[发明专利]基于单缝衍射原理利用CCD测量微小位移的方法

摘要

一种基于单缝衍射原理利用CCD测量微小位移的方法，通过两条平行单缝，一条为定标狭缝(缝宽已知)，另一条为测量狭缝(缝宽可变)，两条单缝分别衍射，两条狭缝得到的不同衍射图像会由凸透镜汇聚到透镜的焦平面上，然后由CCD器件进行采集。图像传输到软件中进行下一步的分析计算，最后计算出缝宽的变换，也就是微小位移量。操作方便，实现自动化测量，同时利用衍射系统测量位移，其测量精度高，在测量中实现了自动化、智能化、高精度的测量微小位移量。

主权项

1.一种基于单缝衍射原理利用CCD测量微小位移的方法，其特征在于，包括如下步骤：/na)两个波长相同的激光光源，两个光源的光路相平行，其中一激光光源射出的光线穿过定标狭缝后产生夫 琅禾费衍射，另一激光光源射出的光线穿过可变狭缝后产生夫 琅禾费衍射，两个衍射后的光路穿过凸透镜后聚焦在凸透镜的后焦平面上形成两幅衍射条纹图像，移动物体的位移时可变狭缝的缝隙宽度随之改变；/nb)在移动物体发生微小位移前，CCD相机将两幅衍射条纹图像记录并转化为数字信息保存至计算机；/nc)利用MATLAB读取两幅衍射条纹图像，使用rgb2gray函数命令对读取到的图像进行灰度值转换；/nd)利用巴特沃斯低通滤波器对转换为灰度值的图像进行传递函数处理，使其图像平滑滤波；/ne)利用MATLAB计算由定标狭缝产生的衍射的条纹图像的主极大宽度Δx