Geri Dön

3D optical profilometry using fiber optics Lloyd's mirror method

Fı̇ber optı̇k Lloyd aynası yöntemı̇nı̇ kullanarak 3-D optı̇k profı̇lometre yapımı

  1. Tez No: 486865
  2. Yazar: GÜLŞEN KÖSOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET NACİ İNCİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. MEHMET NACİ İNCİ

  2. Towards fully 3D-printed miniaturized confocal imager

    Üç boyutlu yazıcı ile üretilmiş minyatürize konfokal görüntüleyici

    JANSET SAVAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU

    YRD. DOÇ. DR. YİĞİT DAĞHAN GÖKDEL

  3. 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

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURETTİN YAVUZ

  4. 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

    Türkçe

    2017

    Sivil HavacılıkKocaeli Üniversitesi

    Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SİNAN FİDAN

  5. 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

    Türkçe

    2022

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERHAN AKMAN