DE102006030399B3 - Two-dimensional Fabry Perot interferogram`s circular radius detecting method for detecting gusts, involves selecting transformation such that intensity extrema existing in intensity distribution appears equidistant in intensity vector - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erfassung von Ringradien in Interferogrammen, welche eine 2-dimensionale Intensitätsverteilung aufweisen.The The invention relates to a method and a device for detection of ring radii in interferograms, which is a 2-dimensional intensity distribution exhibit.
Es
sind verschiedene spektroskopische Meßmethoden bekannt, bei welchen
durch Auswertung von unter Verwendung einer optischen Strahlung
erzeugten Interferogrammen beispielsweise minimale Längen- oder
Wellenlängenänderungen quantitativ
bestimmt werden. Solche Interferogramme zeigen in einer 2-dimensionalen Intensitätsverteilung
ringförmig
angeordnete Intensitätsextrema,
beispielsweise Intensitätsmaxima
und -minima von Fabry-Perot-Interferenzbildern. Die Grundlagen der
Erzeugung von Fabry-Perot-Interferenzbildern sind beschrieben in
beispielsweise R. Guenther, Modern Optics, Chapt. 4 "Interference", John Wiley and
Sons, 2001. Aus der
Die Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Einrichtung zur Vermessung von Interferogrammen der genannten Art zu schaffen, mit welchen eine schnelle und genaue Erfassung der Lage der Intensitätsextrema möglich ist.The The object of the invention is to provide methods and apparatus for surveying of interferograms of the type mentioned, with which a fast and accurate recording of the location of the intensity extrema possible is.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 and by a device having the features of claim 9 solved. Embodiments and developments are specified in the respective subclaims.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Erfassung von Ringradien in Interferogrammen, welche eine 2-dimensionale Intensitätsverteilung aufweisen, geschaffen. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass aus dem 2-dimensionalen Interferogramm mittels einer 2D-1D-Transformation ein 1-dimensionaler Intensitätsvektor erzeugt wird, wobei die 2D-1D-Transformation so gewählt ist, dass in der 2-dimensionalen Intensitätsverteilung vorhandene Intensitätsextrema äquidistant in dem 1-dimensionalen Intensitätsvektor (d.h. mit einer dominanten Frequenz) erscheinen, dass der 1-dimensionale Intensitätsvektor einer Fourier-Transformation unterzogen wird, und dass aus dem durch die Fourier-Transformation erhaltenen Fourier-Vektor Frequenz und Phasenlage der dominanten Frequenz ermittelt werden. Für ringförmige Fabry-Perot-Interferogramme kann zur Erfüllung der Äquidistanzbedingung beispielsweise die 2D-1D-Transformation durch radiale Mittelung von Intensitätswerten der 2-dimensionalen Intensitätsverteilung zu gegebenem Radius RN definiert werden (RN < RN+1 für N = 1, 2, ...), wobei die so gemittelte Intensität IN das N-te Element des 1-dimensionalen Intensitätsvektors darstellt und N proportional zum Quadrat von RN ist.The invention provides a method for detecting ring radii in interferograms having a 2-dimensional intensity distribution. According to the invention, it is provided that a 1-dimensional intensity vector is generated from the 2-dimensional interferogram by means of a 2D-1D transformation, wherein the 2D-1D transformation is selected such that intensity extrema present in the 2-dimensional intensity distribution are equidistant in the 2-dimensional intensity distribution 1-dimensional intensity vector (ie, with a dominant frequency) appear that the 1-dimensional intensity vector is subjected to a Fourier transform, and that the frequency and phase of the dominant frequency are determined from the Fourier vector obtained by the Fourier transform. For annular Fabry-Perot interferograms, for example, the 2D-1D transformation can be defined by radially averaging intensity values of the 2-dimensional intensity distribution to given radius R N (R N <R N + 1 for N = 1, 2) , ...), where the thus-averaged intensity I N represents the Nth element of the 1-dimensional intensity vector and N is proportional to the square of R N.
Es kann vorgesehen werden, dass durch Rückrechnung der Frequenz und Phasenlage der dominanten Frequenz des Invertierung der 2D-1D-Transformation aus dem Fourier-Vektors in den Ortsraum die jeweilige Lage der Intensitätsextrema in dem 2-dimensionalen Interferogramm ermittelt wird.It can be provided that by recalculation of the frequency and Phasing of the dominant frequency of the inversion of the 2D-1D transformation from the Fourier vector into the location space the respective position of the intensity extrema is determined in the 2-dimensional interferogram.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Intensitätsextrema von Fabry-Perot-Interferogrammen erfaßt.According to one embodiment of the invention are the intensity extremes of Fabry-Perot interferograms detected.
Das Verfahren kann durch Implementierung in Software durchgeführt werden.The Procedure can be performed by implementation in software.
Alternativ kann das Verfahren durch Implementierung in Hardware durchgeführt werden.alternative The method can be implemented by implementation in hardware.
Gemäß einer Ausführungsform kann durch das Verfahren die Erfassung von Ringradien in Interferogrammen in Echtzeit durchgeführt werden.According to one embodiment can by the method the detection of ring radii in interferograms done in real time become.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Verfahren zur Erfassung von Längen- oder Wellenlängenänderungen durchgeführt.According to one embodiment For example, the method of detecting length or wavelength changes is performed.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren an Bord eines Luftfahrzeugs durch zur Erfassung von Böen durchgeführt wird.Farther It may be provided that the procedure aboard an aircraft by detecting gusts carried out becomes.
Weiter wird durch die Erfindung eine Einrichtung zur Erfassung von Ringradien in Interferogrammen, welche eine 2-dimensionale Intensitätsverteilung aufweisen, geschaffen. Erfindungsgemäß ist eine 2D-1D-Transformationseinheit zur Erzeugung eines 1-dimensionalen Intensitätsvektors aus dem 2-dimensionalen Interferogramm vorgesehen, wobei die in der 2D-1D-Transformationseinheit durchgeführte 2D-1D-Transformation so gewählt ist, dass in der 2-dimensionalen Intensitätsverteilung vorhandene Intensitätsextrema äquidistant in dem 1-dimensionalen Intensitätsvektor (d.h. mit einer dominanten Frequenz) erscheinen, und dass eine Fourier-Transformationseinheit zur Erzeugung eines Fourier-Vektors aus dem 1-dimensionalen Intensitätsvektor und zur Abgabe einer Information bezüglich Frequenz und Phasenlage der dominanten Frequenz vorgesehen ist.Further The invention provides a device for detecting ring radii in interferograms, which is a 2-dimensional intensity distribution have created. According to the invention, a 2D-1D transformation unit for generating a 1-dimensional intensity vector from the 2-dimensional Interferogram provided, wherein in the 2D 1D transformation unit conducted 2D-1D transform so chosen is that intensity extrema present in the 2-dimensional intensity distribution equidistant in the 1-dimensional intensity vector (i.e., having a dominant frequency), and that a Fourier transform unit for generating a Fourier vector from the 1-dimensional intensity vector and to provide information regarding frequency and phase the dominant frequency is provided.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Invertierungseinheit vorgesehen, um durch Rückrechnung der Frequenz und Phasenlage der dominanten Frequenz desinvertierung der 2D-1D-Transformation aus dem Fourier-Vektors in den Ortsraum die jeweilige Lage der Intensitätsextrema in dem 2-dimensionalen Interferogramm zu ermitteln.According to one embodiment The invention provides an inversion unit is provided to recalculation the frequency and phase of the dominant frequency of the inversion the 2D-1D transformation from the Fourier vector into the space space the respective Location of the intensity extrema in the 2-dimensional To determine interferogram.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung von Intensitätsextrema von Fabry-Perot-Interferogrammen vorgesehen.According to one embodiment is the device for detecting intensity extrema of Fabry-Perot interferograms intended.
Die Einrichtung kann durch Implementierung in Software vorgesehen sein.The Facility may be provided by implementation in software.
Alternativ kann die Einrichtung durch Implementierung in Hardware vorgesehen sein.alternative The device may be provided by implementation in hardware be.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung von Ringradien in Interferogrammen in Echtzeit vorgesehen.According to one embodiment is the device for recording ring radii in interferograms provided in real time.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Einrichtung zur Erfassung von Längen- oder Wellenlängenänderungen vorgesehen.According to one embodiment the invention is the device for detecting length or Wavelength changes intended.
Die Einrichtung kann an Bord eines Luftfahrzeugs zur Erfassung von Böen vorgesehen sein.The Device may be provided on board an aircraft for detecting gusts be.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.in the Below are embodiments of the Invention explained with reference to the drawing.
Es zeigt:It shows:
Zur
Vermessung des Interferogramms, bestehend in einer Erfassung der
Ringradien und Berechnung derselben, ist eine 2D-1D-Transformation vorgesehen,
durch welche die 2-dimensionale Intensitätsverteilung des Interferogramms
auf einen 1-dimensionalen sogenannten Intensitätsvektor abgebildet wird, d.h.
auf eine 1-dimensionale Intensitätsverteilung,
wie sie in
In
Die
so erhaltene 1-dimensionale Intensitätsverteilung (Intensitätsvektor)
wird nun durch eine Fourier-Transformation in den Frequenzraum abgebildet,
so dass sich für
das vorliegende Ausführungsbeispiel
das in
Die
aus der Fourier-Transformation des Intensitätsvektors erhaltene Phaseninformation
ist in
Durch
Rückrechnung
kann aus der Information über
Phase und Frequenz die Lage der Intensitätsextrema, also der Ringradien
des Interferogramms exakt ermittelt werden, wie es in
In
Der
2D-1D-Transformationseinheit
Diese
Information wird einer Invertierungseinheit
Die Implementierung von Verfahren und Einrichtung kann Software- oder Hardware-mäßig erfolgen.The Implementation of procedures and setup can be software or Hardware-wise done.
Die Erfassung der Ringradien in der beschriebenen Weise kann schnell, genau und deterministisch erfolgen, die Vermessung kann in Echtzeit erfolgen. Die Ausführungsgeschwindigkeit kann um zwei bis drei Größenordnungen, d.h. um den Faktor 100 bis 1.000 größer sein als bei herkömmlichen, beispielsweise iterativen Auswertemethoden.The Detecting the ring radii in the manner described can be fast, accurate and deterministic, the measurement can be done in real time. The execution speed can be two to three orders of magnitude, i.e. be larger by a factor of 100 to 1,000 than in conventional, for example, iterative evaluation methods.
Verfahren und Einrichtung sind aufgrund ihrer Robustheit und Schnelligkeit geeignet für eine Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise an Bord eines Luftfahrzeugs zur Erfassung von Böen in einer Böensensorik, wie sie beispielsweise zur Verminderung von Strukturbelastungen des Luftfahrzeugs vorgesehen sein kann.method and furnishings are due to their ruggedness and speed suitable for a variety of applications, such as aboard an aircraft for the detection of gusts in a gust sensor, as for example for reducing structural loads of the aircraft may be provided.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008056869B3 (en) * | 2008-11-12 | 2009-11-12 | Eads Deutschland Gmbh | Method for image processing of intensity images having annular structure for determining position, involves defining sectors of intensity images with sector vertex on sector origin point which lies in annular structure |
| DE102009021557A1 (en) | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Eads Deutschland Gmbh | Linear momentum determining method for rotor shaft of helicopter, involves determining linear momentum from idle position of reference patterns and/or position of reference patterns in camera image during deformation of shaft |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH545486A (en) * | 1972-05-18 | 1973-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Device for the analysis of the intensity-recorded interference pattern of a vibrating object illuminated with coherent light |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH545486A (en) * | 1972-05-18 | 1973-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Device for the analysis of the intensity-recorded interference pattern of a vibrating object illuminated with coherent light |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008056869B3 (en) * | 2008-11-12 | 2009-11-12 | Eads Deutschland Gmbh | Method for image processing of intensity images having annular structure for determining position, involves defining sectors of intensity images with sector vertex on sector origin point which lies in annular structure |
| WO2010054625A2 (en) | 2008-11-12 | 2010-05-20 | Eads Deutschland Gmbh | Method and device for determining the position, radius and/or deviation in form of an annular structure |
| WO2010054625A3 (en) * | 2008-11-12 | 2010-07-08 | Eads Deutschland Gmbh | Method and device for determining the position, radius and/or deviation in form of an annular structure |
| US8670635B2 (en) | 2008-11-12 | 2014-03-11 | Eads Deutschland Gmbh | Method and device for determining the position, radius and/or shape deviation of a ring structure |
| DE102009021557A1 (en) | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Eads Deutschland Gmbh | Linear momentum determining method for rotor shaft of helicopter, involves determining linear momentum from idle position of reference patterns and/or position of reference patterns in camera image during deformation of shaft |
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