SU1474551A1 - Method and apparatus for measuring speed of diffusion-dispersion objects - Google Patents
Method and apparatus for measuring speed of diffusion-dispersion objects Download PDFInfo
- Publication number
- SU1474551A1 SU1474551A1 SU864115245A SU4115245A SU1474551A1 SU 1474551 A1 SU1474551 A1 SU 1474551A1 SU 864115245 A SU864115245 A SU 864115245A SU 4115245 A SU4115245 A SU 4115245A SU 1474551 A1 SU1474551 A1 SU 1474551A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- speckle
- field
- scanning
- velocity
- diffuse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени вектора скорости плоского освещени диффузных объектов в биологии, медицине и других прикладных област х оптико-физических исследований. Когерентным излучением освещают диффузный объект А. Рассе нное спекл - поле пространственно раздел ют амплитудным светоделителем и осуществл ют двухканальную фотоэлектрическую регистрацию оптического сигнала. Каждую составл ющую спекл - пол после делени сканируют в плоскости объекта в различных, преимущественно ортогональных направлени х, измер при этом модуль скорости движени спекл - структур по числу флуктуаций амплитуды электрического сигнала в единицу времени. По измеренным значени м модул скорости в отсутствие сканировани и при сканировании определ ют расчетным путем направление вектора скорости. Устройство дл осуществлени способа содержит источник конкретного излучени 1, объектив 2, амплитудный светоделитель 3, первый и второй оптические сканаторы 4,5, двухканальный фотоприемный блок 6,6,Ъ 7,7,Ъ электронный блок обработки сигнала 8. 1 з.п. ф., 2 ил.This invention relates to a measurement technique and is intended to measure the velocity vector of flat illumination of diffuse objects in biology, medicine, and other applied fields of optical and physical research. Diffuse object A is illuminated by coherent radiation. Diffuse speckle — the field is spatially separated by an amplitude beam splitter and two-channel photoelectric recording of the optical signal is performed. After dividing, the speckle-field component is divided into different, mainly orthogonal directions in the plane of the object, while measuring the velocity of the speckle-structure by the number of fluctuations of the amplitude of the electrical signal per unit time. From the measured values of the velocity modulus in the absence of scanning and during scanning, the direction of the velocity vector is determined by calculation. An apparatus for carrying out the method comprises a source of specific radiation 1, a lens 2, an amplitude beam splitter 3, a first and a second optical scanners 4.5, a two-channel photoreceiver unit 6.6, b 7.7, b an electronic signal processing unit 8. 1 Cp. f., 2 ill.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение дл исследовани подвижных диф- фузно-отражазощих объектов в биологии, медицине и других прикладных област х оптико-физических измерений.The invention relates to a measurement technique and can be used to study mobile diffuse reflecting objects in biology, medicine, and other applied areas of optical and physical measurements.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей способа за счет определени направлени вектора скорости.The purpose of the invention is to expand the functionality of the method by determining the direction of the velocity vector.
На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего предлагав- мый способ; на фиг.2 - векторные диаграммы , по сн ющие способ измерени 1 shows a block diagram of a device implementing the proposed method; FIG. 2 shows vector diagrams for the measurement method.
. .
Устройство дл измерени скорости движени диффузно-рассеивающих объектов содержит источник 1 когерентного излучени j, объектив 2, амплитудный светоделитель 3, первый 4 и второй 5 оптические сканаторы, фотоприемный блок 6,б , снабженный полевыми диафрагмами 7, , электронный блок 8 обработки сигнала.The device for measuring the speed of movement of diffuse-scattering objects contains a source 1 of coherent radiation j, lens 2, amplitude beam splitter 3, first 4 and second 5 optical scanners, photoreceiver unit 6, b, equipped with field diaphragms 7, electronic unit 8 for signal processing.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Исследуемый диффузный объект А освещают когерентным излучением в направлении, перпендикул рном плоскости движени объекта. Рассе нное объектом излучение, представл ющее собой спекл-поле, амплитудно раздва .The investigated diffuse object A is illuminated with coherent radiation in the direction perpendicular to the plane of motion of the object. The radiation scattered by the object, which is a speckle-field, is amplitude-divided.
Зо регистрируемого в каждом из каналов фотоприемного блока, -путем подсчета числа флуктуации спекл-пол в единицу времени. В отсутствии сканировани определ етс величина модул скорости |V|. При сканировании спекл-пол в различных направлени х X, Y (например, X I Y) определ ютс Zo recorded in each of the channels of the photodetector unit, by counting the number of fluctuations of the speckle-floor per unit of time. In the absence of scanning, the magnitude of the velocity modulus | V | is determined. When scanning the speckle field in different directions X, Y (for example, X I Y) are determined
3535
модули скорости V., и IVal . По измеренным значени м скоростей опредеивают светоделителем 3, осуществл ют поочередное или параллельное сканирование пространственно-разделенного спекл-пол в двух ортогональных направлени х X, Y в плоскости, перпендикул рной направлению освещени . Рассе нное в фиксированной точке, оп- о л етс по формуле (1) направление редел емой апертурой объектива 2 и вектора скорости, диафрагмами 7,7 пол зрени , фотоприемного блока 6,6, спекл-поле ре- Формула гистрируют в фотоприемном блоке. Число спекл-структур, наблюдаемых в поле 45 зрени фотоприемного блока, пр мо пропорционально скорости движени speed modules V., and IVal. Based on the measured values of the speeds, they are determined by the beam splitter 3, alternately or parallelly scanning the spatially separated speckle-field in two orthogonal directions X, Y in the plane perpendicular to the direction of illumination. Scattered at a fixed point, determined by the formula (1) the direction determined by the aperture of the lens 2 and the velocity vector, aperture 7.7 of the field of view, a photodetector unit 6.6, a speckle-field, the formula will go in the photodetector unit. The number of speckle structures observed in field 45 of the photodetector unit is directly proportional to the speed of movement.
изобретени the invention
спекл-пол V М Л/ , где V0 - ско1 . Способ измерени скорости движени диффузно-рассеивающих объектов , включающий освещение объекта когерентным излучением, сканирование рость объекта, М - линейное увели- полученного рассе нного спекл-пол в чение объектива 2. Изменение интенсив- д плоскости, ортогональной направлению ности спекл-пол в плоскости диафрагм освещени , фотоэлектрическую регист- 7S7 преобразуетс в электрические сигналыв при этом число флуктуацииspeckle floor V M L /, where V0 - speed1. The method of measuring the speed of movement of diffuse-scattering objects, including the illumination of an object with coherent radiation, scanning the object's magnitude, M is the linear increased scattered objective speckle of the objective 2. The change in the intensity of the plane orthogonal to the direction of the speckle field in the plane of the diaphragms illumination, the photoelectric register is 7S7 converted into electrical signals, with the number of fluctuations
рацию рассе нного спекл-пол и определение модул скорости спекч- пол по циклу флуктуации интенсивности рассе нного спекл-пол в единицу времени, по которому суд т о скорости объекта, отличающий- с тем, что, с целью расширени функциональных возможностей способаscattered speckle-field and determining the speed modulus of the speckle by the fluctuation cycle of the intensity of the scattered speckle-field per unit of time, according to which the velocity of the object, which is different in that
электрического сигнала в единицу времени определ ет электронный блок 8. Сканирование составл ющих спекл-пол осуществл ют с заданными скорост ми cTV, (например, в направлении X). и fVa (в направлении Y) .The electrical signal per unit of time is determined by the electronic unit 8. Scanning of the components of the speckle-field is carried out at predetermined cTV speeds (for example, in the X direction). and fVa (in the Y direction).
В отсутствии сканировани скорость перемещени спекл-пол равна (фиг.2). При сканировании составл ющие спекл-пол перемещаютс со ско- рост ми V, V + ( и V -г V + rfV2. Направлг ние вектора скорости определ ют , рассчитыва , например, угол at из следующего соотношени In the absence of scanning, the speed of movement of the speckle field is equal to (Fig.2). When scanning, the components of the speckle field move with the speeds V, V + (and V –h V + rfV2. The direction of the velocity vector is determined, for example, by calculating the angle at from the following relation
10ten
tgc( tgc (
.Ll -iЈV4 (1) v7i trfv7i2 .Ll -iЈV4 (1) v7i trfv7i2
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
)5 Излучение когерентного источника 1 направл етс на движущийс диффузный объект А. Рассе нное спекл-поле раздваиваетс амплитудным светоделителем 3 и направл етс на двухканаль2Q ный фотоприемный блок 6,6, оптические входы которого (полевые диафрагмы 7,7 ) оптически согласованы с выходами светоделител посредством первого 4 и второго 5 сканаторов.) 5 The radiation from a coherent source 1 is directed to a moving diffuse object A. The diffuse speckle-field is split in two by an amplitude beam splitter 3 and sent to a two-channel Q2 photodetector unit 6.6, the optical inputs of which (field apertures 7.7) are optically matched to the outputs of the beam splitter through the first 4 and second 5 scanners.
25 Электрический сигнал с выхода фотоприемного блока поступает на вход электронного блока 8 обработки сигнала . Блок 8 осуществл ет определение модул скорости IV-I спекл-пол ,25 The electrical signal from the output of the photodetector unit is fed to the input of the electronic unit 8 signal processing. Block 8 performs the determination of the velocity modulus IV-I speckle-field,
Зо регистрируемого в каждом из каналов фотоприемного блока, -путем подсчета числа флуктуации спекл-пол в единицу времени. В отсутствии сканировани определ етс величина модул скорости |V|. При сканировании спекл-пол в различных направлени х X, Y (например, X I Y) определ ютс Zo recorded in each of the channels of the photodetector unit, by counting the number of fluctuations of the speckle-floor per unit of time. In the absence of scanning, the magnitude of the velocity modulus | V | is determined. When scanning the speckle field in different directions X, Y (for example, X I Y) are determined
3535
модули скорости V., и IVal . По измеренным значени м скоростей опреде о л етс по формуле (1) направление вектора скорости, Формула 45 speed modules V., and IVal. According to the measured values of the velocity m, it is determined by formula (1) the direction of the velocity vector, Formula 45
ле (1) направление и, le (1) direction and,
изобретени the invention
1. Способ измерени скорости движени диффузно-рассеивающих объектов , включающий освещение объекта когерентным излучением, сканирование полученного рассе нного спекл-пол в плоскости, ортогональной направлению освещени , фотоэлектрическую регист- 1. A method of measuring the speed of movement of diffuse-scattering objects, including the illumination of an object with coherent radiation, scanning the obtained scattered speckle-field in a plane orthogonal to the direction of illumination, photoelectric register
рацию рассе нного спекл-пол и определение модул скорости спекч- пол по циклу флуктуации интенсивности рассе нного спекл-пол в единицу времени, по которому суд т о скорости объекта, отличающий- с тем, что, с целью расширени функциональных возможностей способаscattered speckle-field and determining the speed modulus of the speckle by the fluctuation cycle of the intensity of the scattered speckle-field per unit of time, according to which the velocity of the object, which is different in that
за счет определени направлени вектора скорости, полученное спекл-поле дополнительно амплитудно раздел ют, сканирование, фотоэлектрическую регистрацию и определение модул скорости спекл-пол производ т по пространственно разделенных составл ющих спекл-пол в отсутствие и при наличии сканировани , причем сканирование пространственно-разделенных составл ющих спекл-пол провод т в двух различных направлени хj а о направлении вектора скорости объекта суд т по величине модулей скорости спекл- пол , измеренных в отсутствии сканировани и при двух направлени х сканировани .by determining the direction of the velocity vector, the obtained speckle-field is additionally amplitude separated, scanning, photoelectric recording and determining the velocity modulus, the speckle-field is produced over the spatially separated components of the speckle-field in the absence and presence of scanning, and spatially separated The speckle field is conducted in two different directions xj and the direction of the velocity vector of the object is judged by the magnitude of the velocity modules of the speckle measured in the absence of a scan. Wani and two scanning directions.
2. Устройство дл измерени скорости движени диффузно-рассеивающих объектов, содержащее последовательно установленные и оптически согласованные - источник когерентного излучени и объектив, а также первый оптический сканатор, выход которого оптически согласован с первым входом фотоприемного блока, выход которого соединен с входом электронного блока обработки сигнала, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей устройства за счет определени направлени вектора скорости, оно дополнительно снабжено амплитудным свето1- делителем, вход которого оптически согласован с объективом, и вторым сканатором, выход которого оптически согласован с вторым входом фотоприемного блока, при этом первый и второй выходы светоделител оптически согласованы соответственно с входами первого и второго оптического сканатора.2. Device for measuring the speed of movement of diffuse-scattering objects, containing sequentially installed and optically matched - a source of coherent radiation and a lens, as well as the first optical scanner, the output of which is optically matched with the first input of the photodetector unit, the output of which is connected to the input of the electronic signal processing unit , characterized in that, in order to expand the functionality of the device by determining the direction of the velocity vector, it is additionally equipped with amplitudes A single optical divider whose input is optically matched with the lens and a second scanner whose output is optically matched with the second input of the photoreceiver unit, while the first and second outputs of the beam splitter are optically matched with the inputs of the first and second optical scanners.
Фиг. 2FIG. 2
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864115245A SU1474551A1 (en) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | Method and apparatus for measuring speed of diffusion-dispersion objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864115245A SU1474551A1 (en) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | Method and apparatus for measuring speed of diffusion-dispersion objects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1474551A1 true SU1474551A1 (en) | 1989-04-23 |
Family
ID=21255728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864115245A SU1474551A1 (en) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | Method and apparatus for measuring speed of diffusion-dispersion objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1474551A1 (en) |
-
1986
- 1986-09-10 SU SU864115245A patent/SU1474551A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Optica Acta, 1983, vol. 30, № 6, p. 841-848. Авторское свидетельство СССР № 859930, кл. G 01 Р 3/36, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4813782A (en) | Method and apparatus for measuring the floating amount of the magnetic head | |
JP2504544B2 (en) | Multidimensional laser Doppler velocimeter | |
CN1101713A (en) | Device for measurement of strain | |
JPH01113672A (en) | Measuring apparatus of velocity distribution | |
SU1474551A1 (en) | Method and apparatus for measuring speed of diffusion-dispersion objects | |
US4831272A (en) | Apparatus for aligning a reticle mark and substrate mark | |
CN219104954U (en) | Noise self-correction laser Doppler speed measurement system | |
RU2092787C1 (en) | Method determining short distances to diffusion-reflecting objects and gear for its realization | |
CN115932313A (en) | Noise self-correction laser Doppler velocity measurement system and method | |
SU739346A1 (en) | Device for measuring vibration parameters | |
SU956978A1 (en) | Method and apparatus for measuring distance to surface | |
RU2049980C1 (en) | Device for determination of coordinates of points on surfaces of objects | |
SU669202A1 (en) | Loose material level meter | |
SU1024709A1 (en) | Non-flatness checking device | |
SU1753271A1 (en) | Method to determine vibration parameters | |
SU1298531A1 (en) | Photopulse method of measuring object dimensions | |
SU1695184A1 (en) | Method for determination of refractive index profile of optical inhomogeneities | |
SU1167423A1 (en) | Device for measuring motions | |
SU1613957A1 (en) | Apparatus for measuring speed and length of elongated object | |
SU1465695A1 (en) | Photoimpact diameter meter | |
SU587322A1 (en) | Photoelectric microscope | |
RU2082087C1 (en) | Optical-electronic device which measures position of angle meter dial | |
KR20020008444A (en) | Method For measuring 3 Dimensional Wind Direction/Wind Velocity Using Lidar System having Optical Fiber Receiving Optical Meter | |
RU1835485C (en) | Determination method for objectъs cross-section profile | |
SU1571508A1 (en) | Apparatus for measuring the speed of movement of an object |