Full-field optical metrology and sensing: from micromeasurements to monitoring of civil engineering structures

• Autorzy: Kujawińska M.

Warianty tytułu

PL

Polowa metrologia optyczna: od mikropomiarów do monitorowania dużych struktur inżynierskich

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna Automatyzacja - Nowości i Perspektywy (12 ; 2-4.04.2008 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper we present recent trends in full-field optical metrology. The systems based on classical interferometry, digital holography, grating interferometry interferometric and photoelastic tomography and fringe/Gray code projection applied to static and dynamic objects studies are presented. Opto-numerical methodologies for novel materials studies and MEMS, MOEMS analysis are described including LCOS SLMs based active interferometers and digital holographic systems. The designs of novel interferometric and holographic cameras and their usage in outdoor conditions are presented. The concept of new generation of waveguide based full-field microinterferometers for micro-optics characterization is discussed and the progress on their realization is reported. Also 3D/4D data capture and processing systems for computer graphics, virtual reality and industry are presented. Numerous examples of measurement results and their applications in engineering illustrate the importance of progress in this field.

PL

W pracy zaprezentowano współczesne trendy w optycznej metrologii w zastosowaniach do mikromechaniki, optomechatroniki i monitorowania struktur inżynierskich. Przedstawiono systemy bazujące na metodach: klasycznej interferometrii, cyfrowej holografii, interferometrii siatkowej, projekcji prążków i korelacji obrazu. Zaprezentowano optonumeryczne metodyki badania nowych materiałów i systemów MEMS/MOEMS wykorzystujące m.in. aktywną interferometrię i cyfrową interferometrię holograficzną. Przedstawiono nowe układy kamer interferometrycznych i holograficznych oraz ich wykorzystanie poza laboratorium. Przedyskutowano koncepcję nowej generacji mikrointerferometrów falowodowych oraz przedstawiono stan zaawansowania ich realizacji. Dodatkowo zaprezentowano system pomiaru kształtu i deformacji obiektów trójwymiarowych oraz ścieżkę przetwarzania danych wspomagającą ten system. Przedstawiono również koncepcję połączenia w przemysłowych pomiarach kształtu możliwości maszyn współrzędnościowych i polowych systemów optycznych bazujących na cyfrowej projekcji prążków.

Słowa kluczowe

EN

optical metrology; classical interferometry; digital holography; grating interferometry; photoelastic tomography

PL

metrologia optyczna; klasyczna interferometria; cyfrowa holografia; interferometria siatkowa; projekcja prążków

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 12, nr 2
• Strony: 99--110
• Opis fizyczny: CD, Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kujawińska M.

• Institute of Micromechanics and Photonics Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. M. Kujawinska, New challenges for optical metrology: evolution or revolution, 5th International Workshop on Automatic Processing of Fringe Patterns, Fringe’2005, s. 14-29, 2005
• 2. http://www.micro-optics.org
• 3. M. Kujawinska, C. Gorecki, H. Ottevaere, P. Szczepański, H. Thienpont, Micro-Optic measurement techniques and instrumentation in the European Network of Excellence on Micro-Optics (NEMO), Proc. SPIE, v. 5858, s. 1-8, 2005
• 4. M. Kujawinska, C. Górecki, New challenges and approaches to interferometric MEMS and MOEMS testing, Proc. SPIE, v. 4900, s. 809-823, 2002
• 5. J. Kacperski, M. Kujawinska, Active, LCOS based laser interferometer for microelements studies, Optics Express, v. 14, no. 21, s. 9664-9678, 2006
• 6. P. Kniazewski, T. Kozacki, M. Kujawinska, K. Szaniawska and T. R. Wolinski, Application of the photoelastic tomography to measurement of refractive indices in optical anisotropic microelements, Proc. SPIE, v. 6188, s. 120-128, 2006
• 7. L. Salbut, J. Kacperski, A. Styk, M. Jozwik, H. Urey, C. Gorecki, A. Jacobelli, T. Dean, Interferometric methods for static and dynamic characterizations of micromembranes designed for sensing functions , Proc. SPIE, v. 5458, s. 287-298, 2004
• 8. M. Kujawińska, P. Kniażewski, T. Kozacki, Enhanced interferometric and photoelastic tomography for 3D studies of phase photonics elements, Proc OPERA 2015 (2006)
• 9. M. Kujawińska, L. Sałbut, J. Krężel, A. Michałkiewicz, New generation of full-field interferometric sensors, Proc OPERA 2015, 2006
• 10. D. Post, B. Han, P. Ifju, High Sensitivity Moiré, Springer-Verlag, 1994
• 11. L. Salbut, Novel laser full-field extensometer integrated with loading machine, Proc. SPE, v. 4076, s. 210-216, 2000
• 12. R. Sitnik, M. Kujawińska, From cloud-of-point coordinates to three-dimensional virtual envinronment: the data conversion system, Opt. Eng., v. 41, s. 416-427, 2002
• 13. M. Witkowski, M. Kujawinska, W. Rapp, R. Sitnik, Opto-numerical procedures supporting dynamic lower limbs monitoring and their medical diagnosis, Proc. SPIE, v. 6026, s. 231-239, 2006
• 14. P. Garbat, M. Kujawińska, M. Węgiel, 3D visualization of true variable in time objects based on data from optical measurement system, Proc. SPIE, v. 6196, s. 171-178, 2006 Sładek J., Sitnik R., Kupiec M.: „Concept of hybrid method in dimensional measurements – accuracy assessment of optical scanner”, Scientific papers no.1 Poznań University of Technology, 345-352, 2004
• 15. R. Sitnik, J. Sładek, M. Kupiec, P. M. Błaszczyk, M. Kujawińska, New concept of fast hybrid contact and no-contact measurement for automotive industry, Proc. SPIE, v. 6198, s. 619803, 2006