为了提高pcb铣刀鱼尾槽切削的精度和效率，设计了一套影像检测系统并研究铣刀刃面的图像处理算法，根据铣刀刃面的特征，设计了专门的照明系统来获取清晰的，变形小的铣刀刃面图像，采用边缘检测算法对图像进行边缘提取，并对所提取的边缘采用基于空间矩的亚像素算法进行图像边缘的亚像素定位，然后采用直线拟合等一系列算法对铣刀刃面图像进行尺寸计算和缺陷检测。

为了实现对复杂三维物体表面轮廓、小空间内物体的纵向位移或振动等测量,有必要研制高分辨力、非接触的光学检测系统。由于激光多普勒技术具有动态响应快、线性度好、非接触、测量精度高等特点而优先被用于复杂三维物体离面位移的测量。但是物体表面散射光的多普勒信号非常微弱,因此解决信号的强度、信噪比则是实现测量的关键。研究了激光多普勒技术及散射光相位的无规变化的统计规律,设计出一种空间分辨力很高的参考光路,将它用于固体离面位移测量效果很好,其相对误差为0.3%。

本书由光学测量技术和光学测量实验两部分组成。主要包括光学测量基础知识、常用光学测量仪器及基本部件等。

为了解决空间电磁场测量中的方向性问题,提出了三维测量和同时测量横、纵向磁场的两种方案。利用琼斯矩阵对三种晶体实例(TbY)IG、Ce∶YIG和YIG进行误差计算和仿真,并对MR4磁光玻璃的方向性进行实验测试,理论和实验都证明采用三维测量的方法是可行的。对于第二种方案,利用琼斯矩阵进行公式推导得出椭圆偏振光的方位角、椭偏角与法拉第旋转角、磁致线双折射的数值关系,证明了同时测量横向和纵向磁场分量的可行性。

为了减少小波变换轮廓术中相位展开过程的误差传递,从小波变换的相关实质出发,提出了在小波变换轮廓术中利用以前被忽略的小波脊系数幅值作为可靠度判据指导相位展开的方法。该方法选择最大幅值的小波脊系数所在位置作为相位展开起始点,根据小波脊系数幅值的大小,确定一条由大幅值到小幅值的最优化的展开路径,最大限度减少了相位展开过程中的误差传递。由于充分利用了小波变换系数的幅值信息,最大限度减小了相位展开过程中的误差传递。计算机模拟和实验验证了基于小波脊系数幅值的相位展开方法的正确性。

在快速傅里叶变换(FFT)方法处理单幅干涉图原理的基础上,提出一种基于样本块匹配的干涉图延拓方法,利用干涉图像的可信度和等照度线特征,来确定待填充块的优先权,然后在干涉图的已知区域寻找与待填充块最相似的样本块来进行填充。充分利用了干涉图的条纹特征,结合梯度变化方向有效地合成纹理信息,具有很好的延拓效果。最后将该干涉图延拓方法与傅里叶变换,合适的滤波函数和相位解包方法结合起来形成整套单幅干涉图处理方法。采用该单幅干涉图处理方法获得的波面峰谷值与Zygo移相干涉仪得到的平均相差不到λ/100,并且两种方法获得的波面均方根值平均相差不到λ/200。

温度的微小变化必然会引起空气折射率的微小变化，进而影响通过该区域光的相位。采用迈克耳孙干涉仪与数字全息技术相结合的技术方案，实现对温度场分布的测量。借助数字视频技术，该技术架构可直接推广用于测量透明介质的流场分布及变化过程，如气流或水流中的密度分布以及变化过程等。