基于偏微分方程的电子散斑干涉条纹信息提取原理研究

电子散斑干涉测量是一项重要的无损检测技术，散斑条纹图的处理是该技术的重要环节，处理方法的好坏直接决定了该技术定量分析的效果和精度。本项目拟利用偏微分方程对电子散斑干涉条纹图进行预处理、二值化和提取中心线，结合条纹图自身的方向信息和密度信息，重点解决滤波和增强程度不均、二值化后相邻亮条纹搭接、中心线间断和线宽非单像素的问题，找到偏微分方程解的收敛域，得到适用于电子散斑干涉条纹图的偏微分方程模型及可同时执行多项条纹图处理任务的模型，形成一套完善的偏微分方程条纹信息提取方法。该方法具有方案灵活、易于操作、结果准确且可控等优点。这项研究能提高电子散斑干涉测量的精度，可应用于机械、土木、水利、电器、航空航天、兵器工业及生物医学等许多领域，为实现电子散斑干涉测量技术的智能化和信息化提供理论依据。

电子散斑干涉测量（ESPI）是一项重要的无损检测技术，散斑条纹图的处理是该技术的重要环节，处理的效果直接决定了该技术的测量精度。项目利用偏微分方程图像处理技术开发了一套电子散斑干涉条纹信息提取方法。结合条纹的方向和密度，提出了基于方向偏微分方程的ESPI相关条纹生成方法、基于非连续性测度方向偏微分方程的ESPI条纹图滤波方法、基于耦合偏微分方程的ESPI条纹图二值化方法、基于各向异性偏微分方程和图像梯度矢量场散度性质的ESPI条纹骨架线提取方法、基于热传导方程的相位插值方法，并研究了方向偏微分方程滤波参数的自适应选取方法。项目的研究成果可用于电子散斑干涉测量及其他需要提取条纹相位信息（如基于光栅投影的三维形貌测量）的测量技术中，为机械、土木、水利、电器、航空航天、兵器工业及生物医学等许多领域的无损检测和测量提供理论依据。