Desenvolvimento de holografia digital com aplicação na análise de deslocamentos em condições submersas.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2001 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-23072024-085850/ |
Resumo: | Montou-se uma instalação experimental para o registro de hologramas digitais com feixe de referência plano, usando câmera CCD como detector do holograma. A reconstrução da imagem holográfica é realizada numericamente através do cálculo da integral de difração de Fresnel-Kirchhoff. Para o cálculo do campo imagem é usado o método direto, obtendo-se a imagem e o interferograma de intensidades, o interferograma de fases, etc. O método das ramas-cortes modificado com pixels estendidos e filtro anisotrópico foi usado para melhorar o processo de desmodulação na obtenção da imagem de fase. O Sistema de Cômputo HOLODIG foi programado usando-se MATLAB 6.0, e suas possibilidades foram verificadas com padrões de franjas de interferência simulados e com hologramas digitais experimentais para interferometria holográfica e determinação da forma mediante o método de contorno de dois comprimentos de onda. Foram resolvidos os problemas originados nos pontos de descontinuidade sem modulação de informação na aplicação do método das ramas-cortes e o algoritmo de unwrapping trabalhou muito bem com qualquer dos mapas de fase experimentais processados. Foram usados como exemplos de aplicação do método, a determinação do deslocamento de uma barra de aço de seção quadrada ensaiada no ar, e de uma chapa de Alumínio ensaiada no ar e submersa na água respectivamente. Os valores experimentais do deslocamento obtidos têm boa concordância com os aplicados. Com a chapa de alumínio submersa na água a magnitude do deslocamento se incrementa proporcionalmente ao índice de refração da água como era de se esperar. |
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Desenvolvimento de holografia digital com aplicação na análise de deslocamentos em condições submersas.Untitled in englishHolografiaHologramasHologramsHolographyInterferência da luzLight interferenceMontou-se uma instalação experimental para o registro de hologramas digitais com feixe de referência plano, usando câmera CCD como detector do holograma. A reconstrução da imagem holográfica é realizada numericamente através do cálculo da integral de difração de Fresnel-Kirchhoff. Para o cálculo do campo imagem é usado o método direto, obtendo-se a imagem e o interferograma de intensidades, o interferograma de fases, etc. O método das ramas-cortes modificado com pixels estendidos e filtro anisotrópico foi usado para melhorar o processo de desmodulação na obtenção da imagem de fase. O Sistema de Cômputo HOLODIG foi programado usando-se MATLAB 6.0, e suas possibilidades foram verificadas com padrões de franjas de interferência simulados e com hologramas digitais experimentais para interferometria holográfica e determinação da forma mediante o método de contorno de dois comprimentos de onda. Foram resolvidos os problemas originados nos pontos de descontinuidade sem modulação de informação na aplicação do método das ramas-cortes e o algoritmo de unwrapping trabalhou muito bem com qualquer dos mapas de fase experimentais processados. Foram usados como exemplos de aplicação do método, a determinação do deslocamento de uma barra de aço de seção quadrada ensaiada no ar, e de uma chapa de Alumínio ensaiada no ar e submersa na água respectivamente. Os valores experimentais do deslocamento obtidos têm boa concordância com os aplicados. Com a chapa de alumínio submersa na água a magnitude do deslocamento se incrementa proporcionalmente ao índice de refração da água como era de se esperar.It was built an experimental set-up for recording digital holograms with plane reference beam, using CCD camera sensor. The holographic image reconstruction is performed numerically through Fresnel-Kirchhoff diffraction integral computation. For the calculation of the image field it is used the direct method, obtaining the image and interferogram of the intensity, phase interferogram, etc. The modified branch-cut method with extended pixels and anisotropic filtering was used to improve the unwrapping process to get the phase image. The software was programmed using MATLAB 6.0 and its performance has been verified with simulated interference fringe patterns and experimental digital holograms for deformation interferometry and shape determination with two wavelength method. The problems originated in not modulations discontinuity point in the branch-cut method were solved and the unwrapping algorithm proved to work well with any wrapped phase map. The determination of the displacements in a steel square rod in air and in a aluminum thin plate in air and water, were used as application example. The evaluated values of the displacements had a very good agreement with the induced ones. With the aluminum thin plate immersed in water the displacements increase proportionally to the water refraction index.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGonçalves, EdisonValin Rivera, José Luis2001-12-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-23072024-085850/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-23T17:39:57Zoai:teses.usp.br:tde-23072024-085850Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-23T17:39:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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