电子剪切散斑干涉技术
数字剪切散斑干涉技术
数字剪切散斑干涉技术景敏【摘要】研究了数字剪切散斑干涉技术(DSSPI)的原理,详细讨论了剪切成像的常见方式并总结了各种方式的优缺点及适用场合,介绍了数字散斑剪切干涉技术在无损检测中的应用.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P1-2,5)【关键词】光学测量;数字剪切散斑干涉;无损检测【作者】景敏【作者单位】陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723003【正文语种】中文【中图分类】O433.1现代光测力学对高灵敏度的变形、位移测量常用全息、散斑等测量方法，但这些方法都具有一定的局限性，比如要求生产现场避震、避光、对图像要进行后期处理等，这些局限性降低了这些方法在工业现场的使用价值。
由Hung和Liang[1]提出的散斑剪切干涉术则不要求特别的防震措施，而且装置简单，这就为生产现场能运用的变形测量方法提供了基础。
如果将散斑剪切干涉术与电子散斑技术相结合，就可获得一种不需特殊防震、不需避光、不需全息干板的实时干涉技术。
这项技术的特点是，干涉条纹的获取完全不同于传统光测力学方法，由于摄像视频技术和计算机技术的引入，使得干涉条纹的获取过程变得简单、快速。
数字剪切散斑（DSSPI---digital shearing speckle pattern interferometry）[2，3]是散斑技术中一种先进的测量技术，它可以直接测量物体离面位移的一阶微分。
数字剪切散斑干涉技术(DSSPI)把剪切散斑干涉技术与数字散斑相结合而形成数字光电测量技术，它所测量的主要是物体表面变形的位移导数值。
正因为如此，数字剪切散斑干涉就是在数字摄像机前放置一个小角度的玻璃楔块，激光的光线在通过此玻璃楔块时将产生偏折，在像平面上产生与楔块的楔角相同方向的两个错位的像，它们将在像平而上互相干涉而形成散斑干涉图像，然后将其采集到计算机中。
将变形前后两幅散斑干涉图像在计算机中进行相应的运算和处理，在计算机屏幕上将出现一个表示物体位移偏导数的条纹图，见图1。
基于新型分光棱镜的剪切电子散斑干涉术
图 ２ 剪切方棱镜 的平 面光路示意图
收稿 ｝期 ：０ ０— ５—２ ＝ ２１ ０ Ｉ ３
…东省 自然科学基金资助项 目（ ２ ０ Ｇ１ ） Ｙ ０ ８ ８ 通讯作者 ， ， 男 教授 ， 博士 ， ＩＬ导帅 ． 倾 ： ／
面
为斜 面 ， 方棱镜的大小尺寸可根据成像 的透镜的 口径决定． 如果方棱镜磨 去的角度 为
，
则 棱 镜 的 光 束 分 开 的角 度 （ 分束 角 ） ２ ． 据 成 像 的 距 离 、 件 的 大 小 和 散 斑 颗 是 根 试
第 一 反射 面
粒 的大小 ， ｄ的大小可选择在 １至 ２ 间． Ｏ之 该新 型方棱镜通 过对普 通光学 玻璃制 备 的方棱镜磨制 而成 ， 可实现剪切 电子散斑干涉 ， 结构简单 ， 能够很好 的控制分 束角 ， 获 得 的 ： 条纹质量好 ， ｛ 涉 容易实现 干涉．
能量 的使用效率． 迈克尔逊干涉光路图像剪切方法 是采用传统 的迈克尔逊 光路实 现 图像 剪切 ， 有剪 切角度 可调 ， 束光 具 两
可以分开 的优点． 是 由于光线在迈克尔逊光路 中传播时遇到多次的反射 、 但 透射 ， 因此 图像效果 比较差． 沃拉斯顿棱 镜一般采 用方解石 晶体或者石英 晶体制成 ， 利用光的双折射特性 ， 结合使用偏振片来 实现图像 的错位 成像 ， 具有干涉效果 好的优点 ． 但 这两种 晶体价格都 比较 高 ， 特别是石英晶体． 本文提供 了一种新 型剪切元 件 ： 位方棱 镜． 错 传统 的方棱镜 用于分光 ， 开的二 分 束光在二 个相互垂直方 向上 ． 我们对传统的方棱镜进行进一 步 的磨 制并镀膜 ， 开的两束 光在 同一 个方 向上． 分 它是 由两 个普
实验3-3 剪切散斑干涉法指导书
1剪切电子散斑干涉术（ESSPI ）测量物体离面位移导数(2学时，每次实验12人)一． 实验目的● 了解和掌握ESSPI 测量物体离面位移导数的方法和技术； ● 学会用ESSPI 测试周边固支圆板的离面位移导数。
二． 实验器材和装置试件为铝箔中心固支圆板。
试验器材有：激光器、反射镜、分光镜、扩束镜、透镜、CCD 、图象卡、计算机及软件。
实验装置和光路如图1所示。
图1 电子剪切散斑干涉术光路图三． ESSPI 的基本原理在剪切散斑照相机镜头前放置一个小角度的玻璃光楔，光线通过此玻璃光楔将产生偏折，在像平面上产生与光楔的楔角相同方向的两个剪切像，由激光形成的这两个像在像平面上相互干涉而形成散斑干涉条纹。
对于整个物体来说，在像平面上形成两个互相剪切的像，它们的波前分别为[]),(exp ),(y x a y x U Φ=（2） []),(exp ),(y x x a y x x U δδ+Φ=+（3）这里a 表示光的振幅分布，Ф(x ,y )和Ф(x +δx ,y )分别表示为两个剪切像的相位分布，这样在像平面上两个像叠加结果为),(),(y x x U y x U U T δ++=（4）则光强为[]x T T a U U I φcos 12*2+==，),(),(y x y x x x Φ-+Φ=δφ （5）当物体变形后，光波将产生一个相位的变化量Δφx ，则变形后的光强为()[]x x a I φφ∆++=cos 12'2（6）2在剪切电子散斑干涉方法中，采用CCD 摄像机进行记录并存入计算机中，采用电子散斑干涉相同的图像相减处理方法，即变形前后两幅散斑图相减，即等式（6）和等式（5）相减可得2sin 2sin 4'2x x x T a I I I φφφ∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆+=-=（7）这种相减方式排除了背景光强的影响，突出了由于变形引起的相位变化Δφx 的结果。
该低频条纹取决于物体变形引起的光波相位改变。
散斑干涉以及散斑照相术
摘要
电子散斑干涉( ESPI)技术是一种非接触式全场实时测量技术 ,因其通用性 强、 测量精度高、 频率范围宽及测量简便等优点 ,近年来获得了快速发展。电 子散斑干涉无损检测技术可以完成位移、 应变、 表面缺陷和裂纹等多种测试。 本文就目前国内外散斑干涉术进行简单阐述， 总结目前国内的主要散斑干涉技术 以及应用。例如，用散斑照相术和散斑干涉术测变形、位移、倾斜、震动，以及 根据散斑位移与物体位移间的关系测量物体位移的速度， 根据散斑的对比度测量 表面的粗糙度等。
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散斑干涉术
散斑干涉术是激光照明时,被测试物体表面形成的散射光与参考光束(其可 以是平面波和球面波的单光束、双光束或是另一个散斑场)进行干涉而产生具有 一定对比度的散斑,是精确检测物体表面各点变形(位移或旋转)的一种光学测试 法。对于透明物体而言,其散斑干涉条纹是物体折射率变化或厚度变化的一种量 度;对于漫反射物体而言 ,其反射光波干涉形成的散斑干涉条纹是表征漫反射物 体变形、 位移或旋转的一种量度,且形成的散斑干涉条纹随物体变形(位移或旋转) 而变化。 因此,散斑干涉术虽然必须加入参考光 ,但是通过散斑干涉术获得的散斑干 涉条纹却可以直接的表征物体的变形(位移或旋转)及其他运动情况。 而且该散斑 干涉条纹的采集、记录和后期处理都是利用计算机实时完成的。
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尺寸大得多。 如果在远场观察， 即在透镜的后焦平面上观察散斑图，那么平均散斑的直径 是 ∆������������ ≈ ������ = ������ ������
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式中 f ′ ----透镜的焦距； D ----透镜的口径。 当观察面不在透镜的焦面上时， 则必须考虑到透镜的放大倍率，散斑的平均直径 是 ∆������������ ≈ ������ = ������ ������
电子散斑干涉术测空气折射率
电子散斑干涉术测空气折射率一、实验目的：1.了解电子散斑干涉原理、掌握干涉光路及图像处理软件。
2.通过观察“散斑对”产生的杨氏干涉条纹，加深对双孔杨氏干涉理论的理解，了解散斑干涉计量的基本原理。
二、实验原理：全息散斑干涉过程中信息的载体是作为电磁波的光,测量的对象是光学粗糙表面及其有关物理量,如 面形、应变、流场等。
当用激光束投射到一光学粗糙表面（即表面平均起伏大于光波波长量级）上时，即呈现出用普通光见不到的斑点状的图样。
其中的每一个斑点称为散斑(speckle),整个图样称为散斑图样，这种散斑现象是使用高相干光时所固有的。
散斑的物理起因可以简单地说明为：当激光照射到物体表面时，其上的每一个点（面元）都可视为子波源，产生散射光。
由于激光的高相干性，则由每一个物点散射的光将和每一个其他物点散射的光发生干涉。
又因为物体表面各面元是随机分布的（这种随机性由表面粗糙度引起），则由它们散射的各子波的振幅和位相都不相同，而且也是无规则分布的。
所以由各面元散射的子波相干叠加的结果，形成的反射光场具有随机的空间光强分布。
当把探测器或眼睛置于光场中时，将记录或观察到哦一种杂乱无章的干涉图样，呈现颗粒状结构，此即“散斑”。
散斑干涉术的记录和再现在本质上与全息干涉计量相同，它以干涉方法实现光学粗糙表面的检测，它在形式上更加灵活，不仅可以用光学方法实现，还可以用电子学方法实现，在电子散斑干涉计量（ESPI ）中,原始的散斑干涉场由光电器件转换成电信号记录下来。
用模拟电子技术方法实现信息的提取，形成的散斑干涉场可直接显示在监视器上，也可以存入电子计算机。
与光学滤波方法相比，ESPI 操作简单、实用性强、自动化程度高，可进行动态和静态测试，具有许多优点。
下面的实验是用电子学方法实现的。
Fig.2 Light path of ESPI method上图是常用的均匀参考光光路图，BS 为分光镜，分得的一束光经一系列的反射作为参考光，另一束光经反射、扩束、准直后，再经过毛玻璃片，作为物光，参考光与物光成像到CCD 摄像机摄像管接收面上,再经过电子计算机的软件运算处理后,就可以将成像显示在显示器上。
电子散斑干涉实验报告
电子散斑干涉实验报告电子散斑干涉实验报告引言：电子散斑干涉实验是一种经典的物理实验，通过电子的干涉现象展示了波粒二象性的特性。
本实验旨在通过观察电子的干涉图案，深入了解电子的波动性质，并探讨干涉现象的原理。
实验器材与原理：本实验所需的器材包括电子枪、狭缝、屏幕和电子探测器。
电子枪通过电子的发射，产生电子束；狭缝用于调节电子束的宽度和方向；屏幕用于接收电子束，并观察干涉图案；电子探测器用于测量电子的强度。
实验过程：首先，将电子枪与电子探测器连接，将电子枪的电压调至适当的值，以确保电子能够发射。
然后，将狭缝放置在电子枪和屏幕之间的适当位置，并逐渐调节狭缝的宽度，观察屏幕上的干涉图案的变化。
最后，使用电子探测器测量不同位置的电子强度，并记录下来。
实验结果与讨论：在实验中，我们观察到了明暗相间的干涉条纹，这些条纹是由电子的波动性质引起的。
当电子通过狭缝时，它们会发生衍射，形成一系列的圆环状干涉条纹。
这是因为电子的波长与狭缝的大小相当，导致电子在经过狭缝后发生干涉。
通过调节狭缝的宽度，我们可以观察到干涉图案的变化。
当狭缝较宽时，干涉条纹较模糊，圆环状的条纹不太明显。
而当狭缝较窄时，干涉条纹变得更加清晰，圆环状的条纹更加明显。
这是因为狭缝的宽度决定了电子波束的展宽程度，狭缝越窄，电子波束的展宽越小，干涉条纹就越清晰。
此外，我们还测量了不同位置的电子强度。
我们发现，在干涉条纹的暗纹处，电子强度较低；而在干涉条纹的亮纹处，电子强度较高。
这进一步验证了干涉现象的存在。
结论：通过电子散斑干涉实验，我们深入了解了电子的波动性质和干涉现象的原理。
实验结果表明，电子具有波粒二象性，可以通过狭缝发生衍射和干涉。
干涉条纹的形成与狭缝的宽度有关，狭缝越窄，干涉条纹越清晰。
此外，干涉条纹的亮暗变化也与电子的强度分布有关。
通过本实验的探索，我们对电子的性质有了更深入的了解，并且对光学干涉现象也有了更深刻的认识。
这对于进一步研究电子的行为和开展相关应用具有重要意义。
电子散斑干涉测量
实验四 电子散斑干涉测量散斑现象普遍存在于光学成像的过程中，很早以前牛顿就解释过恒星闪烁而行星不闪烁的现象。
由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。
最初人们主要研究如何减弱散斑的影响。
在研究的过程中发现散斑携带了光束和光束所通过的物体的许多信息，于是产生了许多的应用。
例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度，利用散斑的动态情况测量物体运动的速度，利用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。
激光散斑可以用曝光的办法进行测量，但最新的测量方法是利用CCD 和计算机技术，因为用此技术避免了显影和定影的过程，可以实现实时测量的目的，在科研和生产过程中得到日益广泛的应用。
一、实验原理1.激光散斑的基本概念激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体（例如毛玻璃）时，在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，称为激光散斑（laser Speckles ）或斑纹。
如果散射体足够粗糙，这种分布所形成的图样是非常特殊和美丽的（对比度为1），如图1。
激光散斑是由无规散射体被相干光照射产生的，因此是一种随机过程。
要研究它必须使用概率统计的方法。
通过统计方法的研究，可以得到对散斑的强度分布、对比度和散斑运动规律等特点的认识。
图2说明激光散斑具体的产生过程。
当激光照射在粗糙表面上时，表面上的每一点都要散射光。
因此在空间各点都要接受到来自物体上各个点散射的光，这些光虽然是相干的，一种散斑场是在自由空间中传播而形成的（也称客观散斑），另一种是由透镜成象形成的（也称主观散斑）。
在本实验中我们只研究前一种情况。
当单色激光穿过具有粗糙表面的玻璃板，图1 经CCD 采集的散斑图象在某一距离处的观察平面上可以看到大大小小的亮斑分布在几乎全暗的背景上，当沿光路方向移动观察面时这些亮斑会发生大小的变化，如果设法改变激光照在玻璃面上的面积，散斑的大小也会发生变化。
由于这些散斑的大小是不一致的，因此这里所谓的大小是指其统计平均值。
剪切散斑干涉条纹图像处理技术研究进展
Journal of Image and Signal Processing 图像与信号处理, 2023, 12(4), 360-368Published Online October 2023 in Hans. https:///journal/jisphttps:///10.12677/jisp.2023.124035剪切散斑干涉条纹图像处理技术研究进展林薇，王芷曼中国电子科技集团公司第二十八研究所，江苏南京收稿日期：2023年9月8日；录用日期：2023年9月29日；发布日期：2023年10月9日摘要剪切散斑干涉技术是一种高精度、非接触的光学全场测量方法，可对复合材料构件的分层、脱粘、皱折、裂纹、撞击损伤等缺陷进行无损检测，在航空航天复合材料无损检测领域得到了广泛应用。
本文从剪切散斑干涉的技术原理和系统结构展开，结合大视场剪切散斑干涉光路结构分析了相移技术的应用，论述了干涉相位条纹图滤波和相位解包裹技术等条纹图像处理过程中的关键算法，最后介绍了深度学习网络在剪切散斑干涉测量中的应用，并分析讨论其优势与不足，对未来研究方向进行了展望。
关键词剪切散斑干涉，条纹图，滤波，相位解包裹，图像处理Development of Image ProcessingTechnology for ShearographyPhase Fringe PatternsWei Lin, Zhiman WangThe 28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Nanjing JiangsuReceived: Sep. 8th, 2023; accepted: Sep. 29th, 2023; published: Oct. 9th, 2023AbstractShearography is a high-precision, non-contact optical full-field measurement method that can per-form non-destructive testing of composite material components such as delamination, debonding, wrinkles, cracks, and impact damage. It has been widely used in the field of nondestructive testing of aerospace composite materials. Starting from the technical principle and system structure of shearography, this paper analyzes the application of phase shift technology based on the large field of view shearography optical path structure, discusses the key algorithms in the stripe image林薇，王芷曼processing process such as interference phase fringe map filtering and phase dewrapping tech-nology, and finally introduces the application of deep learning network in shearography, analyzes and discusses its advantages and disadvantages, and looks forward to the future research direc-tion.KeywordsShearography, Phase Fringe Patterns, Filtering, Phase Unwrapping, Image ProcessingThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言剪切散斑干涉技术是结合应用光学、计算机技术和数字图像处理等现代技术发展起来的无损检测技术，是一种高精度、非接触的光学全场测量方法[1]。
电子散斑干涉技术在小试件无损检测中的应用研究
实际工程材料及构件 ， 又可以现场给 出全场的位 移。在无损检测领域获得越来越 多的重视。国
内外都投入 了相当的力量研究它。 随着微电子学和计算机技术等现代科学 技
术的飞速发展 ， 无损检测诊断技术也得到迅速发 展。它涉及的领域不仅局 限于无损检测和试验 ， 还涉及到材料的物理性质、 制造工艺、 产品设计 、 断裂力学、 数据处理、 模式识别 等多种学科 和专 业技术领域。各种无损检测诊 断方法 的原理几 乎涉及到现代物理学的各个分支。据统计 ， 已经 应用于工业现场 的各种无损检 测诊断方法已达 ７ 余种 。特别 是激 光、 Ｏ 红外、 微波、 超声、 声发
中图分类号 ：Ｎ ４ Ｔ ２７ 文献标识码 ： Ａ
以激光为光源 的全光无损检测是一种全新
１ 引言
无损检测诊 断技术是一 门新型 的综合性应 用学科。它是在不损伤被检测对象 的条件下 ， 利 用材料内部结构异常或存在缺陷所引起 的对热 、
的检测 （ 断 ） 诊 方法 ， 由于 Ｅ Ｐ 既 可直 接应 用 于 ＳＩ
切无 损检测 技术 （ 方法 ） 可 列入 “ 常 规 ” 损 均 非 无
射、 工业 Ｃ ， Ｔ 工业内窥镜等无损检测诊断方法越
来越 被人们 重视 。 源自本文选用具 有较好光洁度 的小型试样作为 研究对象 ， Ｅ Ｐ 装置对小型试样作无损检测， 用 ＳＩ
实现了光洁试样表 面微小裂纹检测。
检测技术范畴。据美国国家航空航天局（ Ａ Ａ Ｎ Ｓ） 的统计， 前约有 ７ 余种 Ｎ Ｔ或 Ｎ Ｅ技术 （ 目 Ｏ Ｄ Ｄ 方 法） 。其中发展较快 、 应用较 多的是激光 、 红外 、 微波 Ｎ Ｔ这三种新的无损检测技术 （ Ｄ 方法） …。
同时 由于现代 非 常规无 损 检测 技术 的发展 ，
电子剪切散斑干涉ESSPI实验教案
剪切电子散斑干涉术实验教案一、实验目的1.认识散斑现象和散斑的电子记录；2.了解剪切电子散斑干涉的原理和用途；3.了解剪切电子散斑图象处理的过程二、实验设备剪切电子散斑干涉大多使用剪切棱镜。
常见的剪切棱镜是Wollaston棱镜。
该棱镜是由两个直角棱镜组成，当一束光垂直入射到棱镜表面上时，在后表面形成两束互相分开的，振动方向互相垂直的平面偏振光。
这两束光互为参考光和物光而干涉, 但其振动方向互相垂直，所以需要在棱镜后加一块偏振片，使其振动方向相同。
光路布置如图1所示。
它的优点在于光路布置简单，两束相干光波强度基本相等，因而可达到等光强的要求。
L ：扩束镜 M ：反射镜 W ：Wollaston 棱镜 P ：偏振镜图3 剪切电子散斑干涉光路图三、剪切电子散斑干涉术基本原理剪切电子散斑干涉术(ESSPI)是继电子散斑干涉术后发展的一种测量位移导数的新技术。
它与电子散斑干涉术不同的是在光学结构上，后续的图象处理系统是相同的。
它除了电子散斑干涉术的许多优点外，还有光路简单，对振动隔绝的要求低等特点。
另外，它测量的是位移导数，在自动消除刚体位移的同时对于缺陷受载的应变集中十分灵敏，因此被广泛地应用于无损检测（NDT ）领域 。
除此之外，它与电子散斑干涉不同，其条纹与位移导数的对应关系可以在很大程度上调节变化。
3．1 剪切电子散斑干涉术的原理在剪切散斑照相机镜头前放置一个小角度的玻璃光楔块，光线通过此玻璃光楔块将产生偏折，在焦平面上产生与楔块的楔角相同方向的两个剪切的象。
这两个象是由激光形成的，它们将在焦平面上互相干涉而形成散斑干涉图象。
当两个变形前后的散斑干涉图象同时记录在一块干板上，经过处理后，将干板放在傅立叶滤波光路中，将出现一个表示物体位移偏导数的条纹图案。
图1是剪切散斑的光路图。
楔块的楔角为α，μ是折射率，在象平面上被测量物体的剪切量αμδ)1(1'-=D x 。
同样地，如折合到物体表面的剪切量为αμδδ)1(010'-==D D D x x (1)其中D 0和D 1分别为透镜到物体表面和到成象平面的距离。
激光散斑检测中剪切散斑干涉术和相移ESPI技术介绍讲解
在激光散斑应用于无损检测领域过程中，出现了剪切散斑干涉和相移ＥＳＰＩ两种技术，本文将就两种技术进行介绍并比较其在应用过程中的差异。
１、剪切散斑干涉技术：
１．１剪切散斑干涉的原理
电子剪切散斑干涉技术能直接测定位移的微分，对于应变非常有利。其基本原理是一般散斑干涉测量和剪切机理的结合，其装置是在一般散斑干涉测量光路的透镜前加上错位元件一剪切镜，通过不同的剪切元件，形成剪切散斑。其光路如图１所示，由激光器发出的激光经扩束镜照射在具有漫反射的物体上时，漫反射的光线通过剪切镜将产生偏折，在像平面上产生两个错位的像。它们在像平面上互相干涉，形成散斑干涉图像。该图像通过透镜由ＣＣＤ经图像卡采集到计算机中，并对变形前后的两幅散斑图像做相减模式处理，在计算机显示屏上即可实时显示物体变形信息的散斑条纹图。
电子散斑干涉试验讲义
电子散斑干涉实验讲义（电子散斑干涉术测离面位移）1．引言电子散斑干涉术（ESPI）测离面位移具有实时、灵敏、全场测量等特点，在变形场测量、振型测量及工业无损检测方面具有广泛的应用。
2．实验目的了解电子散斑干涉原理、掌握干涉光路及图像处理软件。
对力学专业学生还可与板的理论分析进行验证。
3．基本原理图1是常用的均匀参考光光路图，它将分光镜B1分出的一小部分激光经扩束后照射到另一块半透半反镜而与物体漫射光相汇合而形成干涉，前者是参考光，后者是物光。
B 分光镜M:反射镜L1:扩束镜 L2: 成像透镜图 1。
电子散斑干涉术（ESPI ）光路图物光的光强分布为：)(ex p )()(r r u r U o o o Φ= (1)其中)(0r u 是光波的振幅，)(0r Φ是经物体漫射后的物体光波的相位。
参考光的光强分布为：)(ex p )()(r r u r U R R R Φ= (2)物光与参考光在CCD 靶面上汇合形成光强)(r I 为：)cos(2)(22R o R o R o u u u u r I φφ-++= (3)当被测物体发生变形后，表面各点的散斑场振幅)(r u o 基本不变，而位相)(r o φ将改变为)()(r r o φφ∆-，即[])()(ex p )('r r r u U o o O φφ∆-= (4)其中ΔФ（r ）为由于物体变形产生的相位变化。
变形前后的参考光波维持不变。
这样，变形后的合成光强)('r I 为：[])(cos 2)(22'r u u u u r I R o R o R o φφφ∆--++= (5)对变形前后的两个光强进行相减处理：)()('r I r I I -=＝[][])cos(2)(cos 22222R o R o R o R o R o R o u u u u r u u u u φφφφφ-++-∆--++ ＝2)(sin 2)()(sin 4r r u u R o R o ϕϕφφ∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-- (6)由式(6)可见，相减处理后的光强是一个包含有高频载波项⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆--2)()(sin r R o ϕφφ的低频条纹2)(sin r ϕ∆。
剪切散斑干涉技术及应用研究进展
剪切散斑干涉技术及应用研究进展王永红;吕有斌;高新亚;但西佐;杨连祥【摘要】剪切散斑干涉技术是一种非接触测量物体变形缺陷的光学无损测量方法,其通过计算物体变形前后的散斑图中的相位获取被测物的应变缺陷信息.近年来该技术在航空、航天等工业无损检测领域得到了广泛的应用.本文从系统关键技术、散斑图像处理技术两方面介绍了剪切散斑干涉技术的研究进展,详细论述了多种剪切装置实现大视角测量、空间载波实现动态测量、多种图像处理算法的一系列剪切散斑干涉技术;最后介绍了剪切散斑干涉技术的国内外应用进展,展望了剪切散斑干涉技术在动态测量、光滑表面测量及定量反算形变量等方面的发展趋势.%Shearography is an optical non-destructive measurement method for defects detection without contacting ing this method we can obtain the information of defects by calculating phases of speckle pattern of the object before and after deformations.This technology has been widely used in aerospace and other industrial non-destructive measurement fields.In this paper, we introduce the progress of shearography from two aspects: its key technologies which include various shearing device for achieving a large viewing angle and spatial carrier technology for dynamic measurement, and speckle image processing technology which includes a variety of image processing algorithms.Finally, we describe the domestic and international application of shearography and prospect the development direction on the application of shearography to the dynamic measurement, measurement of smoothsurfaces and back-calculation of deformation derivatives for the amount of deformation quantitatively calculated.【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2017(010)003【总页数】10页(P300-309)【关键词】剪切散斑干涉;大视角;动态测量;图像处理【作者】王永红;吕有斌;高新亚;但西佐;杨连祥【作者单位】合肥工业大学仪器与光电工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学仪器与光电工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学仪器与光电工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学仪器与光电工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学仪器与光电工程学院,安徽合肥 230009;美国奥克兰大学机械工程系,罗切斯特48309【正文语种】中文【中图分类】O436.1;TP394.1剪切散斑干涉技术是运用光学、计算机、数字图像处理等现代技术发展起来的全场无损检测技术，其通过测量物体变形前后的相位信息来获取被测物的变形、应变和缺陷信息。
电子剪切散斑干涉技术时间相移法在金属梁微小位移测量中的应用分析
参考位相纹 图， 得到三幅或三幅 以上的条纹光强分 布 图， 联立方程 即可解出全场的位相分布Ｂ 。
挠度分布规律产生连续的离面位移， 它的位移分布 理论解为【 国 ：
由于相移步数与步长的任意性， 可用多种算法
图三 （）包裹 位相 图 ａ
ｒ
ｌＣ ： Ｄ摄像 头 ２变 焦镜头 ３ Ｃ ． ．时间相移机构 ４ ． 空
间相移机构 ５ ． 剪切棱镜 ６ ． 金属梁 ７ ． 激光器． 扩束镜 ８
图三 （） 包裹 位相 图 ｂ解
图一 实验 装置 图 由其位 相 图 即可得 到 以金属 梁 固定端 中心 为原 电 子剪切 散斑干 涉技术时 问相移 法在金 属梁 微小 位移测 量中的 应用 分析 点的、 Ｘ 向剪切的全场位移导数场的轮廓， 沿 方 如图 ２１ ． 电子散斑干涉等步长时间四步相移法结果
在相平面上， 参物光干涉叠加形成散斑场， 其光
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当被测物体发生变形 以后， 物光 的光程将产 生
变化， 因此物光波的相位也会发生改变， 而参考光的
有效方法。本文详细介绍 电子剪切散斑干涉时间相
ｉ ａ ａ ｚｄａｄｕ ｅ ａｕｅ ｅｆ ｌ ｆ ｉ ｌｃｍｅ ｔ ｆ ｔｌ ａ． ｓ ｎ ｌ ｅ ｎ ｓｄｔ ｍｅｓｒ ｅ ｏ ｓ ａｅ ｎ ａｂ ｒ ｖ ｏ ｈ ｔ ｉ ｄ ｄｐ ｏ ｍｅ Ｋ ｙ ｒｓＥ Ｓ ＩＰ ａｅｓｉ ； ａｕｅ ｅ ｗｏｄ ：Ｓ Ｐ ； ｈ ｓ ｈｆ Ｍｅｓｒ ｔ
电 子
剪
撇
几种电子剪切散斑相位求解法在简支梁微小位移测量中的应用比较分析
， ｙ： （，）６ ｙｅｓ△ ｙ＋ ，）口 ）＋ （，）ｏ［ （，）盘］ （ ， （） １ 称为相移量 ， Ｏ１ ……， 一 ； ｉ ；２ ＝ ， Ｎ １Ｎ为相 移步数 ，一般地 ： ， ／ ８ 将载波项代入载波条纹 的光强式 中． 作傅立 叶变换 即可获 得物 体 为相移步长 ． 即相移量 的增量 下 面以等步长 时间四步相移 法为例说 变化场 的相位值 ｐ来自。８ Ｌ：
譬 ｔ ／／ ： ｒ． ｚｚ ２ ｘ ￣（－） ａ ｏｅ ｎ
（ ７ ）
明位相 的提取 。在本文实验 中， 采用 的是 Ｐ Ｔ相移器改变参考光光程 Ｚ 产生相移 。等步长时 问四步相移法 的特点是需要相移 四次 ． 每次改变 １ 实 验 结 果 比 较 相 同的任意位相 ２ 则 四幅图像的光强为： “． 用一根长 １０Ｏ ２ ．ｍｍ、 ９ Ｏ ｍ、 ４ ．ｍ 厚 ． ｍ 宽 ０Ｏ ｍ的 Ｑ ３ ２ ５低碳钢 材料 制 杨氏模量 为 ２ １９ ａ 中有 ２ ０ ｍ 固定 在支 架上， ． ｅＰ。 ｏ 其 ０． ｍ 另 ，（ ，）／（ ，） １ （ ， ） ｓ △ ｙ － ａ Ｉ Ｙ ＝ｏ Ｙ ｛ ｙ ｃ ［ （ ，） ３ ］ ｏ （ａ 成 的金属粱， ２） 端 为 自由端． 长度为 ｉ０ ｍ ， 自由端距顶端 约 ３ ｍ 悬臂 ０． ｍ 在 Ｏ ． ｍ的中 ０ ，（ ，）ｔ（ ，） ｌ （ ，）ｏ［ ￣ ，） ｃ ｝ ２ ｙ ＝ｏｘ ｙ ｝ ｙ ｃｓ Ａｑ（ ｙ －￣ ｘ ］ （ｂ ２） 心处加力 Ｆ １ ． 。则整条金属 粱按照挠度分布规律产生连续的离面 ：０ Ｎ Ｏ 它的位移分布理论解 为【 棚 ： 厶（ ，）ｌ（ ，） ＩＢ ｙ ｃｓ Ａｑ（ ，） ｄ ｝ Ｙ ＝ｏ Ｙ ｛ （ ， ） ［ ， ｙ ＋ ］ ＋ ｏ ｘ （ｃ 位移 。 ２）
激光散斑技术在轮胎钢丝断裂检测中的应用
胶
工
业
２１ ０ １年第 ５ ８卷
激 光 散 斑 技 术在 轮胎 钢 丝 断裂 检 测 中的应 用
肖业 兴 马铁 军 ， ， 曾启 林 黄 莹 ，
（ ． 南 理 工 大学 机 械 与 汽 车 工程 学 院 ， 东 广 州 １华 广 ５０ ４ ；． 州 华 工 百 川 科技 股 份有 限公 司 ， 东 广 州 １６ １ ２ 广 广 ５０４） １６ ０
总部 设 在 科 罗 拉 多 州 的 Ｇｅ ｏ公 司合 作 ， 过 可 ｖ 通 再生 资源 （ 从玉 米开 始 ） 产 Ｉ 生 Ｉ Ｒ所 需 的关键 原 材
料异 丁烯 。
的现有 Ｅ Ｄ 生产 厂供应 这种 生 物基 乙烯 。 Ｐ Ｍ 朗盛工 业 橡 胶 制 品 业 务 部 负 责 人 卫 国涛 表
图 １ 轮 胎 钢 丝 断 裂 激 光 无 损 检 测 仪
像ｌ ２。条 纹 图像 的光强 （ Ｄ用下 式表 示 ：
一 ａ（ ．）＋ ｂ ｘ， ｃ ｓ ￣ ， ｙ （ ） ｏ Ａ （） １
下 几个 部分 组成 。
（ ） 械系 统 ： 括 上 、 １机 包 下胎 装 置 ， 胎 装 置 ， 压 轮胎旋 转装 置 。 （） ２ 控制 系统 ： 由计 算机 、 Ｌ 传感 器 及控 制 Ｐ Ｃ、 软件组 成 ， 可控 制 检 测 仪 的 自动 和 手 动操 作 。包
摘 要 ： 绍 一 种 基 于 电 子 剪 切 散 斑 干涉 技 术 研 制 的 轮 胎 钢 丝 断 裂 激 光 无损 检 测 仪 。该 检 测 仪 采 用 相位 测 量 技 术 ， 介
通 过 相 减 法 得 到散 斑 条 纹 ， 相 位 去 包裹 后 得 到实 时检 测 图像 ， 通 过 相 位 图像 表 征 钢 丝 断 裂 情 况 。该 仪 器检 测 轮 胎 经 再
剪切电子散斑干涉技术在轮胎缺陷检测中的应用
第 ８期
陈 振 翌 等 ．剪 切 电子 散 斑 干涉 技 术 在 轮 胎 缺 陷 检 测 中 的应 用
剪 切 电子 散 斑 干 涉 技 术 在 轮 胎 缺 陷检 测 中的 应 用
陈振 翌 ， 铁 军 ， 马 陈育彬 ， 李金 贤
（ 南理 工 大学 工 业 装 备 与 控 制 工 程 学 院 ， 东 广 州 ５０ ４ ） 华 广 １６ ０
１ 技 术 原 理
图 １ 两像 剪 切 模 型
剪切 电子 散斑 干涉 技术 是与 电子 散斑 干 涉技
Ｕ（ ｘ＋ ， ）一 ａ ｘ＋ ， ）ｘ Ｆ（ （ ｙ ｅｐ ￣ｘ＋ ， ） Ｙ２
式 中 ， （ ） 口 ＋Ａ ） 别 表 示两 个 剪 切 口 ， 和 （ ｘ， 分 像 的光 的振 幅分布 。假 设两 个 相邻 点光 强变 化不 大 ， 认 为 口 ， 一口 ＋ Ａｘ， ） （ Ｙ） 可 （ Ｙ） （ Ｙ ； ， 和 （ ＋Ａ ） 别表 示两 个 剪切 像 的相 位 分布 ， ｘ， 分 则 像平 面上 两个 像 的叠 加结 果为 ：
像 ， 果 良好 效
关 键 词 ： 切 电子 散 斑 干 涉 ； 胎 ； 陷 检 测 剪 轮 缺 中 图分 类 号 ： ＴＱ３ ０ ４ ９ ； ３ ． ２ ＴＨ７ ４ ３ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ０８ ０ ２ ０ ） ８０ ０ 一２ １０ ９ Ｘ（０ ６ ０—５ １Ｏ
变化 △ ， 形后 的光强 为 ： 变
多， 也容 易获得 ， 工作 采用 图 １所示 的模 型 。 本 物面 上一 点经 图像 剪切 装置 在像 面上 形成 相 邻 的两个 点 ， 面上 两个 相 邻 的 点 经 图像 剪 切 装 物 置 在像 面上形 成 一 点 。假设 在 方 向剪 切 ， 图 由 像 剪切 装置 产生 的物 面上 的剪 切量 为 Ａ ， 整 个 ｘ对 物 体来 说 ， 在像平 面上 形成 了两个互 相 剪切 的像 ， 它 们 的波前 复振 幅分 别为 ：
剪切电子散斑干涉在蜂窝夹层粘接质量检测中的应用
Ａｐ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｅ ｒ Ｅｌｃｒ ｎｉ ｐｅ ｋ ｅ Ｉ ｅ ｆ ｒ ｍ ｅ ｒ ｐｌ ｔｏ ｆＳｈ ａ ｅ ｔｏ ｃ Ｓ ｃ ｌ ｎｔｒ ｅ ｏ ｔ ｙ ｃ
ｉ ａｉ ｅｅｔ ｎｆｒＨｏ ｅ ｃｍｂ Ｓｒ ｃｕ ｅ ｎ Ｑｕ ｌｙＤ ｔｃｉ ｏ ｎ ｙ ｏ ｔｕ ｔｒｓ ｔ ｏ
Ｈｕ ｏ Ｃｈｅ ｇ ｎ Ｄｏ ｇ Ｂｅ ｈａ ｎ ｍｉ ｎ ｎ ｎ
（ ｈ ｎ ａ ｇＡ ｒｅ ｇ ｅＲ ｓａｃ ｓ ｔｔ， ｈ ｎａ ｇ１０ １ Ｌａｎ ｉｇ ｈｎ ） Ｓ ｅｙ ｎ ｅｏｎ ｉ ｅｅｒｈＩ ｔｕｅ Ｓ ｅ ｙｎ １０ ５， ｉ ｇ ，Ｃ ｉａ ｎ ｎｉ ｏ ｎ
散斑光路中， ２个干涉场基本上是共光路的， 在实际 应 用 中具有 较好 的抗 干 扰能 力 ， 热 变形 、 对 空气 扰 动 和环境振动的敏感 ｝远弱于离面位移测量光路的。 生 本文对剪切电子散斑干涉在蜂窝夹层粘接质量 检 测 中 的应 用 进行 了研 究 。
程相关 的位移变化或变形信息。利用高速摄像机和 精确 的相移技术与数值计算 ， 将变化过程 中的光 学
信息实时、 准确地记录下来 ， 在测试现场可 以即时显 示出相关的条纹 ； 根据复杂的光学方程可以进行不
２ 电子散斑干涉测量技术 …
电子 散斑 干涉 测量 技术 （ Ｓ Ｉ是 １种测 量物 Ｅ Ｐ）
同位置的图像 比较， 分析条纹 ， 并计算其定 量 的数 值。经复杂的数值计算与解析后 ， 将条纹解 析为熟
知的物理量号 。可以测试全场应力／
收稿 日期 ：０ ６—０ ２ ２０ ５～ ８
第 一作者 简介： 民（９５ ）， 霍成 １ｒ一 ７ 工程师 ，９９年毕 业于哈 尔 １９ 滨工程大学 ， 事先测弹性 力学试验研 究工作。 从
电子散斑干涉实验报告
电子散斑干涉实验报告
一、实验目的
本实验旨在探究电子散斑干涉现象及其相关原理，并通过实际操作和测量数据来验证此理论。
二、实验设备
1.电子枪
2.电子束衍射仪
3.光学平台
4.数值计算软件
三、实验步骤
1.调整电子枪产生的电子束的方向和亮度。
2.在电子束衍射仪的屏幕上观察电子散斑现象。
3.将屏幕移动至不同位置，记录不同位置的散斑图样。
4.利用数值计算软件进行模拟，预测不同位置的散斑图样。
5.将实际测量值与预测值进行比对，分析误差。
四、实验结果
通过本实验，我们成功观察到了电子散斑干涉现象，并记录了不同位置的图样。
随后，我们利用数值计算软件进行模拟，得到了预测值，并将实测值与预测值进行比对。
实验数据表明，预测值与实测值非常接近，验证了此理论的正确性。
五、实验结论
本实验通过实际操作和测量数据，验证了电子散斑干涉理论的正确性。
同时，我们还了解了电子散斑干涉的相关原理和实验方法，这有助于深化我们对该理论的认识和使用。
六、实验注意事项
1.操作前需仔细了解实验原理和方法，确保操作正确。
2.实验过程中需注意对设备的保护，避免人为损坏。
3.需要记录正确的实验数据，并及时进行分析和比对。
4.实验后要彻底清洗设备和工作台，保持实验环境整洁。
七、参考文献
1.杨振宁等.理论物理学——量子力学[M].上海科学技术出版社,1994.
2.赵九章,等.计算光学[M].高等教育出版社,2006.
3.陈增强.物理实验指导[M].浙江大学出版社,2006.。
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第3章剪切散斑干涉技术
3.1 剪切散斑干涉技术的概念
剪切散斑干涉技术（Shearography）因其快速准确的检测能力在航空航天领域得到广泛认可，它与红外热成像检测技术（Thermography）一样，都是一种高效率的无接触无损检测技术，可以用于进行大面积的检测，在检测同时可以提供被测构件的完整图像的即时成像功能。
与Thermography 不同的是Shearography 是一种光学传感技术，它利用激光照射在构件身上产生的散斑，对构件的表面破损、变形进行全面检测，所以它也是一种散斑干涉测量技术。
Shearography源自1971年诺贝尔物理学奖得主Dennis Gabor发明的全息干涉技术（Holography），可以说Shearography属于Holography系列，是Holography的一个简化版本。
由于Holography需要在宁静、避震的环境下才能发挥出功效，香港大学机械工程学系教授洪友仁于1980年将Holography改良，于是发明了Shearography，之后便将其应用于检测汽车轮胎上，不久洛杉矶发生飞机爆胎意外，FAA开始强制要求所有航空公司必须用Shearography检测飞机轮胎，自此之后，因轮胎问题而引起的飞机意外很少有发生。
近年来美国LTI（Laser Technology Inc.）公司开始将Shearography用于飞机无损检测。
他们开发出基于Shearography的标准无损检测系统，可以用来检测部件的分层、脱胶、裂纹、空隙、冲击损伤、损坏的修补部位以及任何对结构完整性造成影响的缺陷。
它可以应用于许多不同材料的检测，包括碾压材料，复合材料，蜂窝结构以及泡沫材料等，尤其对蜂窝结构的检测得心应手。
Shearography起初只作为一种生产工具应用于B-2隐形轰炸机计划，经过几年的评估，它的适用性和灵敏度得到证明后，航空宇航部件生产线便全线装备这套系统，目前NASA正使用它为航天飞机、Delta IV以及X-33实验机服务。
3.2 基本原理
Holography和Shearography都是激光光学全场测量技术，它们都是基于激光散斑效应的，这是在用激光照射粗糙表面时发生的现象，下面我们通过借助Holography的原理来分析Shearography的工作原理。
3.2.1 Holography的工作原理
物体内部的缺陷在受到外力作用时，例如抽真空（施加负压）、充气加压、加热、振动、弯曲等加载方式的作用下，与缺陷对应的物体表面将产生与周围不同的局部微小变形（位移）。
Holography（图 3-1）用激光二极管射出一束单独的激光束，此激光束称为参考光束，它通过一个透镜后被扩展，然后投射到被检测构件表面，反射光与参考光束结合发生干涉（它们来自同一激光源，有固定的相位关系），产生干涉条纹，在某些区域两个波的相位相同，产生相长干涉，形成明亮条纹，当两个波的相位相反时则产生相消干涉，形成暗条纹，于是构成了明暗相间的干涉条纹图像。
图 3-1 Holography的原理
构件受加载后产生表面位移与变形，如果构件内无缺陷，加载后试件表面的变形是连续规则的，所产生的干涉条纹形状与明暗条纹间距的变化也是连续均匀的，与试件外形轮廓的变化相协调。
如果构件内有缺陷，则加载后对应有内部缺陷的试件表面部位的变形比周围的变形大，会出现光程差，对应有缺陷的局部区
域将会出现有不连续突变的干涉条纹，亦即条纹形状与间距将发生畸变，计算机通过对CCD摄像机记录的加载前与加载后的散斑图进行对比，就可以在缺陷出现的地方显示出斑点结构中的变化并产生相关缘纹。
Holography工作过程如图3-2 a、b、c、d、e所示，用激光束照射物体表面时，由于表面粗糙度与激光波长相近，所以在CCD摄像机芯片上可以看见激光束产生漫反射干涉形成散斑，成像如图b所示，而构件表面自然光成像如图a所示，无散斑。
经过干涉并对CCD摄像机记录的加载前与加载后的散斑图进行比较，可以获得如图c所示的条纹图。
条纹由发生相同位移的点组成。
对条纹图进行相移处理得到图d所示的相位图。
计算机对相位图进行展开计算，获得表面各点的位移场分布，如图e所示的条纹图，由位移数据可以计算得到应变场。
图 3-2 Holography成像过程
Holography拥有很高的灵敏度，可以精确地检测出异常位移，精度可达到2nm。
目前采用Holography作为主要原理的技术有电子散斑图像干涉技术ESPI （Electronic Speckle Pattern Interferometry）也称为TV全息摄影术(TV Holography)或数字全息术(Digital Holography)，由于术利用CCD相机代替全息干板作记录介质，ESPI保持了Holography的测量精度和灵敏度，且有电子技术处理数据量大、快速方便及自动分析的优点。
3.2.2 Shearography的工作原理
由于Holography要让反射光束与参考光束发生干涉，而且要对构件进行外力加载，整个系统在检测过程中不能有任何外界干扰，尤其是振动，只要位移稍有
变化就会对检测结果造成误差，这样限制了Holography在实际应用中检测性能，于是香港人洪友仁教授将其改良，便出现了shearography。
Shearography（图 3-3）在光学设置上有了一些改进，参考光束被取代，而光学系统中采用剪切镜片令构件表面错位为X（相距X）的两个点（图3-3中P1和P2）的反射光发生干涉叠加，可以获得一个散斑图。
这时两束反射光的相位差为Φ（图 3-4 a），然后对构件进行加载，令构件的表面发生位移和变形，P1、P2 两点的反射光的相位差变为Φ+Δ(图 3-4 b)，可以得到另一个散斑图。
用CCD摄像机记录加载前和加载后的两个散斑图并对其进行比较，与Holography一样，可以得到相应的条纹图，计算机对相位图进行展开计算，获得表面各点的位移场分布（图 3-5 c），这个过程基本上和Holography一样。
图 3-3 Shearography的原理
a b
图 3-4 P1和P2光源相互干涉
和Holography不同的是计算机会对位移场进行光强的计算，得出构件表面各点离面位移W（构件受加载变发生微小位移和变形后构件表面的点离开原来表面的距离W），然后再计算出W对Δ的一阶偏微分，也就是W随Δ的变化改变的变化率，得出一个新的位移场分布图，如果物体内部有缺陷，则缺陷部位表面典型的干涉图像成蝴蝶形斑纹（图 3-5）。
a b c d
图3-5 Shearography成像过程
由于Shearography的这种检测方法得到的是唯一的变形梯度，它不受刚性物体运动的影响，解决了Holography无法解决的避震问题，因此这种技术典型地应用于生产线或维修中的缺陷识别，产生的斑点图像不仅可以看见缺陷的所在位置，还可以显现出被测试构件表面变形的梯度，由于系统的高灵敏度，检测时只需要小载荷而且是非破坏的。
3.3 相关工具
LTI公司已经开发出多种用途，适合在不同场合下使用的Shearography检测系统，先后有便携式的LTI-5200、LTI-6200，用于检测中等结构的LTI-5100、LTI-7100以及用于检测大型结构的LTI-9000等。
以下是上述工具它们在实际应用中的一些检测效果图片：
图3-6为LTI-5200以及其检测得到的斑纹图
图 3-6 LTI-5200
图3-7、3-8为LTI-6200以及其检测到的工具掉落击伤的合成面板、脱胶合成面板、蜂窝夹层、冲击损伤。
图 3-7 LTI-6200
图 3-8 LTI-6200
图3-9为LTI-5100检测雷达罩示意图
图3-9 LTI-5100
图3-10为LTI-7100检测喷气发动机涡轮罩示意图
图 3-10 LTI-7100
图3-11为带有真空室的LTI-9000，它可以检测直升机螺旋桨一类的大型结构。
图 3-11 LTI-9000
3.4 应用
Shearography和Holography都是基于激光散斑现象的无损检测技术，它们可以应用于几乎所有材料的实时无损检测，而且都是高精度检测技术，可以检测出尺寸微小到2nm的缺陷。
结合现代的工程力学测试技术，这些技术将会成为未来无损检测的强大工具。
目前的Shearography和Holography技术都已基本成熟，LTI公司的产品得到美国无损检测学会ASNT（American Society of Nondestructive Testing）的和许多其他各类协会的认可，其中Shearography更加获得ASNT TC-1A三个等级的证书，已经在各种各样的航空航天工业领域得到重用，包括民用航空无损检测、飞机生产、NASA航天飞机计划等。
它有足够的水平可以成为无损检测的又一利器。