第1章 散斑计量基础 1
1.1散斑分布 1
1.1.1实部和虚部联合概率密度 1
1.1.2强度和相位联合概率密度 3
1.2散斑尺寸 4
1.2.1客观散斑尺寸 4
1.2.2主观（像面）散斑尺寸 6
1.3散斑场叠加 7
1.3.1散斑场按振幅叠加 7
1.3.2散斑场按强度叠加 8
1.4白光散斑 9
1.4.1时间部分相干散斑 10
1.4.2空间部分相干散斑 10
1.5散斑计量原理 10
参考文献 11
第2章 散斑照相 12
2.1双曝光散斑照相 12
2.1.1散斑图记录 12
2.1.2散斑图滤波 13
2.1.3逐点滤波 14
2.1.4全场滤波 16
2.2时间平均散斑照相 18
2.2.1散斑图记录 18
2.2.2散斑图滤波 18
2.3频闪散斑照相 21
2.3.1散斑图记录 21
2.3.2散斑图滤波 21
2.4多孔径散斑照相 23
2.4.1相位变化与位移矢量的关系 23
2.4.2双孔径散斑照相 24
2.4.3四孔径散斑照相 26
2.4.4旋转孔径散斑照相 28
2.5白光散斑照相 30
2.5.1记录系统 31
2.5.2实验技术 32
2.5.3散斑图记录 32
2.5.4散斑图滤波 32
参考文献 34
第3章 散斑干涉与散斑剪切干涉 35
3.1散斑干涉 35
3.1.1双曝光散斑干涉 35
3.1.2时间平均散斑干涉 39
3.2散斑剪切干涉 40
3.2.1单孔径散斑剪切干涉 41
3.2.2双孔径散斑剪切干涉 43
3.2.3三孔径散斑剪切干涉 46
参考文献 49
第4章 散斑相位检测 51
4.1相移干涉法 51
4.1.1时间相移干涉法 51
4.1.2空间相移干涉法 56
4.2傅里叶变换法 58
4.2.1无载波傅里叶变换法 58
4.2.2有载波傅里叶变换法 59
4.3相位展开技术 61
参考文献 61
第5章 散斑图像处理 63
5.1图像变换 63
5.1.1离散傅里叶变换 63
5.1.2离散余弦变换 66
5.2图像增强 68
5.2.1空域平滑滤波 68
5.2.2频域低通滤波 70
参考文献 74
第6章 数字散斑照相 75
6.1相加与相减模式数字散斑照相 75
6.1.1相加模式数字散斑照相 75
6.1.2相减模式数字散斑照相 77
6.2数字图像相关 78
6.2.1图像相关原理 78
6.2.2图像相关算法 81
6.2.3亚像素位移定位 83
6.2.4图像相关应用 85
6.3粒子图像测速 87
6.3.1粒子图像测速原理 87
6.3.2粒子图像测速系统 88
6.3.3粒子图像相关算法 91
参考文献 93
第7章 数字散斑干涉与数字散斑剪切干涉 94
7.1数字散斑干涉 94
7.1.1面内位移测量 94
7.1.2离面位移测量 97
7.1.3振动分析 99
7.2数字散斑剪切干涉 101
7.2.1斜率测量 101
7.2.2振动分析 104
7.2.3无损检测 105
参考文献 107
第8章 散斑计量应用 108
8.1位移和变形测量 108
8.1.1旋转孔径白光散斑照相测量动态热变形 108
8.1.2旋转孔径激光散斑照相测量动态离面位移 110
8.1.3相移激光数字散斑干涉测量残余变形 112
8.1.4体栅相移激光数字散斑干涉测量离面变形 115
8.1.5体栅载波激光数字散斑干涉测量离面变形 117
8.2斜率和应变测量 120
8.2.1旋转孔径锥镜剪切激光散斑干涉测量动态斜率 120
8.2.2相移激光数字散斑剪切干涉测量斜率 122
8.2.3相移激光数字散斑剪切干涉同时测量应变和斜率 124
8.3曲率和扭率测量 126
8.3.1二次全场滤波激光散斑剪切干涉测量纯曲率 126
8.3.2二次全场滤波激光散斑剪切干涉测量纯扭率 128
参考文献 129
附录Ⅰ散斑计量实验 132
Ⅰ.1散斑照相实验 132
实验1散斑照相变形测量实验 132
实验2散斑照相振动分析实验 132
Ⅰ.2散斑干涉与散斑剪切干涉实验 133
实验1散斑干涉变形测量实验 133
实验2散斑剪切干涉斜率测量实验 134
Ⅰ.3散斑相位检测实验 135
实验1时间相移实验 135
实验2相位展开实验 135
Ⅰ.4散斑图像处理实验 136
实验1图像变换实验 136
实验2空域平滑滤波实验 137
实验3频域低通滤波实验 137
Ⅰ.5数字散斑照相实验 138
实验1图像相关位移测量实验 138
实验2粒子图像流速测量实验 138
Ⅰ.6数字散斑干涉与数字散斑剪切干涉实验 139
实验1数字散斑干涉变形测量实验 139
实验2数字散斑剪切干涉斜率测量实验 140
参考文献 140
附录Ⅱ全息照相与全息干涉 142
Ⅱ.1全息照相 142
Ⅱ.1.1波前记录 142
Ⅱ.1.2波前再现 143
Ⅱ.2全息干涉 143
Ⅱ.2.1相位变化与位移矢量的关系 144
Ⅱ.2.2双曝光全息干涉 144
Ⅱ.2.3实时全息干涉 146
Ⅱ.2.4时间平均全息干涉 147
Ⅱ.2.5静态-时间平均全息干涉 148
Ⅱ.2.6实时时间平均全息干涉 149
Ⅱ.2.7频闪全息干涉 151
参考文献 152
附录Ⅲ数字全息照相与数字全息干涉 154
Ⅲ.1全息图分类 155
Ⅲ.2数字全息照相 157
Ⅲ.2.1数字全息记录 157
Ⅲ.2.2数字全息再现 159
Ⅲ.2.3数字全息实验 160
Ⅲ.3数字全息干涉 161
参考文献 162
附录Ⅳ误差分析 163
Ⅳ.1基本概念 163
Ⅳ.1.1真实值 163
Ⅳ.1.2测量值 163
Ⅳ.1.3误差的来源 165
Ⅳ.1.4误差的分类 166
Ⅳ.1.5误差的表示 166
Ⅳ.1.6数据精度 168
Ⅳ.2随机误差 168
Ⅳ.2.1统计特性 169
Ⅳ.2.2正态分布 169
Ⅳ.2.3标准误差 169
Ⅳ.2.4极限误差 170
Ⅳ.3系统误差 171
Ⅳ.3.1系统误差分类 171
Ⅳ.3.2系统误差消除 171
Ⅳ.4误差合成 172
Ⅳ.4.1系统误差合成 172
Ⅳ.4.2随机误差合成 173
Ⅳ.4.3系统误差和随机误差合成 173
Ⅳ.5误差传递 173
Ⅳ.6测量结果的表示 174
Ⅳ.6.1单次测量结果的表示 174
Ⅳ.6.2多次测量结果的表示 174
Ⅳ.6.3间接测量结果的表示 175
参考文献 175