Time average scanning digital holography

Title Alternative:Časově středovaná skenovací digitální holografie
Simple item page
dc.contributor.authorPsota, Pavel
dc.contributor.authorLédl, Vít
dc.contributor.authorDoleček, Roman
dc.contributor.authorMatoušek, Ondřej
dc.contributor.authorKredba, Jan
dc.date.accessioned2018-06-26
dc.date.accessioned2018-06-26
dc.date.available2018-06-30
dc.date.available2018-06-26
dc.date.issued2018
dc.description.abstractTento článek představuje novou metodu pro měření amplitud harmonických oscilací nazvanou časově středovaná skenovací digitální holografie. Rekonstruovaný intenzitní obraz z časově středovaného digitálního hologramu vytváří interferenční strukturu, která je popsána Besselovou funkcí prvního typu nultého řádu. Je-li fáze laserového svazku v interferometru modulována, interferenční proužek odpovídající nultému řádu se v závislosti na hloubce modulace posune. Metoda je založena na skenování proužku nultého řádu přes celý povrch objektu. Amplituda vibrací je nezávisle a absolutně vyhodnocena v každém pixelu. Výhodou navrhované techniky ve srovnání s dalšími metodami digitální holografické vibrometrie je schopnost měřit amplitudu vibrací bez rizika správnosti určení interferenčního řádu. Z tohoto důvodu metoda umožňuje měření amplitud vibrací s velkou strmostí či nespojitých / částečně zastíněných objektů. Správnost metody byla experimentálně ověřena měřením ohybového piezoelektrického aktuátoru.cs
dc.description.abstractDiese Arbeit stellt ein neuartiges Verfahren zur Amplitudenverteilung harmonisch oszillierender Objekte vor, das als zeitgemittelte digitale Holographie bezeichnet wird. Das rekonstruierte Bild des zeitgemittelten digitalen Hologramms hat die Form eines Satzes von Streifen, die einer Bessel-Funktion nullter Ordnung des ersten Typs folgen. Wenn die Phase des Lichtstrahls in dem Interferometer moduliert wird, verschiebt sich der helle Streifen nullter Ordnung in Bezug auf die Modulationstiefe. Das Verfahren basiert auf der kontinuierlichen Verschiebung des Streifens nullter Ordnung über die Objektoberfläche und der Wert der Schwingungsamplitude wird unabhängig in jedem Pixel bewertet. Ein vorteilhaftes Merkmal der vorgeschlagenen Technik in Bezug auf andere digitale holographische Vibrometrieverfahren ist die Fähigkeit, die Schwingungsamplitude ohne Risiko von Interferenzstreifenordnungen oder 2?-Fehlern zu messen. Aus diesem Grund erlaubt das Verfahren die Messung großer Amplitudenverteilungen oder diskontinuierlicher / teilweise schattierter Objekte. Die Richtigkeit der Methode wurde experimentell durch die Messung des Biegepiezoaktors überprüft.de
dc.description.abstractThis paper presents a novel method for amplitude distribution measurement of harmonically oscillating objects called time average scanning digital holography (TASDH). Reconstructed intensity image from time averaged digital hologram has the form of a set of fringes that follow a zero-order Bessel function of the first kind. When the phase of light beam in the interferometer is modulated, the bright zero-order fringe shifts with respect to the modulation depth. The method is based on continuous shift of the zero-order fringe over the object surface and the value of vibration amplitude is evaluated independently in every single pixel. An advantageous feature of the proposed technique with respect to other digital holographic vibrometry methods is the ability to measure amplitudes of vibration without the risk of interference fringe order, or 2?, errors. On that account, the method allows to measure high slopes amplitudes distribution or discontinuous/partially shaded objects. The correctness of the method was experimentally verified by measuring the bending piezo actuator.en
dc.description.abstractW artykule przedstawiono nowatorską metodę pomiaru amplitud oscylacji harmonicznych nazwaną czasowo wyśrodkowaną cyfrową holografią skaningową. Obraz odtworzony z czasowo wyśrodkowanego cyfrowego hologramu tworzy strukturę interferencyjną, opisaną funkcją Bessela pierwszego rodzaju zerowego rzędu. Jeżeli faza wiązki laserowej w interferometrze jest modulowana, pasek interferencyjny odpowiadający rzędowi zerowemu w zależności od głębokości modulacji przesuwa się. Metoda oparta jest na skanowaniu paska rzędu zerowego na całej powierzchni obiektu. Amplitudę drgań oceniano niezależnie i absolutnie dla każdego piksela. Zaletą proponowanej techniki w porównaniu z innymi metodami cyfrowej wibrometrii holograficznej jest zdolność pomiaru amplitudy drgań bez ryzyka dla prawidłowego określenia rzędu interferencyjnego. Z tego powodu metoda pozwala na pomiar amplitud wibracji o dużej stromości lub niespójnych/częściowo zacenionych obiektów. Prawidłowość metody została zweryfikowana eksperymentalnie poprzez pomiar giętego piezoelektrycznego aktuatora.pl
dc.formattext
dc.format.extent33-42 s.
dc.identifier.doi10.15240/tul/004/2018-1-004
dc.identifier.eissn1803-9790
dc.identifier.issn1803-9782
dc.identifier.otherACC_2018_1_04
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/26402
dc.language.isoen
dc.licenseCC BY-NC 4.1
dc.publisherTechnická univerzita v Liberci, Česká republikacs
dc.relation.isbasedonMcCONNELL, K. G.; VAROTO, P. S.: Vibration testing: theory and practice. John Wiley & Sons, 1995. ISBN: 978-0-471-66651-6.
dc.relation.isbasedonBUTTERS, J. N.; LEENDERTZ, J. A.: Holographic and Video Techniques Applied to Engineering Measurement. Measurement and Control. 1971, Vol. 4, Issue 12, pp. 349–354. DOI: 10.1177/002029407100401201
dc.relation.isbasedonMACOVSKI, A; RAMSEY, S. D.; SCHAEFER, L. F.: Time-Lapse Interferometry and Contouring Using Television Systems. Applied Optics. 1971, Vol. 10, Issue 12, pp. 2722–2727. DOI: 10.1364/AO.10.002722
dc.relation.isbasedonKREIS, T.: Handbook of holographic interferometry: optical and digital methods. Wiley-VCH, 2005. DOI: 10.1002/3527604154
dc.relation.isbasedonPEDRINI, G.; OSTEN, W.; GUSEV, M. E.: High-speed digital holographic interferometry for vibration measurement. Applied Optics. 2006, Vol. 45, Issue 15, pp. 3456–3462. DOI: 10.1364/AO.45.003456
dc.relation.isbasedonDe GREEF, D.; SOONS, J.; DIRCKX, J. J. J.: Digital stroboscopic holography setup for deformation measurement at both quasi-static and acoustic frequencies. International Journal of Optomechatronics. DOI: 10.1080/15599612.2014.942928
dc.relation.isbasedonPSOTA, P.; LÉDL, V.; DOLEČEK, R.; ERHART, J.; KOPECKÝ, V.: Measurement of piezoelectric transformer vibrations by digital holography. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2012, Vol. 59, Issue 9, pp. 1962–1968. DOI: 10.1109/TUFFC.2012.2414
dc.relation.isbasedonPSOTA, P.; LÉDL, V.; DOLEČEK, R.: High Dynamic Range Digital Holographic Method for Very Small Amplitude Measurement. Fringe 2013. pp. 635–640. DOI: 10.1007/978-3-642-36359-7_117
dc.relation.isbasedonVERRIER, N.; ATLAN, M.: Absolute measurement of small-amplitude vibrations by time-averaged heterodyne holography with a dual local oscillator. Optics Letters. 2013, Vol. 38, Issue 5, pp. 739–741. DOI: 10.1364/OL.38.000739
dc.relation.isbasedonJOUD, F.; LALOË, F.; ATLAN, M.; HARE, J.; GROSS, M.: Imaging a vibrating object by Sideband Digital Holography. Optics Express. 2009, Vol. 17, Issue 4, pp. 2774–2779. DOI: 10.1364/OE.17.002774
dc.relation.isbasedonPSOTA, P.; LÉDL, V.; DOLEČEK, R, VÁCLAVÍK, J.; KOPECKÝ, V.: Improved holographic method for vibration amplitude measurement from nano to microscale. In: AIP Conference Proceedings. 2014, Vol. 1600, Issue 1, pp. 228–236. DOI: 10.1063/1.4879587
dc.relation.isbasedonCREATH, K.: Phase-shifting holographic interferometry. In: Rastogi P. K. (eds) Holographic Interferometry. Springer Series in Optical Sciences. 1994, Vol. 68, pp. 109–150. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/978-3-540-48078-5_5
dc.relation.isbasedonSTETSON, K. A.; BROHINSKY, W. R.: Fringe-shifting technique for numerical analysis of time-average holograms of vibrating objects. Journal of the Optical Society of America A. 1988, Vol. 5, Issue 9, pp. 1472–1476. DOI: 10.1007/978-3-540-48078-5_5
dc.relation.isbasedonPSOTA, P.; LÉDL, V.; DOLEČEK, R; MOKRÝ, P; VOJTÍŠEK, P; VÁCLAVÍK, J.: Comprehensive time average digital holographic vibrometry. Optical Engineering. 2016, Vol. 55, Issue 12. DOI: 10.1117/1.OE.55.12.121726
dc.relation.ispartofACC Journalen
dc.relation.isrefereedtrue
dc.subjectdigital holographyen
dc.subjecttime-average holographyen
dc.subjectscanning holographyen
dc.subjectvibrationsen
dc.subjectphase modulationen
dc.titleTime average scanning digital holographyen
dc.title.alternativeČasově středovaná skenovací digitální holografiecs
dc.title.alternativeZeitdurchschnitt der Scan-digital-Holographiede
dc.title.alternativeCzasowo wyśrodkowana cyfrowa holografia skaningowapl
dc.typeArticleen
local.accessopen
local.citation.epage42
local.citation.spage33
local.fulltextyesen
local.identifier.publikace6186
local.relation.issue1
local.relation.volume24
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
ACC_2018_1_04.pdf
Size:
861.2 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Článek
Download
Collections
2018/1 - Natural Sciences and Technology