题目：基于激光干涉图像的测振系统研究

振动测量在工业生产和科学研究等领域拥有非常重要的作用，但是由于接触式测量的局限性，在一些高温、高压和腐蚀性强的特殊场合中的应用受到限制，于是对非接触测量的研究成为测振领域中的一个重要分支。激光测振属于非接触测量中最主要的测振手段，目前已有不少激光测振产品和科研成果，但其测量原理基本类似。本文依据现有的激光测振理论、图像处理技术，从提高测量范围和利用新型的干涉图像信息技术的角度出发，以全新的视角提出了一种基于图像信息的新型激光测振系统。本文从激光测振的基本原理入手，较详尽地分析了干涉光强信号的数学模型，提出了振动信号参数估计的两种方法，并仿真证实了其理论可行性。为了证明理论研究的可行性，设计并搭建了激光测振实验硬件平台，包括光学平台和电路平台。光学平台根据基于迈克耳逊干涉仪原理搭建，并成功得到了正确的干涉条纹。电路硬件平台采用了Motorola的MXL开发板进行搭建，从硬件、底层软件和应用软件这几个方面进行了分析探讨，尤其Linux的运作机制、摄像头的驱动开发以及应用程序的编制进行了较详细的研究。利用摄像头模块采集干涉条纹图像，分别对静态和低频动态两种情况进行分析,尤其对于动态图像的采集，需要运用欠采样理论的知识。静态图像，经过预处理后可以得到比较清晰的干涉条纹，经过一定的形态学处理可以得到了与振动方向有关的条纹间距和条纹宽度。低频动态图像，经过分析证实，图像的变化与振动频率有关，而且可以估算振动频率。