基于偏转角度的单幅图像快速相移系统及相位检测方法

摘要

本发明公开了一种基于偏转角度的单幅图像快速相移系统及方法，其特征是由激光器出射的物光照射到被测物面形成激光散斑干涉，被测物表面的回程物光投照在CCD摄像机的靶面阵列上；激光器出射的参考光经由准直组件和反射镜，以角度α照射在CCD摄像机的靶面阵列上，并与回程物光在CCD摄像机的靶面阵列上的形成激光干涉现象，调整角度α的大小，使相邻的两个像素点上参考光存在120°的光程差，根据CCD摄像机记录的信息中的三个相邻相素点的数值计算获得激光干涉现象的相位值。本发明在散斑干涉中只使用单幅图像实现快速相位检测，无需使用时间相移方法所需的PZT位移微动系统。

主权项

一种基于偏转角度的单幅图像快速相移系统，其特征是：系统构成包括激光器(1)、可变nd滤光片(2)、扩束镜(3)、准直组件(4)、孔径光阑(5)、成像透镜(6)、反射镜(8)、分光棱镜(10)和CCD摄像机(9)；所述激光器(1)的出射光被可变nd滤光片(2)分为物光和参考光，所述物光经扩束镜(3)扩束之后照射到被测物(7)的表面形成激光散斑干涉，被测物表面的回程物光依次经孔径光阑(5)和成像透镜(6)投照在CCD摄像机(9)的靶面阵列上；所述参考光经由准直组件(4)准直为参考准直激光，所述参考准直激光经反射镜(8)和分光棱镜(10)照射在CCD摄像机(9)的靶面阵列上，并与所述回程物光在CCD摄像机(9)的靶面阵列上形成激光干涉现象，由所述CCD摄像机(9)记录所述激光干涉现象的光场强度信息；通过设置在反射镜(8)下的角度微调机构，调整参考准直激光的照射角度，以使参考准直激光的照射方向与CCD摄像机(9)靶面阵列的法线形成角度α时，在相邻的两个像素点上存在120°的光程差，根据所述CCD摄像机(9)记录的光场强度信息中的三个相邻相素点的数值计算获得所述激光干涉现象的相位值。