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Title: Padrões de moiré interferométricos holográficos e suas aplicações
Authors: Oliveira, Marcos Eduardo de
metadata.dc.contributor.advisor: Santos, Paulo Acioly Marques dos
metadata.dc.contributor.members: Santos, Paulo Acioly Marques dos
Castro, Maria Priscila Pessanha de
Carvalho, Isabel Cristina dos S.
Huguenin, José Augusto
Dechoum, Kaled
Issue Date: 6-Oct-2015
Abstract: Um padrão de franjas de moiré dinâmico pode ser produzido através da superposição de pelo menos duas redes holográficas senoidais com frequências espaciais levemente diferentes, obtidas em tempo real num cristal fotorrefrativo Bi12TiO20. A projeção de um único padrão de moiré dinâmico sobre a superfície de um objeto teste é suficiente para reconstruir, computacionalmente, a sua superfície. A superposição de dois hologramas digitais com frequências espaciais levemente diferentes, obtidos em uma configuração holográfica da transformada de Fourier, gera padrões de moiré digitais. Hologramas digitais são registrados por um CCD e a reconstrução das imagens é realizada através da implementação numérica da aproximação de Fresnel, uma formulação baseada na integral de Fresnel – Kirchhoff. Padrões de moiré dinâmicos e digitais podem ser utilizados para determinar o perfil de objetos através da perfilometria por transformação de Fourier. Nesse método, a informação sobre a forma de um objeto é obtida a partir da filtragem numérica do espectro de Fourier do padrão deformado por sua superfície. Porém, essa informação é dita estar empacotada num intervalo entre -π e π . Após um apropriado processo de desempacotamento, a superfície desse objeto pode ser numericamente reconstruída. O objetivo desta tese é demonstrar que a superposição de redes holográficas senoidais dinâmicas e de hologramas digitais produz um padrão de franjas de moiré, em um fenômeno semelhante ao que ocorre no batimento óptico, e que esses padrões podem ser utilizados em perfilometria, para a determinação do perfil de objetos, e em segurança de informação, através do desenvolvimento de códigos numéricos seguros.
metadata.dc.description.abstractother: One dynamic moiré fringe pattern can be generated by the superposition of at least two sinusoidal holographic gratings with slightly different spatial frequencies, obtained in real time in a photorefractive crystal Bi12TiO20. The projection of a single dynamic moiré pattern onto the surface of a test object is enough to computationally reconstruct its surface. The superposition of two digital holograms with slightly different spatial frequencies, obtained in a Fourier transform holographic setup, generates digital holographic moiré patterns. Digital holograms are recorded by a CCD, and the image reconstruction is performed by a numerical implementation of the Fresnel approximation, which is formulated based on Fresnel – Kirchhoff integral. Dynamic and digital moiré patterns can be used to reconstruct object profiles through Fourier transform profilometry. In this method, information about object shapes is obtained by a numerical filtering of the Fourier spectrum of the deformed pattern. However, this information is said to be wrapped in a range between -π and π. After an appropriate process of unwrapping, the object surface can be numerically reconstructed. The main purpose of this work is to demonstrate that the superposition of dynamic sinusoidal holographic gratings and of digital holograms produces moiré fringe patterns, in a similar phenomenon to the one that happens in optical beat, and that these patterns can be used in profilometry, to reconstruct the object surfaces, and information security, by the development of secure numerical codes.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6195
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