3D optical profilometry using fiber optics Lloyd's mirror method
Fı̇ber optı̇k Lloyd aynası yöntemı̇nı̇ kullanarak 3-D optı̇k profı̇lometre yapımı
- Tez No: 486865
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET NACİ İNCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Fiber optik Llyod ayna düzeneği, çeşitli optik girişim desenleri elde edilerek katı cisimlerin üç boyutlu şekillerini belirlemek için incelenmiştir. Bu çalışmada iki tür fiber optik Lloyd sistemi kullanılmaktadır.Birincisi, aydınlık-karanlık şeritler üretmek için tek-modlu bir optik fiber ve yüksek oranda yansıtıcı bir düzlem aynadan oluşmaktadır. İkincisi, istenilen uygulamalarda kare girişim deseni oluşumuna olanak sağlamak için, birbirine dik iki aynanın oluşturduğu v-oluk içine tek modlu optik fiberin yerleştirilmesi ile oluşturulur. İki tip fiber optik Lloyd tekniği ile elde edilmiş ışık desen- leri üç boyutlu cisimlerin üzerine yansıtılır. Nesnelerin yüzey topografyaları dolayısıyla biçimleri bozulan saçak desenleri dijital bir CCD kamera tarafından yakalanırlar ve üç boyutlu topografik yüzey haritalarını çıkarmak için aşağıdaki sinyal işleme teknikleriyle işlenirler: Fourier Dönüşüm Profilometresi, Faz Adım Profilometresi ve Sürekli Dal- gacık Dönüşüm Profilometresi. Bir optik mikroskop ve CCD kameraya hassas bir şekilde dahil edilen birinci optik fiber düzeneği, mikron ölçeğindeki çeşitli nesnelerin 3 boyutlu yükseklik dağılımını 5 µm'lik bir çözünürlükle elde etmek için geliştirildi. Önerilen tekniğin, ayarlanabilir bir frekansta yapılandırılmış ışık deseni üretmek için oldukça elverişli ve pratik olduğu gösterilmiştir. Lloyd aynasına bağlı mikrometreyi ayarlamak suretiyle fiber ve ayna arasındaki mesafeyi artırılarak, iki parlak saçak arasındaki uzaklık, projeksiyon ünitesinde herhangi bir ek parça kullanılmadan mikron ölçeğine indirilebilir. Elde edilen görüntünün faz analizi, Tek Boyutlu Sürekli Dalgacık Dönüşümü ile gerçekleştirilir.
Özet (Çeviri)
A fiber optic Lloyd's mirror assembly is investigated to obtain various optical interference patterns for the detection of three-dimensional shapes of rigid bodies. Two types of the fiber optic Lloyds systems are used in this work. The first one consists of a single mode optical fiber and a highly reflecting flat mirror to produce bright and dark strips. The second one is constructed by locating a single mode optical fiber in a v-groove, which is formed by two orthogonal flat mirrors to allow the genera- tion of square type interference patterns for the desired applications. The structured light patterns formed by these two fiber optic Lloyds techniques are projected onto three-dimensional objects. Fringe patterns are deformed due to the objecs surface topographies, which are captured by a digital CCD camera and are processed with the following signal processing techniques to accomplish their three-dimensional surface topographic maps: Fourier Transform Profilometry, Phase Stepping Profilometry, and Continuous Wavelet Transform Profilometry. The method is developed for extracting 3D height distribution of various objects at the micron scale with a resolution of 5 µm by elegantly interrogating the first fiber optic assembly to an optical microscope and a CCD camera. It is demonstrated that the proposed technique is quite suitable and practical to produce a structured light pattern with an adjustable frequency. By increasing the distance between the fiber and the mirror with a micrometer stage in the Lloys mirror assembly, the separation between the two bright fringes is lowered down to the micron scale without using any additional elements as part of the opti- cal projection unit. The phase analysis of the acquired image is carried out by One Dimensional Continuous Wavelet Transform.
Benzer Tezler
- 3-d optical profilometry at micron scale with modified fiber optic lloyd's mirror technique
Modifiye edilmiş fiber optik lloyd aynası tekniği ile mikron ölçekte üç boyutlu optik profilometri
ARDA İNANÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. MEHMET NACİ İNCİ
- Towards fully 3D-printed miniaturized confocal imager
Üç boyutlu yazıcı ile üretilmiş minyatürize konfokal görüntüleyici
JANSET SAVAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
YRD. DOÇ. DR. YİĞİT DAĞHAN GÖKDEL
- Paslanmaz çelik malzemenin fiber lazerle kesiminde taguchı tabanlı gra metoduyla çoklu parametre optimizasyonu
Multi-objective optimization in fiber laser cutting of stainless-steel plates using taguchi-based grey relational analysis
MUHAMMED ASLAN
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURETTİN YAVUZ
- Quartz fiber takviyeli kompozit uçak radom malzemesinin katı partikül erozyon davranışı
Solid particle erosion characterization of quartz fibre reinforced composite aircraft radome material
KERİM MUAMMER YURDUSEVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Sivil HavacılıkKocaeli ÜniversitesiHavacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SİNAN FİDAN
- Lazer ile işlenmiş alüminyum yüzeylerde eloksal kaplamanın çizilme davranışlarının incelenmesi
Investigation of the scratching behavior of anodizing coating on laser-processed aluminum surfaces
MUHAMMED MÜCAHİD AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Havacılık ve Uzay MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiHavacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN AKMAN