振动体之动态参数监别方法与装置

主权项

一种振动体之动态参数监别方法，其系包括有下列步骤：(a)设定一个扫描频率范围，于该扫描频率范围内设定一系列之一扫描频率；(b)藉由一个二维影像扫描程序以取得对应一振动样品之干涉条纹密度指标资讯，其中更包括有：(b1)决定该振动样品之高度；(b2)于不同之频闪光相位下撷取该振动样品之干涉影像；(b3)对该干涉影像进行一影像处理程序以得到一处理影像；(b4)评估该处理影像之一空间频域资讯以得到对应该处理影像之干涉条纹密度指标资讯，其中该干涉条纹密度指标资讯系为针对该处理影像进行该处理影像上之像素或像素与像素间的之清晰度或者是对比度以数学运算所产生之结果；以及(b5)改变该振动样品之高度，重覆该步骤(b2)至(b5)；(c)变更该扫描频率，如果该扫描频率于该扫描频率范围内的话则重覆进行该步骤(b)至(c)，如果该扫描频率超出该扫描频率范围则进行步骤(d)；以及(d)记录与分析该干涉条纹密度指标资讯进行峰值侦测以得到该振动样品之一动态参数。如申请专利范围第1项所述之振动体之动态参数监别方法，其中该影像处理程序，其系包括有下列步骤：过滤该干涉影像之杂讯；以及增加该干涉影像之干涉条纹对比度。如申请专利范围第1项所述之振动体之动态参数监别方法，其中评估该处理影像之频域资讯的方法系为一监别干涉条纹在空间频率分布之法则。如申请专利范围第3项所述之振动体之动态参数监别方法，该监别干涉条纹在空间频率分布之法则系可选择为一相关系数法(multi-coefficient correlation)、影像差异法(image differentiation)、灰度值峰谷深度法(depth of peaks and valleys)、影像对比法(image contrast)、灰度统计图法(histogram)、频域法(frequency-domain analysis)、以及其他有效之空间频率分布监别法则，其中之一。如申请专利范围第1项所述之振动体之动态参数监别方法，其系更包括有一步骤(e)以一全域影像重建方法建立该振动样品于共振频率下之全域表面振动轮廓之步骤。如申请专利范围第5项所述之振动体之动态参数监别方法，其中该全域影像重建方法系可选择为一相移干涉法(phase-shift interferometry,PSI)以及一垂直扫描干涉法(vertical scanning interferometry,VSI)其中之一者。如申请专利范围第1项所述之振动体之动态参数监别方法，其中分析该干涉条纹密度指标资讯之方法系包含峰值侦测和带通滤波讯号处理。如申请专利范围第1项所述之振动体之动态参数监别方法，其中该动态参数系为该振动样品之共振频率。一种振动体之动态参数监别装置，包括：一中央控制单元，其系于一扫描频率范围内设定一系列之一扫描频率，再藉由一个二维影像扫描程序于该扫描频率范围内取得在不同扫描频率下对应一振动样品之干涉条纹密度指标资讯，然后记录与分析该干涉条纹密度指标资讯进行峰值侦测以得到该振动样品之一动态参数，其中该扫描程序包括有决定该振动样品之高度，于不同之频闪光相位下撷取该振动样品之干涉影像，对该干涉影像进行一影像处理程序以得到一处理影像，评估该处理影像之一空间频域资讯以得到对应该处理影像之干涉条纹密度指标资讯，改变该振动样品之高度以得到在同一扫描频率下，不同频闪光相位与振动样品高度的组合下所得到之干涉条纹指标资讯，其中该干涉条纹密度指标资讯系为针对该处理影像进行该处理影像上之像素或像素与像素间的之清晰度或者是对比度以数学运算所产生之结果；一同步控制单元，其系与该中央控制单元相耦接，该同步控制单元利用一控制讯号以产生与该控制讯号同步之一第一控制讯号以及一第二控制讯号；一发光单元，其系可接收该第一控制讯号以产生频闪光，该发光单元更可接收该同步控制单元之控制以改变该频闪光之相位；一影像撷取单元，其系可接收该第二控制讯号以撷取该样品因振动所形成之干涉影像给该中央控制单元；以及一承载台，其系可承载一振动样品，该承载台可调整该振动样品之位置。如申请专利范围第9项所述之振动体之动态参数监别装置，其中该同步控制单元更具有：一除频电路，其系可接收该控制讯号以产生一除频讯号；以及一延迟电路，其系可接收该除频讯号进行处理而产生一延迟讯号；以及一方波产生电路，其系可接收该除频讯号以及该延迟讯号并将其转换成方波进行运算以形成该第一控制讯号。如申请专利范围第10项所述之振动体之动态参数监别装置，其中该第二控制讯号可选择由该延迟电路产生以及由该方波电路产生其中之一者。如申请专利范围第9项所述之振动体之动态参数监别装置，其中该同步控制单元更具有：一除频电路，其系可接收该控制讯号以产生一除频讯号；一方波产生电路，其系可接收该除频讯号以产生一方波讯号；以及一延迟电路，其系可延迟该方波讯号以形成一延迟讯号，并将该延迟讯号与该方波讯号进行运算以形成该第一控制讯号。如申请专利范围第12项所述之振动体之动态参数监别装置，其中该第二控制讯号可选择由该延迟电路产生以及由该方波电路产生其中之一者。如申请专利范围第9项所述之振动体之动态参数监别装置，其中该控制讯号可选择为一脉冲波，一弦波以及一方波其中之一者。如申请专利范围第9项所述之振动体之动态参数监别装置，其中该发光单元为一发光二极体光源。