Development of High-speed Subnano-meter Displacement Distribution Measurement Method and Vibration Analysis

高速亚纳米位移分布测量方法及振动分析的发展

• 批准号: 19360053
• 负责人: MORIMOTO Yoshiharu
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Wakayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19360053/
• 关键词: デジタルホログラフィ; 位相シフト; 変位分布計測; ひずみ分布計測; 高速振動現象; Windowed PSDHI; 並列計算システム; スペックルノイズ

本研究の目的は, 静的な方法であったWindowed PSDHIを振動体の動的変位分布計測法に発展させることである.次の研究成果が得られた.(1) 高速な位相シフトを行うために, ピエゾ素子と光学素子を組み合わせた位相シフト機構を作成した.高速度カメラと同期させるために, ミラーによってレーザーを繰り返し反射させ, それによって得られた干渉縞の移動を利用してカメラのトリガをかける装置を試作した.また, ピエゾによるミラーの移動量をあらかじめ計測しておき, そのデータを元に, 電気回路によってトリガを発生させる装置も試作した.(2) 位相シフト機構と高速度ビデオカメラと同期した撮影システムを構築し, それによって, 動的な物体の変位分布を計測する実験を行った.(3) 時間平均法に本手法を適用し, 振動物体の振幅分布計測に適用した.(4)その他, ソフトウェアのアルゴリズムを改良することで, 高速な位相シフト撮影と解析が行えるようにすることや, 顕微鏡レンズを通して計測する時に必要となる再生距離の実測でない同定手法の開発, 三軸移動ステージを用いることによる画素ごとのキャリブレーション手法の改良など, 本研究に必要な周辺技術の研究を行った.

本研究的目的是将Windowed PSDHI（一种静态方法）发展为一种测量振动体动态位移分布的方法。获得了以下研究成果：（1）执行高速相移为此目的，我们创建了一种结合了压电元件和光学元件的相移机构。为了与高速相机同步，激光被镜子反复反射。我们制作了一种设备原型，该设备利用获得的干涉条纹的运动来触发相机。我们还预先测量了压电镜的运动量，并根据该数据，使用电路生成了触发器（2. ）我们构建了一个与相移机构和高速摄像机同步的拍摄系统，并进行了测量动态物体位移分布的实验（3）时间平均法将该方法应用于。 (4)此外，通过改进软件算法，可以进行高速相移成像和分析，并提高了通过显微镜镜头测量时所需的再现距离。我们对本研究所需的外围技术进行了研究，例如开发不需要实际测量的识别方法，以及通过使用三轴移动平台改进每个像素的校准方法。

项目成果

Three-dimensional Displacement Analysis by Windowed Phase-shifting Digital Holographic Interferometry

加窗相移数字全息干涉法三维位移分析

• 发表时间: 2008
• 期刊: Strain 44(No.1)
• 作者: Morimoto;Y.;Matui;T.;Fujigaki. M. and Matsui;A.
• 通讯作者: A.

窓関数を用いた位相シフトデジタルホログラフィの高さ分布計測への適用

窗函数相移数字全息技术在高度分布测量中的应用

• 发表时间: 2007
• 作者: 塩谷 航平;藤垣 元治;松井 徹;森本 吉春
• 通讯作者: 森本 吉春

Investigation into Cause of Wavy Noise on Strain Distribution in Phase-shifting Digital Holography

相移数字全息应变分布波状噪声的成因研究

• 发表时间: 2007
• 作者: Kido;R.;Fujigaki;M.;Matui;T. and Morimoto;Y.
• 通讯作者: Y.

位相シフトデジタルホログラフィによる可搬型表面ひずみ計測システムの小型化

使用相移数字全息术的便携式表面应变测量系统的小型化

• 发表时间: 2009
• 作者: 藤垣元治;塩谷航平;木戸良介;森本吉春
• 通讯作者: 森本吉春

Application of Three-dimensional Displacement and Strain Distribution Measurement by Windowed Phase-shifting Digital

加窗移相数字三维位移与应变分布测量的应用

• 发表时间: 2008
• 作者: Morimoto;Y.;Matui;T. Fujigaki;M.
• 通讯作者: M.