基于最小二乘拟合波矢估计的角位移测量方法

庞静茹; 谭景升; 牛亦琰; 刘逸志; 潘卫清

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.05.015

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基于最小二乘拟合波矢估计的角位移测量方法

光学测量 | 更新时间：2025-09-01

- 基于最小二乘拟合波矢估计的角位移测量方法
- Angular displacement measurement method based on least square fitting wave vector estimation
- 光学技术 2022年48卷第5期页码：589-596
- 作者机构：
  
  1:浙江科技学院理学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(11904318)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.05.015
  中图分类号： TB922;TP391.41
- 纸质出版：2022
- 稿件说明：
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庞静茹, 谭景升, 牛亦琰, 等. 基于最小二乘拟合波矢估计的角位移测量方法[J]. 光学技术, 2022,48(5):589-596.

Angular displacement measurement method based on least square fitting wave vector estimation[J]. 2022, 48(5): 589-596.
庞静茹, 谭景升, 牛亦琰, 等. 基于最小二乘拟合波矢估计的角位移测量方法[J]. 光学技术, 2022,48(5):589-596. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.05.015.

Angular displacement measurement method based on least square fitting wave vector estimation[J]. 2022, 48(5): 589-596. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.05.015.

摘要

为了实现微小角度的精密测量，提出一种基于最小二乘拟合波矢估计实现角位移测量的方法，利用全息理论和采样定理二次曝光记录两幅全息图，通过角谱分析求解测量光相位信息的相关参数，进行波矢估计并求解两次波矢存在的角位移关系，使用计算机仿真验证了该方法的可行性和准确性并分析了像素尺寸、像素数和信噪比对测量精度的影响，用实验验证了理论计算结果与实验测定结果的一致性。实验表明，在CCD像素数不低于1000pixel

像素尺寸不小于4.6μm

信噪比不低于20dB的情况下，测量方法可实现3.9°范围内的准确测量，测量的均值误差控制在2.5×10~(-7)rad内，测量的标准差控制在2.0×10~(-7)rad内。

Abstract

像素尺寸不小于4.6μm

信噪比不低于20dB的情况下，测量方法可实现3.9°范围内的准确测量，测量的均值误差控制在2.5×10

-7

rad内，测量的标准差控制在2.0×10

-7

rad内。

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