CN108426528B - 一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置及测量方法，其中，所述装置以激光器为光源，利用准直扩束器、分束器、聚焦镜和全反射镜等光学器件构成面内位移与离面位移综合测量光学系统，同时，通过温度控制装置、显示装置和加热片，可自动改变被测物体的环境温度，可同时测试相同物体或不同物体面内位移与离面位移，另外，新型的面内位移样品架与离面位移样品架进一步扩展了测试样品的范围。本发明具有智能、精密、实时监测、应用范围广、灵活方便、综合性强的特点，适用于在工业、农业、林业、生物医学等诸多领域中广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光散斑装置，特别涉及同时测量物体在不同温度与不同压力下离面位移与面内位移的激光散斑装置及测量方法，适用于在工业、农业、林业、生物医学等诸多领域中广泛应用。
背景技术
激光散斑测量是光学测量领域中最主要的测量方法之一，由于其具有快速、实时、精度高、无损检测、全场非接触、灵敏度高、结构简单等优点而被广泛应用于物体形貌、形变测量、损伤探测等领域。目前，激光散斑法测量物体形变、轮廓与微小位移测量大多数集中在物体面内位移与物体离面位移常温下单独测量方面，如：一种快速激光散斑血流成像系统和方法(专利申请号：CN201310234441.3)中采用激光器、激光扩束器、平面镜、毛玻璃、步进电机应用面内散斑位移原理实现了常温下血流散斑成像计算与分析；专利一种外差式时间序列散斑干涉测量物体变形的方法(专利申请号：CN201010101252.5)中利用激光散斑干涉法测量了物体离面位移，可见，上述对比文件中无论哪一种，都是提供了独自测量物体面内位移和离面位移的方法，应用范围十分有限；专利面内位移和离面位移同时测量的物体离面与面内位移的激光散斑测量装置和方法(专利申请号：CN201110324736.0)中利用不同偏振激光实现了单一环境条件下被测物体面内位移与离面位移的同时测定，测量物体信息较为全面，但是该实验装置结构较为复杂，光学元件较多，成像光路位于两入射光线中间，根据反射定理，成像装置收集到的物体信息较弱，同时，该装置只能对一件物体进行离面位移与面内位移进行测量。可见，上述激光散斑测量物体微小位移方案中均没有考虑环境变化等因素的影响。在前期专利申请中，多功能智能型激光散斑干涉测量装置及方法(CN201310010128.1)和一种实时监控变温变压型激光散斑测量系统(专利申请号：CN201410025902.0)提供了不同环境温度和压力条件下物体微小离面位移测量的方式与方法，拓展了激光散斑不同环境条件下的应用，该两项专利中均没有关于考虑物体面内位移的变化情况，而且，前者的测量对象是导磁导电材料，形状为规则的正方体、长方体、圆柱体等物体，加热系统为电涡流加热，应用研究对象十分有限，后者的物品架规则但部件较多，较为繁琐，加热方式为水泥电阻四周加热物体，受热不均匀，温度传感器为热电偶温度传感系统，体积较大。因此，根据实际需求与激光散斑测量物体微小位移发展现状，开发设计此同时测量物体离面位移与面内位移的新型智能激光散斑系统有着重要的实际应用价值。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置及测量方法，以解决和弥补目前现有激光散斑装置与技术中测量内容单一、测量物品形状受限、材料受限，物体受热温度不均匀等缺陷，实现对更多不同材料和不同形状的物体在不同条件下的离面位移与面内位移测量。
本发明一方面提供了一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，包括激光器，激光器的水平光路上依次设置有准直扩束器、第一分束器、第二分束器、离面位移样本和离面位移样本架以及第一加热片、第一温度控制装置与第一温度显示装置；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第一分束器的一面依次设置有面内位移样本和面内位移样本架以及第二加热片、第二温度控制装置与第二温度显示装置、第一聚焦镜、第一成像设备和第一显示系统；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第二分束器的一面依次设置有第二聚焦镜、第二成像设备和第二显示系统，背向第二分束器的一面设置有全反射镜；其中：
所述准直扩束器所有通光面均镀有600nm-800nm高透膜(HT>99.5％)；
所述第一分束器的通光平面均镀有600nm-800nm高透膜(HT>99.5％)；
所述第二分束器的通光平面均镀有600nm-800nm高透膜(HT>99.5％)；
所述全反射镜靠近光路的一面设置有600nm-800nm高透膜(HR>99.5％)；
所述离面位移样本架为竖向U型样品架，上方开口，左侧端面设置有圆形孔，所述圆形孔的半径不小于1.2cm，右侧端面上固定有第一螺旋测微器，底端面设置有第一螺丝和第一螺丝杆，离面位移样本朝向光路的一侧紧贴于离面位移样本架左侧端面的圆形孔上；
所述离面位移样本为厚度不大于18cm的固体样品，第一加热片、第一温度控制装置与第一温度显示装置均设置于离面位移样本背向光路的一侧；
所述面内位移样本架为横向U型样品架，右端面开口，上端面上固定有第二螺旋测微器，底端面设置有第二螺丝和第二螺丝杆，面内位移样本位于面内位移样本架上端面和底端面之间；
所述面内位移样本为厚度不大于18cm的透明固体样品，第二加热片、第二温度控制装置与第二温度显示装置设置于面内位移样本背向光路的一侧；
所述第一聚焦镜和第二聚焦镜的通光面均镀有600nm-800nm高透膜(HR>99.5％)；
所述第一成像设备位于第一聚焦镜焦点附近，所述第二成像设备位于第二聚焦镜焦点附近；
所述全反射镜靠近光路的一面镀有600nm-800nm高反膜(HR>99.5％)。
优选，所述第一分束器为“P”偏振高透(HT>99.5％)“S”偏振高反(HR>99.5％)分光棱镜、无偏振半反半透分光棱镜、45°半反半透平面镜或“P”偏振高透(HT>99.5％)“S”偏振高反(HR>99.5％)45°镜中的一种。
进一步优选，所述第二分束器为无偏振半反半透分光棱镜、“P”偏振半反半透分光棱镜或45°半反半透平面镜中的一种。
进一步优选，第一温度控制装置分别与第一加热片和第一温度显示装置连接，第一温度控制装置用于控制第一加热片的加热温度，其中，第一加热片的加热电压为5V，第一加热片的加热温度范围不大于180℃，第一温度显示装置的精度为0.01℃；
第二温度控制装置与第二加热片和第二温度显示装置连接，第二温度控制装置用于控制第二加热片的加热温度，其中，第二加热片的加热电压为5V，第二加热片的加热温度范围不大于180℃，第二温度显示装置精度为0.01℃。
进一步优选，所述第一成像设备为黑白CCD、彩色CCD和摄像机中的一种或两种；所述第二成像设备为黑白CCD、彩色CCD和摄像机中的一种或两种。
本发明还提供了一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置的测量方法，包括如下步骤：
激光器发出的激光经过准直扩束器入射到第一分束器，经第一分束器分束后，被分成透射激光和向上反射激光两部分；
反射激光经面内位移样本与第一聚焦镜后在第一成像设备中成像，并在第一显示系统中采集图像1a，旋转面内位移样本架上的第二螺旋测微器产生一微小位移，使面内位移样本发生微小形变，在第一显示系统中采集图像1b，在此压力条件下，应用第二加热片加热面内位移样本，从室温至60℃，每隔1℃在第一显示系统中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到面内位移样本在不同压力与不同温度条件下的微小形变量；
透射激光经第二分束器分束后被分成向下反射光与透射光两部分：向下反射光经全反射镜反射后经第二分束器与第二聚焦镜到达第二成像设备；透射光经离面位移样本反射、第二分束器反射后与向下反射光一同经第二聚焦镜到达第二成像设备，并在第二显示系统中采集图像2a，旋转离面位移样本架右侧端面上第一螺旋测微器产生一微小位移，使离面位移样本发生微小形变，在第二显示系统中采集图像2b，在此压力条件下，应用第一加热片加热离面位移样本，从室温至60℃，每隔1℃在第二显示系统中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到离面位移样本在不同压力与不同温度条件下的微小形变量。
本发明提供的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置既可以分别测量物体离面位移和面内位移，也可以同时测量测量不同物体的离面位移和面内位移，不仅方便灵活，而且节约了空间与成本；新型样本架简单而不受物体形状的影响，扩展了激光散斑技术的应用范围，配合加热片、温度调节装置和温度显示装置的共同使用，可以使普通装置智能化，进一步推进对研究物体性能，实现激光散斑技术的多功能应用，该激光散斑装置具有结构新颖、效率高、功能强、成本低、灵活方便、用途广泛等特点，特别适合固体物质微形变等领域。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明提供的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置的结构示意图；
图2为面内位移样本架的结构示意图；
图3为离面位移样本架的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。
如图1至图3所示，本发明提供了一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，包括激光器1，激光器1的水平光路上依次设置有准直扩束器2、第一分束器3、第二分束器4、离面位移样本5a和离面位移样本架5b以及第一加热片16a、第一温度控制装置14与第一温度显示装置15；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第一分束器3的一面依次设置有面内位移样本10a和面内位移样本架10b以及第二加热片16b、第二温度控制装置16与第二温度显示装置17、第一聚焦镜11、第一成像设备12和第一显示系统13；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第二分束器4的一面依次设置有第二聚焦镜7、第二成像设备8和第二显示系统9，背向第二分束器4的一面设置有全反射镜6；其中：
所述准直扩束器2所有通光面均镀有600nm-800nm高透膜(HT>99.5％)；
所述第一分束器3的通光平面均镀有600nm-800nm高透膜(HT>99.5％)；
所述第二分束器4的通光平面均镀有600nm-800nm高透膜(HT>99.5％)；
所述全反射镜6靠近光路的一面设置有600nm-800nm高透膜(HR>99.5％)；
所述离面位移样本架5b为竖向U型样品架，上方开口，左侧端面设置有圆形孔5c，所述圆形孔5c的半径不小于1.2cm，右侧端面上固定有第一螺旋测微器5d，底端面设置有第一螺丝5e和第一螺丝杆5f，离面位移样本5a朝向光路的一侧紧贴于离面位移样本架5b左侧端面的圆形孔5c上；
所述离面位移样本5a为厚度不大于18cm的固体样品，第一加热片16a、第一温度控制装置14与第一温度显示装置15均设置于离面位移样本5a背向光路的一侧；
所述面内位移样本架10b为横向U型样品架，右端面开口，上端面上固定有第二螺旋测微器10d，底端面设置有第二螺丝10e和第二螺丝杆10f，面内位移样本10a位于面内位移样本架10b上端面和底端面之间；
所述面内位移样本10a为厚度不大于18cm的透明固体样品，第二加热片16b、第二温度控制装置16与第二温度显示装置17设置于面内位移样本10a背向光路的一侧；
所述第一聚焦镜11和第二聚焦镜7的通光面均镀有600nm-800nm高透膜(HR>99.5％)；
所述第一成像设备12位于第一聚焦镜11焦点附近，所述第二成像设备8位于第二聚焦镜7焦点附近；
所述全反射镜6靠近光路的一面镀有600nm-800nm高反膜(HR>99.5％)。
该测量物体离面与面内位移的激光散斑装置既可以分别测量物体离面位移和面内位移，也可以同时测量测量不同物体的离面位移和面内位移，不仅方便灵活，而且节约了空间与成本；新型样本架简单而不受物体形状的影响，扩展了激光散斑技术的应用范围，配合加热片、温度调节装置和温度显示装置的共同使用，可以使普通装置智能化，进一步推进对研究物体性能，实现激光散斑技术的多功能应用，该激光散斑装置具有结构新颖、效率高、功能强、成本低、灵活方便、用途广泛等特点，特别适合固体物质微形变等领域。
作为技术方案的改进，所述第一分束器3为“P”偏振高透(HT>99.5％)“S”偏振高反(HR>99.5％)分光棱镜、无偏振半反半透分光棱镜、45°半反半透平面镜或“P”偏振高透(HT>99.5％)“S”偏振高反(HR>99.5％)45°镜中的一种。
作为技术方案的改进，所述第二分束器4为无偏振半反半透分光棱镜、“P”偏振半反半透分光棱镜或45°半反半透平面镜中的一种。
作为技术方案的改进，第一温度控制装置14分别与第一加热片16a和第一温度显示装置15连接，第一温度控制装置14用于控制第一加热片16a的加热温度，其中，第一加热片16a的加热电压为5V，第一加热片16a的加热温度范围不大于180℃，第一温度显示装置15的精度为0.01℃；
第二温度控制装置16与第二加热片16b和第二温度显示装置17连接，第二温度控制装置16用于控制第二加热片16b的加热温度，其中，第二加热片16b的加热电压为5V，第二加热片16b的加热温度范围不大于180℃，第二温度显示装置17精度为0.01℃。
作为技术方案的改进，所述第一成像设备12为黑白CCD、彩色CCD和摄像机中的一种或两种；所述第二成像设备8为黑白CCD、彩色CCD和摄像机中的一种或两种。
本发明还提供了一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置的测量方法，包括如下步骤：
激光器1发出的激光经过准直扩束器2入射到第一分束器3，经第一分束器3分束后，被分成透射激光和向上反射激光两部分；
反射激光经面内位移样本10a与第一聚焦镜11后在第一成像设备12中成像，并在第一显示系统13中采集图像1a，旋转面内位移样本架10b上的第二螺旋测微器10d产生一微小位移，使面内位移样本10a发生微小形变，在第一显示系统13中采集图像1b，在此压力条件下，应用第二加热片16b加热面内位移样本10a，从室温至60℃，每隔1℃在第一显示系统13中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到面内位移样本10a在不同压力与不同温度条件下的微小形变量；
透射激光经第二分束器4分束后被分成向下反射光与透射光两部分：向下反射光经全反射镜6反射后经第二分束器4与第二聚焦镜7到达第二成像设备8；透射光经离面位移样本5a反射、第二分束器4反射后与向下反射光一同经第二聚焦镜7到达第二成像设备8，并在第二显示系统9中采集图像2a，旋转离面位移样本架5b右侧端面上第一螺旋测微器5d产生一微小位移，使离面位移样本5a发生微小形变，在第二显示系统9中采集图像2b，在此压力条件下，应用第一加热片16a加热离面位移样本5a，从室温至60℃，每隔1℃在第二显示系统9中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到离面位移样本5a在不同压力与不同温度条件下的微小形变量。
实施例1
参看图1，该测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，同时测量全反射镜离面位移与毛玻璃面内位移。该装置由波长为632.8nm的He-Ne激光器1与准直扩束器2、第一分束器3(45°镜)、面内位移样本10a(毛玻璃)和面内位移样本架10b以及第二加热片16b、第二温度控制装置16与第二温度显示装置17、焦距为100mm的第一聚焦镜11、彩色CCD第一成像设备12和第一显示系统13(电脑)共同构成面内位移智能控制与测量系统；632.8nm He-Ne激光器1、准直扩束器2、第二分束器4(45°镜)、全反射镜6(平面反射镜)、离面位移样本5a(全反射镜)及其离面位移样本架5b，第一加热片16a、第一温度控制装置14与第一温度显示装置15、焦距为10cm的第二聚焦镜7、第二成像设备8(摄像机)与第二显示系统9(电脑)共同构成离面位移智能控制与测量系统；
所述准直扩束器2和第一分束器3、第二分束器4、第一聚焦镜11和第二聚焦7的所有通光面均镀有600nm-800nm高透膜HT>99.5％；
全反射镜6靠近光路的一面设置有600nm-800nm高透膜HR>99.5％；
离面位移样本架5b为竖向U型样品架，上方开口，左侧端面上有半径为1cm的圆形孔5c，右侧端面上固定有第一螺旋测微器5d，底端面设置有第一螺丝5e和第一螺丝杆5f，离面位移样本5a紧贴于离面位移样本架5b左侧端面的圆形孔5c上；
离面位移样本5a形状为圆形、厚度0.4cm，朝向光路的一侧紧贴在离面位移样本架5b的圆形孔5c上，第一加热片16a、第一温度控制装置14与第一温度显示装置15设置于离面位移样本5a背向光路的一侧；
面内位移样本10a(毛玻璃)形状为方形、厚度0.2cm，第二加热片16b、第二温度控制装置16与第二温度显示装置17均设置于面内位移样本10a背向光路的一侧；
面内位移样本架10b为横向U型样品架，右端面开口，上端面上固定有第二螺旋测微器10d，底端面设置有第二螺丝10e和第二螺丝杆10f，面内位移样本10a(毛玻璃)位于面内位移样本架10b上端面和底端面之间；
彩色CCD第一成像设备12位于第一聚焦镜11焦点附近，第二成像设备8(摄像机)位于第二聚焦镜7焦点附近；
全反射镜6靠近光路的一面镀有600nm-800nm高反膜HR>99.5％
第一温度控制装置14分别与第一加热片16a和第一温度显示装置15连接，第一温度控制装置14用于控制第一加热片16a的加热温度，其中，第一加热片16a的加热电压为5V，第一加热片16a的加热温度范围不大于180℃，第一温度显示装置15的精度为0.01℃；
第二温度控制装置16与第二加热片16b和第二温度显示装置17连接，第二温度控制装置16用于控制第二加热片16b的加热温度，其中，第二加热片16b的加热电压为5V，第二加热片16b的加热温度范围不大于180℃，第二温度显示装置17精度为0.01℃；
上述测量物体离面与面内位移的激光散斑装置的测量方法包括如下步骤：
激光器发出的632.8nm激光经过准直扩束器入射到45°镜，被分成透射激光和向上反射激光两部分：
反射激光经毛玻璃与第一聚焦镜后在彩色CCD第一成像设备中成像，并在电脑中采集图像1a，旋转面内位移样本架上的第二螺旋测微器产生一微小位移，使面内位移样本发生微小形变，在电脑中采集图像1b，在此压力条件下，应用第二加热片加热毛玻璃，从室温至60℃，每隔1℃在电脑中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到毛玻璃在不同压力与不同温度条件下的微小形变量；
透射激光经45°镜分束后被分成向下反射光与透射光两部分：向下反射光经全反射镜反射后经45°镜与第二聚焦镜到达摄像头；透射光经全反射镜反射、45°镜反射后与向下反射光一同经第二聚焦镜到达摄像头，并在电脑中采集图像2a，旋转离面位移样本架右侧端面上第一螺旋测微器产生一微小位移，使全反射镜发生微小形变，在电脑中采集图像2b，在此压力条件下，应用第一加热片加热全反射镜，从室温至60℃，每隔1℃在电脑中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到全反射镜在不同压力与不同温度条件下的微小形变量。
Claims (6)
1.一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，包括激光器(1)，其特征在于：激光器(1)的水平光路上依次设置有准直扩束器(2)、第一分束器(3)、第二分束器(4)、离面位移样本(5a)和离面位移样本架(5b)以及第一加热片(16a)、第一温度控制装置(14)与第一温度显示装置(15)；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第一分束器(3)的一面依次设置有面内位移样本(10a)和面内位移样本架(10b)以及第二加热片(16b)、第二温度控制装置(16)与第二温度显示装置(17)、第一聚焦镜(11)、第一成像设备(12)和第一显示系统(13)；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第二分束器(4)的一面依次设置有第二聚焦镜(7)、第二成像设备(8)和第二显示系统(9)，背向第二分束器(4)的一面设置有全反射镜(6)；其中：
所述准直扩束器(2)所有通光面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；
所述第一分束器(3)的通光平面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；
所述第二分束器(4)的通光平面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；
所述全反射镜(6)靠近光路的一面设置有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高透膜；
所述离面位移样本架(5b)为竖向U型样品架，上方开口，左侧端面设置有圆形孔(5c)，所述圆形孔(5c)的半径不小于1.2cm，右侧端面上固定有第一螺旋测微器(5d)，底端面设置有第一螺丝(5e)和第一螺丝杆(5f)，离面位移样本(5a)朝向光路的一侧紧贴于离面位移样本架(5b)左侧端面的圆形孔(5c)上；
所述离面位移样本(5a)为厚度不大于18cm的固体样品，第一加热片(16a)、第一温度控制装置(14)与第一温度显示装置(15)均设置于离面位移样本(5a)背向光路的一侧；
所述面内位移样本架(10b)为横向U型样品架，右端面开口，上端面上固定有第二螺旋测微器(10d)，底端面设置有第二螺丝(10e)和第二螺丝杆(10f)，面内位移样本(10a)位于面内位移样本架(10b)上端面和底端面之间；
所述面内位移样本(10a)为厚度不大于18cm的透明固体样品，第二加热片(16b)、第二温度控制装置(16)与第二温度显示装置(17)设置于面内位移样本(10a)背向光路的一侧；
所述第一聚焦镜(11)和第二聚焦镜(7)的通光面均镀有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高透膜；
所述第一成像设备(12)位于第一聚焦镜(11)焦点附近，所述第二成像设备(8)位于第二聚焦镜(7)焦点附近；
所述全反射镜(6)靠近光路的一面镀有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高反膜。
2.按照权利要求1所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，其特征在于：所述第一分束器(3)为透过率HT>99.5％的“P”偏振高透且反射率HR>99.5％的“S”偏振高反分光棱镜、无偏振半反半透分光棱镜、45°半反半透平面镜或透过率HT>99.5％的“P”偏振高透且反射率HR>99.5％的“S”偏振高反45°镜中的一种。
3.按照权利要求1所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，其特征在于：所述第二分束器(4)为无偏振半反半透分光棱镜、“P”偏振半反半透分光棱镜或45°半反半透平面镜中的一种。
4.按照权利要求1所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，其特征在于：第一温度控制装置(14)分别与第一加热片(16a)和第一温度显示装置(15)连接，第一温度控制装置(14)用于控制第一加热片(16a)的加热温度，其中，第一加热片(16a)的加热电压为5V，第一加热片(16a)的加热温度范围不大于180℃，第一温度显示装置(15)的精度为0.01℃；
第二温度控制装置(16)与第二加热片(16b)和第二温度显示装置(17)连接，第二温度控制装置(16)用于控制第二加热片(16b)的加热温度，其中，第二加热片(16b)的加热电压为5V，第二加热片(16b)的加热温度范围不大于180℃，第二温度显示装置(17)精度为0.01℃。
5.按照权利要求1所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，其特征在于：所述第一成像设备(12)为黑白CCD、彩色CCD和摄像机中的一种或两种；所述第二成像设备(8)为黑白CCD、彩色CCD和摄像机中的一种或两种。
6.权利要求1至5中任一项所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
激光器(1)发出的激光经过准直扩束器(2)入射到第一分束器(3)，经第一分束器(3)分束后，被分成透射激光和向上反射激光两部分；
反射激光经面内位移样本(10a)与第一聚焦镜(11)后在第一成像设备(12)中成像，并在第一显示系统(13)中采集图像1a，旋转面内位移样本架(10b)上的第二螺旋测微器(10d)产生一微小位移，使面内位移样本(10a)发生微小形变，在第一显示系统(13)中采集图像1b，在此压力条件下，应用第二加热片(16b)加热面内位移样本(10a)，从室温至60℃，每隔1℃在第一显示系统(13)中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到面内位移样本(10a)在不同压力与不同温度条件下的微小形变量；
透射激光经第二分束器(4)分束后被分成向下反射光与透射光两部分：向下反射光经全反射镜(6)反射后经第二分束器(4)与第二聚焦镜(7)到达第二成像设备(8)；透射光经离面位移样本(5a)反射、第二分束器(4)反射后与向下反射光一同经第二聚焦镜(7)到达第二成像设备(8)，并在第二显示系统(9)中采集图像2a，旋转离面位移样本架(5b)右侧端面上第一螺旋测微器(5d)产生一微小位移，使离面位移样本(5a)发生微小形变，在第二显示系统(9)中采集图像2b，在此压力条件下，应用第一加热片(16a)加热离面位移样本(5a)，从室温至60℃，每隔1℃在第二显示系统(9)中采集一幅图像，相邻两幅图像分别进行相加、滤波、二值化处理等运算后，得到离面位移样本(5a)在不同压力与不同温度条件下的微小形变量。
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