Аппаратно-программный комплекс теневого фонового метода для натурных исследований

• Автор: Удалов, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

1 Рефрактометрические методы диагностики

1.1 Принцип рефрактометрических исследований

1.2 Теневая фотография

1.3 Шлирен-методы

1.4 Интерферометрия

1.5 Спекл-интерферометрия

1.6 КОЛАР

1.7 Теневой фоновый метод (ТФМ)

1.8 Области применения ТФМ
1.9 Выводы по главе
2 Комплекс теневого фонового метода
2.1. Структурная схема теневого фонового метода
2.3 Приемная система
2.4 Обработка картин ТФМ
2.5 Моделирование влияния угла наблюдения
2.6 Выводы по главе
3 Влияние параметров фонового экрана
3.1 Статистическое распределение зерен на фоновом экране
3.2 Естественные фоновые экраны и их спектральные характеристики
3.3 Влияние параметров объектива
3.4 Влияние угла наблюдения
3.5 Влияние параметров обработки
3.6 Выводы по главе
4 ТФМ в натурных испытаниях
4.1 Модельный эксперимент с пропеллером
4.2 Натурные испытания различных объектов

4.3 Выводы по главе
Заключение
Благодарности
Литература
Приложение А - Акт о внедрении
Приложение Б - Программа моделирования поворота
Приложение В - Программа генерации фоновых экранов
Приложение Г - Программа изменения контраста
Введение
Рефрактометрические исследования необходимы для регистрации или визуализации всевозможных процессов, происходящих в среде под воздействием различных возмущений или полей. Визуальное наблюдение становится возможным за счет флуктуаций плотности вещества (жидкости или газа) при наличии в нем возмущения. Флуктуации плотности вещества приводят к флуктуациям показателя преломления.
В настоящее время существует много рефрактометрических методов, применимых к исследованию различных физических явлений. К наиболее известным относятся интерферометрия, спекл-интерферометрия, теневая фотография, а также теневые методы. К последним относится и все более часто применяемый теневой фоновый метод (ТФМ). Его отличительной особенностью по сравнению с другими рефрактометрическими методами является простота реализации, что позволяет применять его к очень широкому кругу задач, различных как по своей сути, так и по масштабу. В этом играет очень важную роль возможность использования естественных природных фонов.
Цель работы.
Цель данной работы состояла в разработке аппаратно-программного комплекса на основе ТФМ и исследовании возникающих погрешностей при разных параметрах фона, приемной системы, при различных масштабах исследуемых объектов.
Для достижения данной цели было необходимо решить следующие задачи:
-Разработать алгоритм генерации тестовых структурированных экранов с различными параметрами;
-Создать программно-аппаратный комплекс на основе ТФМ для тестирования разрешающей способности и определения погрешностей;
- Разработать методику лабораторного тестирования;

распределения. Текст фрагмента программы, отвечающего за статистический разброс представлен на рисунке 22.
ss. <
J. <— rnomss., 0, ст| w. <— round |iua>|j.jj
(i h + I w.M 1 if w- >0
v 1 ‘U 1 4
(i h - I w.l) if 1 w-l <0
V 1 lJ 1 4
(1 Ь) 1Т I у.|
Рисунок 22 - Фрагмент программы, генерация пустого белого поля установленного размера
И, наконец, область вокруг каждого смещенного «зерна» закрашивается черным в соответствии с заданными пользователем размерами «зерна» g и его параметрами формы ру. Фрагмент программы, отвечающий за это, представлен на рисунке 23.
Для создания экранов с «зерном» заданной формы и размера, необходимо использовать соответствующую комбинацию этих трех параметров. Так, например, если необходимо создать экран с «зерном» размером 1 пике., то необходимо использовать комбинацию из трех одинаковых цифр (&,ру, = 1,1,1; 5,5,5 и т.д.). В общем случае соотношение р и V задается следующими соотношениями:
р=(ё-2к); у=&+2к+1)/2 (4),
где к= 1,2,3