新型的邁克爾遜干涉條紋計數(shù)方法_陳木波

　　光干涉測量技術在工程和科學領域占據舉足輕重的地位， 其中， 以邁克爾遜干涉儀為核心器件的光干涉微距測量技術應用非常廣泛。然而， 無論將邁克爾遜干涉儀應用于哪種實際模型，都必須計數(shù)干涉條紋“陷入”和“冒出”的數(shù)目，因此，對干涉條紋的智能化處理是目前以邁克爾遜干涉儀為核心器件的光干涉測量技術的重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的干涉條紋計數(shù)采用人工計數(shù)法， 即通過人眼觀察條紋的變化并記錄。該方法不但容易造成眼睛疲勞，而且人為誤差大。為了實現(xiàn)計數(shù)的自動化，文獻提出利用光電傳感器法進行計數(shù)，但該方法對器件的擺放要求苛刻，對實驗環(huán)境的要求高。文獻提出以線陣 CCD 和 A\D 轉換器為干涉條紋數(shù)據采集裝置的系統(tǒng)，雖然解決了光電傳感器法定位難，操作繁瑣的缺點，但其對數(shù)據預處理采用的是均值濾波算法， 抑制噪聲的同時使得信號的特征受到損害，不利于干涉條紋的計數(shù);且實驗過程中所選取的閾值是采集到的數(shù)據最大和最小值的平均數(shù)，有一定的誤差; 設計出的計數(shù)器基于 PC 機，應用范圍受限。針對以上方案的不足， 本文提出了一種新型的基于嵌入式系統(tǒng)的邁克爾遜干涉條紋自動計數(shù)器設計方案。該方案采用中值擴散濾波算法對線陣 CCD 和 A\D 轉換器采集到的干涉條紋數(shù)據進行去噪，利用軟件自動定位的方法確定有效數(shù)據范圍，提出二階差分的算法計數(shù)邁克爾遜干涉條紋。實驗結果表明用該方案設計的計數(shù)器穩(wěn)定性強，精度高，適用范圍廣。