Когерентно-оптические методы представления и обработки информации в наукоемком приборостроении

• Автор: Шанин, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 340 с. : ил.

ОГЛАВЛВНИВ
Введение
?лав& I.Тенденции развития н инфоршциишо-измерительное обеспечение приборостроения. Задачи-разработок ж исследований
1.1. Тенденции развития современного приборостроения
1.2. Анализ перспективности применения когерентно-оптичее сккх методов в чкборшционвд-измерительнам обеспечении приборостроения
1.3. постановка задач разработок и исследован!«!
'лава 2 Доследование возможности использования оптической согласованной фильтрации для контроля' геометрии деталей
2.1. Принцип работы голографического коррелятора
2.2. Теоретический анализ метрологических возможностей голографического коррелятора
2.3. Разработка методов повышения чувствительности голографического коррелятора
2.8.1. Преобразование информации в частотной плоскости голографического коррелятора
2.3.2. Преобразование информации во входной плоскости гологрфчческого коррелятора
2.3.3. Разработка метода оптической фильтрации с противофазной компенсацией для допусково§ разбраковки деталей
2.4. Установление требований к точности позиционирования деталей и размеру фотопрйещика
2.5. Ограничения метода..'
2.6. Результаты экспериментальных исследований

2.6.1. Описание экспериментальной установки и методика проведения, исследований
2.6.2. Исследование влияния преобразования информации в частотной плоскости на корреляционный отклик
2.6.3. Разработка метода оптической фильтрации с противофазной компенсацией для допуоковой разбраковки деталей
2.6.4. Исследование влияния преобразования информации в предметной плоскости на корреляционный отклик
2.7. Основнеє концепции построения систем контроля
Вывода
Глава 3. Исследование возмокности использования пространственного кодирования информации для дефектоскопии изделий со сяоаной формой поверхности
3.1.' Разработка математической- модели процесса кодирования с помощью решетчатых структур
3.2. Разработка математической модели процесса дефектоскопии
3.3. Исследование метрологических возможностей -метода
3.4. Установление требований к точности позиционировакия изделий
З.о. Ограничений метода
3.6. Экспериментальные исследования метода
3.6.1. Описание экспериментального оборудования тл методики проведения, экспериментов
3.6.2. Результаты экспериментов
3.7. Основные концепции построения систем дефектоскопии
3.7.1. Разработка датчиков структурного освещения

3.3.2, Разработка систем дефектоскопии с электронной обработкой информации
3.3.3. Разработка систем дефектоскопии с оптической обработкой информации
Выводи
'лава 4. Годограгфические исследования взаимосвязи геометрических и вибрационных параметров тонкостенных непрозрачных цилиндрических оболочек
4 Л.Теоретический анализ форм собственных колебаний цилиндрического резонатора
4 Л Л, Основные уравнения теории тонкостенных цилиндрических оболочек
4.1.2. Математическая модель "нтер'ферограммы форм собственных кяебанчй резонатора с постоянной толщиной стейки
4.1.3. математическая модель поведения форм собственных колебаний резонатора с переменной толщиной стенки
4.2. Разработка экспериментального оборудования и методики проведения исследований
4.2.1. Описание экспериментальной установки
4.2.2. Методика проведения исследований
4.2.3. Интерпретация ии*ер$ерсграам
4.3. Результаты экспериментальных исследований
4.3Л. Анализ информативности различных форм собственных
колебаний резонатора
4.3.2. Чередование взаимосвязи’ геометрии резонатора с формой колебаний 171 -2 п
4.3.3. исследование взаимосвязи конструктивно-технологических параметров с качеством изготовления резонатора
4.3.4. Исследование эффекта расщепления собственных частот

127'

150-

5 мм) с практической точки зрения оптимальным является преобразование информации в частотной плоскости, а для деталей с размерами более 5 ж - преобразование информации в предметной плоскости. Рассмотрим каждый из отмеченных случаев.
2.3.1. Преобразование информации в частотной плоскости коррелятора
Как известно [20], передаточная характеристика согласованного Фильтра в общем виде описывается как
НОД)= К- (гЧГР>9)‘М(р,ф-Р(р,С|,) , (2.8)
где £г*(р,Ф - комплексно сопряженный спектр эталонного сигнала;
МОД)- дополнительная Фильтрующая функция; Р(р,ф- функция зрачка [РОД)= I в пределах полосы пропускания фильтра и Р(р,ср= 0 вне полосы] . Постоянный коэффициент К выбирается из условия, что Щр,.С))<1
Ив выражения (2.8) видно, что правильный выбор фильтрующей функции М(р,ср позволяет регулировать дискриминационные возможности передаточной характеристики Фильтра Синтез фильтрующей функции-Мір,ф)
представляет собой довольно сложную техническую проблему, так как в общем случае функция МОД) должна быть комплексной. Однако да бинарных сигналов, млеющих место при решении задач автоматического контроля геометрии деталей, проблема синтеза моделирующей функции МОД) существенно упрощается. Объясняется это тем, что детали состоят лишь из пропускающих и не пропускающих свет областей. В результате получается спектр пространственных частот, имеющий высокую интенсивность на низких частотах и очень малую, но не исчезающую, интенсивность на высоких частотах. Последнее обстоятельство и явилояь причиной для рассмотрения вопроса по увеличению чувствительности голографического коррелятора.
Действительно, пусть на входе голографического коррелятора находится деталь в виде прямоугольного отверстия с Функцией пропускания