Повышение чувствительности оптико-физических измерений путем нелинейной обработки изображений

• Автор: Носков, Михаил Федорович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Краткий аналитический обзор современного состояния
методики оптической обработки изображений
1.1 Определение понятий точности и чувствительности
интерференционных измерений
1.2 Оптические методы повышения чувствительности
интерференционных измерений
1.2.1 Условная классификация методов
1.2.2 Многопроходовая интерферометрия
1.2.3 Двухдлинноволновая интерферометрия
1.2.4 Многолучевая интерферометрия
1.3 Оптические и цифровые методы обработки изображений
1.3.1 Цифровые методы обработки изображений
1.3.2 Оптические методы обработки изображений
1.4 Обоснование преимущества фотографических слоев в сравнении с другими фотоприемниками
2 Теоретические исследования методов нелинейной обработки
изображений
2.1 Исследование чувствительности метода нелинейной
фоторегистрации интерференционных картин при настройках на полосы конечной и бесконечной ширины

2.2 Исследование чувствительности метода дифференцирования 62 интерферограмм при настройке на полосы конечной ширины
2.3 Исследование чувствительности метода псевдоцветного 68 кодирования интерферограмм
2.4 Исследование возможности выявления невидимых 75 изображений на фотоснимках методом анализа в диффузно рассеянном свете
2.5 Исследование факторов, определяющих чувствительность 78 оптической многопроходовой интерферометрии
2.6 Исследование возможности инверсии интерференционной 81 картины в многолучевых интерферометрах
2.7 Исследование возможности наблюдения циркониевого 87 защитного слоя на рентгеновских снимках микроТВЭЛов
3 Экспериментальное исследование возможностей методов
нелинейной обработки изображений
3.1 Особенности техники эксперимента при фоторегистрации 92 интерференционных картин в нелинейном режиме
3.1.1 Обоснование интерференционной системы
3.1.2 Методика аппроксимации характеристических кривых
3.1.3 Выбор фотоматериалов для экспериментальных исследований метода нелинейной фоторегистрации
интерференционных картин
3.1.4 Экспериментальное исследование взаимосвязи параметров интерференционной картины, характеристической кривой фотоматериала, режима фоторегистрации и чувствительностью 97 измерений
3.2 Экспериментальное исследование возможностей наблюдения 108 фотоизображений при освещении наклонными пучками (выделение контуров полос на интерферограммах)

4 Практическое применение методов нелинейной обработки
изображений
4.1 Применение методов нелинейной фоторегистрации для 110 модернизации интерферометра для контроля астрооптики
4.1.1 Общие положения
4.1.2 Исследование формы металлооптического зеркала для 117 лазерного резонатора
4.1.3 Контроль формы вогнутого медного зеркала
4.1.4 Исследование формы крупногабаритной плоской 128 поверхности
4.1.5 Исследование формы выпуклой поверхности методом 130 муаровой интерферометрии
4.2 Повышение чувствительности микроинтерферометрии путем 142 применения нелинейной фоторегистрации
4.3 Нелинейная фоторегистрация многолучевых 143 интерференционных картин
Заключение
Список основных научных работ Носкова М.Ф., опубликованных
по теме диссертации
Список использованных источников
Приложение А Исследование чувствительности метода
нелинейной фоторегистрации интерференционных картин при визуальной наводке на экстремумы полос
Приложение В Решение уравнения (2.21)

Голографическая двухдлинноволновая интерферометрия позволяет как понижать, так и повышать чувствительность измерений. Реализуется она следующим образом.
Два объектных пучка, соответствующие длинам волн и Х2,
направляют по нормали к плоскости записи, а два опорных пучка, соответствующие тем же длинам волн, направляют под углами 01 и 02, рассчитанными из условия:
При восстановлении зарегистрированной голограммы одним когерентным источником волны, дифрагированные на каждой из двух голограммных решеток, будут распространяться в одном направлении и образовывать картину в полосах бесконечной ширины, эквивалентную интерференционной картине, которую мы бы наблюдали на эффективной длине волны:
При небольших отклонениях углов 01 ИЛИ 02 от условия (1.17) интерференционную картину можно наблюдать и в полосах конечной ширины.
Теоретически чувствительность метода двухдлинноволновой интерферометрии определяется только соотношением длин волн. На практике необходимо учитывать ширину спектрального диапазона используемого для записи голограмм материала, спектр источников излучения и спектральный диапазон пропускания оптических элементов интерферометра. Реально чувствительность измерений удается повысить в 4-5 раз [42,43].
8ш0] / X 1 = 8т02/ Х2.
(1.16)
эфф—Н2А?Ч+2 )
(1.17)