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基于激光散斑法评估金属表面状态

摘要

本文介绍了当前激光散斑技术的一些比较成熟的应用领域、现今的一些表面

分析技术和激光散斑法对金属表面状态的分析，基于前人的研究启发提出了评估

表面状态的标尺猜想，给出了新标尺的详细内容和设计到的参数，并设计了对比

实验，对猜想进行了实验论证。散斑干涉法是70年代发展起来的一种方法，它

具有非接触和无损的优点，可用于实物测量。由于测量灵敏度高、设备简单,根

据所采用的分析技术可以给出逐点和全场信息,因而近年来得到了广泛应用，然

而激光散斑技术在表面分析领域中尚未有全面深入的研究。由于反射光的强度取

决于表面的几何微观结构和颜色，所以表面的任何变化将导致不同的散斑图像。

在此基础上，分析激光散斑图像的参数，结合表面粗糙度，综合评定金属表面状

态。本论文的核心部分是以激光清洗的涂漆金属表面为实验样品，基于激光散斑

法评估样品的激光清洗部分的表面状态。涉及实验所需样品的制作都详细地做了

介绍，实验部分有条不紊的进行着。本次研究还设计了一款图像分析软件，为了

得到所需的散斑图像参数，选择matlab软件分析处理实验获得的散斑图像。本

次研究为探究性研究，样品的制作、实验设备的局限、散斑图像的获取、参数的

分析都直接关系到实验的结果。基于激光散斑法评估金属表面状态的研究为激光

加工的在线检测等技术提供有力支持，同时对论文提出的新标尺理论进行了探

究。

关键词：激光散斑金属表面状态散斑分析

Basedonlaserspecklemethodevaluatingthemetalsurface

Abstract

Thispaperintroducesthelaserspeckletechniqueapplicationfieldsofsomeofthe

moremature,andsomeofthesurfaceanalysistechniquesatnowandanalysisingofthe

stateofthemetalsurfacebylaserspecklemethod.Evaluationwasdevelopedbasedon

thepredecessorsresearchinspiredsurfacestateofscale,givesanewscaletothe

parametersofthedetailedcontentanddesign,anddesignedacontrastexperiment,has

caiedontheexperimenttoconfirmedguess.Speckleinterferometryisamethod

developedinthe70s,ithastheadvantagesofnon-contactandnon-destructive,canbe

usedintheactualmeasurement.Duetothemeasurementofhighsensitivity,simple

equipment,accordingtotheanalysistechnologycanbeadoptedbythegivenpointand

theinformation,whichhaswideapplication,however,laserspeckletechniqueinthefield

ofsurfaceanalysisisnotyetcomprehensivein-depthresearch.Duetotheintensityofthe

reflectedlightdependsonthegeometryofthesurfacemicroscopicstructureandcolor,so

anychangeswillleadtodifferentonthesurfaceofthespeckleimage.Onthisbasis,the