光学检测技术具有无损伤、非接触、精度高、全场检测等优点,已被应用在航空航天、工业检测、汽车工艺及道桥工程等领域。因此,光学检测技术受到广大学者的重视,正成为无损检测的前沿研究方向和领域之一。 本文首先系统地概述了无损检测技术、散斑干涉计量技术以及光学全息术的发展,讨论了数字剪切散斑检测技术的原理和实现方案,并对各种实现方案进行了比较分析。接着利用VC++编程技术,对检测微小离面位移的系统进行了模拟。在获得了待测物体变形前后散斑场的干涉图像后,通过不同的时间相移法进行相位解调。综合比较各种方法的解调结果,可以看出,较理想的解调方法是三步相移算法。此外,还结合实验图像详细分析了数字剪切散斑干涉条纹的物理意义。 然后,文中提出了一种基于数字剪切散斑干涉条纹骨架线的方案,对微小离面位移场进行标定。重点就标定离面位移系统进行了计算机模拟,详细介绍了该系统各步所用的数字图像处理方法,最终获得了x轴上沿剪切方向的离面位移分布。通过对相应结果的误差分析,在CCD的分辨率仅有512×512的情况下,其检测的离面位移在10^-2mm量级,且检测的最大离面位移处的相对误差小于2%,说明了标定离面位移系统的可行性。同时表明了该系统的精度较高,可以满足工程检厕的要求。另外,还认真研究了实验获得数字剪切散斑干涉条纹图与模拟结果的区别,改进了相应的数字图像处理算法,最终得到可以用于标定的散斑条纹骨架线。 最后,探讨了数字图像处理在数字全息检测中的应用。利用三次曲面拟合实际干涉图相位分布,较准确地表示了CCD探测图像。这样使得通过单一图像处理获取到达CCD探测屏的初始物光或测量过程中的变化物光的信息成为可能。再利用衍射的逆运算将能够较准确地获取邻近物体表面的物光复振幅变化信息,实现相应的物理量的测量。 数字图像处理技术的引入,为光学检测技术在无损检测领域中的应用开辟了新方向。