複合現象の多次元空間での周波数分離による位相解析法とそれによる縞画像の高精度解析

复杂现象多维空间频率分离相位分析方法及其条纹图像高精度分析

基本信息

批准号：
08875025
负责人：
森本吉春
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Wakayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

マルチ発振レーザーを用いた干渉計測システムを構築し,得られた縞画像を高精度に解析する方法を確立することが本研究の目的である.光学系としてはトワイマングリーン干渉計を用いて実験を行った.マルチ発振レーザーとして,主な発振波長は488.0nmおよび514.5nmであるアルゴンレーザーを用いた.干渉縞の位相を正確にシフトするためにピエゾステージを用いた.ピエゾステージのコントロールはパソコンで行い,周波数シフトは最長波長の数波長分以上にした.干渉縞の撮影はパソコンに接続された画像処理装置で行った.解析には,本研究の基礎となるフーリエ変換位相シフト法のプログラムを作成して用いた.このプログラムで扱われるデータは複素数の三次元画像データであり,大容量のワークステーションを用いる必要がある.そこで画像データを通信回線により遠隔地にある研究室のワークステーションに送り解析を行った.解析の結果,各波長により発生した干渉縞を分離する基礎となる実験は終えた.さらに,周波数の異なる縞の位相の組み合わせから正確に縞次数の整数値を得ることができることもほぼ確認した.現在,トワイマングリーン干渉計にて最終確認中である.この解析プログラムは各種の複合干渉縞の周波数と位相の解析に適用でき,ネットワーク上で動作させることにより遠隔地での実験データ解析に用いることができるように作成されている.さらにインターネットを通じて世界中に配付しておりこれまでに海外・国内共に10名以上の研究者によって利用されている.今後の展開として,マルチ発振レーザーの用途を開拓する.さらに本研究で開発したアルゴリズムをレーザーの干渉現象だけでなくさまざまな複合現象への適用を考えている.

本研究的目的是构建一个使用多振荡激光器的干涉测量系统，并建立一种高精度分析所获得的条纹图像的方法。所使用的光学系统是Twyman Green干涉仪，其主振荡波长为氩激光器。使用488.0 nm和514.5 nm的多振荡激光器。使用压电平台精确地移动干涉条纹的相位。使用计算机控制干涉条纹，并将频移设置为最长波长的几个波长以上。使用连接到计算机的图像处理设备拍摄干涉条纹。傅里叶变换，这是本研究的基础，创建并使用了相移法的程序。该程序处理的数据是复杂的三维图像数据，需要使用大容量的工作站。因此，可以对图像数据进行分析。通过通信线路远程传输。数据被发送到位于美国的实验室的工作站进行分析。分析的结果是，完成了分离各波长产生的干涉条纹的基础实验。此外，还发现，利用不同频率条纹的相位来准确地进行分析我们几乎已经确认可以获得条纹阶次的整数值。目前我们正在使用 Twyman Green 干涉仪进行最终确认。该分析程序可以应用于分析各种复杂干涉条纹的频率和相位的测量，并且可以应用于网络。它的创建目的是通过在计算机上运行来分析远程位置的实验数据。它还通过互联网分发到世界各地，并已被国内外 10 多名研究人员使用。作为未来的发展，我们将开发多振荡激光器的应用。我们还考虑将本研究中开发的算法不仅应用于激光干涉现象，而且应用于各种复杂现象。