可实现准确的计数细分和正确辨向。文... 提出一种对非正交莫尔条纹信号进行计数细分的方法。无需信号正交 ,只要两路信号不完全同相或反相 ,通过动态跟踪两路莫尔条纹信号幅值的交点 ,在交点处切换采用斜率较大的一路信号作为细分信号 ,就可实现准确的计数细分和正确辨向。文中详述了计数细分原理 ,并与典型的正切细分法进行实验比较 ,结果表明该方法完全消除了信号偏离正交态时引入的细分误差 ,使细分准确度更高。该方法突破了传统计数细分方法必须信号正交的限制 ,具有更强的环境适应性和抗干扰能力。 展开更多

关键词 信号 计数 动态跟踪 非正交 莫尔条纹 切换 抗干扰能力 细分 交点 斜率

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基于Talbot-Moiré法测量透镜焦距的CCD亚像素标定技术 被引量：3

17

作者 吴玲玲 吴国俊 +1 位作者 仓玉萍 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1896-1900,共5页

利用Ronchi光栅的Talbot效应和Moiré条纹测量长焦透镜焦距,根据焦距与莫尔条纹斜率之间的定量关系可求得透镜焦距.分别采用Canny算子和形态学方法对光栅的栅线中心进行像素级定位,再用高斯曲线拟合对其进行亚像素定位.经过对标准... 利用Ronchi光栅的Talbot效应和Moiré条纹测量长焦透镜焦距,根据焦距与莫尔条纹斜率之间的定量关系可求得透镜焦距.分别采用Canny算子和形态学方法对光栅的栅线中心进行像素级定位,再用高斯曲线拟合对其进行亚像素定位.经过对标准条纹的标定,验证了该方法的条纹中心定位误差小于0.1个像素.采用光栅作为系统的自基准对CCD像素当量进行了亚像素标定,为条纹斜率和宽度的计算提供了可靠的测量基准,经过计算,采用这些数据计算的焦距误差为0.10%. 展开更多

关键词 焦距测量 TALBOT效应 莫尔条纹 亚像素 标定

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TiO_(2)薄膜的相结构调控与表征 被引量：2

18

作者 李祥 姚婷婷 +3 位作者 江亦潇 陈春林 马秀良 叶恒强 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期111-116,共6页

本文利用脉冲激光沉积技术在LaAlO;(001)衬底上生长了单晶锐钛矿和双相TiO_(2)薄膜,并利用X射线衍射和透射电子显微术对薄膜的显微结构进行了系统表征。单晶锐钛矿薄膜在LaAlO;(001)衬底上实现了外延生长,双相TiO_(2)薄膜以单晶锐钛矿Ti... 本文利用脉冲激光沉积技术在LaAlO;(001)衬底上生长了单晶锐钛矿和双相TiO_(2)薄膜,并利用X射线衍射和透射电子显微术对薄膜的显微结构进行了系统表征。单晶锐钛矿薄膜在LaAlO;(001)衬底上实现了外延生长,双相TiO_(2)薄膜以单晶锐钛矿TiO_(2)为基体,在其中夹杂着金红石TiO_(2)颗粒。TiO_(2)薄膜的相结构可通过调整靶材与衬底的间距来调控,远靶基距(150 mm)利于单晶锐钛矿薄膜生长,近靶基距(50 mm)易获得双相TiO_(2)薄膜。锐钛矿TiO_(2)电镜样品在离子减薄过程中易发生表面还原,导致电镜观察中出现莫尔条纹。研究表明30%H_(2)O_(2)浸泡可有效去除离子减薄样品表面的损伤层,防止莫尔条纹的出现。 展开更多

关键词 TiO_(2) 单晶薄膜 双相薄膜 莫尔条纹 脉冲激光沉积

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基于DSP+MCU光栅信号处理系统的实现 被引量：2

19

作者 鲁双全 朱传新 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第5期643-645,共3页

针对传统光栅莫尔条纹细分方法的不足,提出了一种基于微处理器的大小数结合细分法进行莫尔信号的细分,将信号进行区间划分来实现辨向。由此设计了以DSP为核心的"DSP+MCU"光栅信号处理系统,DSP负责信号的采集和处理,MCU完成系... 针对传统光栅莫尔条纹细分方法的不足,提出了一种基于微处理器的大小数结合细分法进行莫尔信号的细分,将信号进行区间划分来实现辨向。由此设计了以DSP为核心的"DSP+MCU"光栅信号处理系统,DSP负责信号的采集和处理,MCU完成系统的总体控制和简单的数据处理,DSP配合MCU完成光栅莫尔信号的采集、放大、滤波、细分、辨向、数据显示和通讯,为光栅副的直线位移和角位移的测量提供了一个通用平台。实验结果表明,光栅的细分精度为3″。 展开更多

关键词 莫尔条纹 DSP MCU 细分 辨向

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莫尔条纹分析及其在光刻对准中的应用 被引量：2

20

作者 马平 周绍林 +1 位作者 胡松 徐文祥 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期102-106,共5页

从莫尔条纹用于光刻对准的实际应用出发,从傅里叶光学的角度重点讨论了一般光栅及线光栅对莫尔条纹的调制规律,并对广泛应用的低频(1,-1)级莫尔条纹进行了仿真分析。最后通过仿真分析说明,在光刻对准中,对栅线重复频率相差很小的两光栅... 从莫尔条纹用于光刻对准的实际应用出发,从傅里叶光学的角度重点讨论了一般光栅及线光栅对莫尔条纹的调制规律,并对广泛应用的低频(1,-1)级莫尔条纹进行了仿真分析。最后通过仿真分析说明,在光刻对准中,对栅线重复频率相差很小的两光栅对准标记,将产生对位移具有高灵敏度特性的放大莫尔条纹,从而实现高精度光刻对准,并对采用该对准方法的光刻对准精度进行了简要分析。 展开更多

关键词 莫尔条纹 光栅 调制规律 光刻对准

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