Medida de desplazamientos micrométricos mediante correlación de transformada conjunta no lineal de patrones de speckle

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.17037

Palabras clave:

correlación de transformada conjunta no lineal, desplazamientos micrométricos, moteado laser

Resumen

Se presenta un procedimiento para medir desplazamiento en el rango de micrones, en una y dos dimensiones, basado en la correlación conjunta de patrones de speckle (moteado característico de la superficie iluminada por un láser). Para este propósito, dos patrones de speckle por propagación libre, registrados por una cámara digital, uno antes y otro después del movimiento de la superficie objeto, se colocan en el plano de entrada de un correlador de transformada conjunta.
 
Una transformación no lineal de la densidad espectral de energía logra una alta razón señal a ruido en el plano de salida del correlador. Las coordenadas del pico de autocorrelación, del primer patrón se colocan como origen para medir los desplazamientos sucesivos del pico de correlación cruzada. Se propone un criterio para determinar el rango de medida confiable y se presentan algunos resultados para diferentes distancias superficie-sensor y longitud de onda del láser.
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Biografía del autor/a

Jáder E. Guerrero Bermúdez, Universidad Industrial de Santander

Grupo de óptica y tratamiento de señales, Escuela de Física.

Luis G. Valdivieso González, Instituto Nacional de Astrofísica

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE).

Eduardo Tepichín Rodríguez, Instituto Nacional de Astrofísica

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE).

Citas

R. Leach. Fundamental principles of engineering Nano-metrology. 1st ed. Ed. Elsevier Inc. Oxford, England. 2010. pp. 85-111.

G. Berkovic, E. Shafir. “Optical methods for distance and displacement measurements”. Adv. Optics and Photonics Vol. 4. 2012. pp. 441-471. DOI: https://doi.org/10.1364/AOP.4.000441

J. Duarte, F. Fernández, M. Moreno, J. Almerich, M. Andrés. “Metrología por fibra óptica para la detección de pequeños desplazamientos”. Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia. No. 56. 2010. pp. 151-159.

H. Tiziani, G. Pedrini. “From speckle pattern photography to digital holographic interferometry (invited)”. Appl. Opt. Vol. 52. 2013. pp. 30-44. DOI: https://doi.org/10.1364/AO.52.000030

J. Guerrero, C. Torres, O. Gualdron, Y. Torres, L. Salazar. “Micro-displacement by Means of Optoelectronic Nonlinear Joint Transform Correlation of Speckle Pattern”. Appl. Opt. Vol. 37. 1998. pp. 8153-8154. DOI: https://doi.org/10.1364/AO.37.008153

N. Gaggioli, J. Pomarico. “The speckle phenomenon”. H. Rabal, R. Braga (Jr) (editors). Dynamic Laser Speckle and Applications. 1st ed. Ed. CRC Press, Taylor & Francis Group, LLC. Boca Raton, FL. USA. 2009. pp. 1-19 DOI: https://doi.org/10.1201/9781315219080-1

T. Yoshimura. “Statistical properties of dynamic speckles”. J. Opt. Soc. Am. A. Vol. 3. 1986. pp. 1032- 1054. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSAA.3.001032

Oulamara. “Subpixel speckle displacement measurement using a digital processing technique”. Journal of Modern Optics. Vol. 35. 1988. pp. 1201- 1211. DOI: https://doi.org/10.1080/09500348814551271

C. Gorecki, G. Tribillon. “Speckle displacement analysis by phase correlation using a SLM-based processor”. Journal of Modern Optics. Vol. 40. 1993. pp. 973-978. DOI: https://doi.org/10.1080/09500349314551041

B. Javidi. “Nonlinear Joint Transform Correlators” B. Javidi (editor). Real Time Optical Information Processing. 1st ed. Ed. Academic Press Inc. San Diego, CA, USA. 1994. pp. 115-183. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-381180-6.50008-6

D. Psaltis, M. Neifeld, A. Yamamura, S. Kobayashi. “Optical memory disks in optical information processing”. Appl. Opt. Vol. 29. 1990. pp. 2038-2057. DOI: https://doi.org/10.1364/AO.29.002038

L. Valdivieso. Medida de micro-desplazamientos mediante correlación conjunta de patrones speckle. Undergraduate project, Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Colombia. 2005. pp.15-69.

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Publicado

2013-10-18

Cómo citar

Guerrero Bermúdez, J. E., Valdivieso González, L. G., & Tepichín Rodríguez, E. (2013). Medida de desplazamientos micrométricos mediante correlación de transformada conjunta no lineal de patrones de speckle. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (68), 20–26. https://doi.org/10.17533/udea.redin.17037