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龙图腾网恭喜上海交通大学申请的专利散射光场全息范围三维位移测量装置、方法及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113946117B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111276689.7，技术领域涉及：G03H1/00；该发明授权散射光场全息范围三维位移测量装置、方法及介质是由闫浩;马伯乐;杨佳苗;陈梁友设计研发完成，并于2021-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本散射光场全息范围三维位移测量装置、方法及介质在说明书摘要公布了：本发明提供了一种散射光场全息范围三维位移测量装置、方法及介质，本发明装置主要由第一激光器、第二激光器、第一分光镜、扩束准直单元、第二分光镜、第三分光镜、第四分光镜、平面镜和相机组成，通过结合散射光场的全息测量和数字图像相关等技术，实现高散射物体三维矢量位移的动态测量。本发明测量装置采用双波长，实现光路复用，比现有的基于散射光场的三维位移与位移测量技术更简单和实用，且位移测量范围相比于单波长而言更大。本发明融合了数字图像相关技术和散射光场的全息测量技术，具有非接触性、测量精度高、测量速度快、测量范围大、三维矢量位移同步测量等优点，在航空航天、微型医疗机器人等高精密测量的场合具有广泛的应用前景。

本发明授权散射光场全息范围三维位移测量装置、方法及介质在权利要求书中公布了：1.一种散射光场全息范围三维位移测量装置的测量方法，其特征在于，包括：散射光场全息范围三维位移测量装置，所述装置包括第一激光器（1）、第二激光器（2）、第一分光镜（3）、扩束准直单元（4）、第二分光镜（5）、平面镜（6）、第三分光镜（7）、第四分光镜（9）和相机（10）；第一分光镜（3）正对第一激光器（1）和第二激光器（2）的激光发射口，将两束激光进行合束，扩束准直单元（4）、第二分光镜（5）、第三分光镜（7）、待测物体（8）依次排成一排位于第一分光镜（3）的合束光路上，待测物体（8）将照射在其表面的光反射后由第三分光镜（7）反射，平面镜（6）位于第二分光镜（5）的反射光路上，第四分光镜（9）位于第三分光镜（7）和平面镜（6）的反射光路的交叉位置处，相机（10）位于第四分光镜的合束光路上；所述方法包括如下步骤：步骤S1：第一激光器和第二激光器发出的光经第一分光镜合束后入射到扩束准直单元后由第二分光镜分成两路：经第二分光镜透射的光束透过第三分光镜后照射到待测物体表面，由待测物体表面反射的光经第三分光镜反射形成测量光束；经第二分光镜反射的光束由平面镜反射形成参考光，测量光束和参考光由第四分光镜合束后干涉，并在相机的感光面上形成全息图；步骤S2：在待测物体位移发生变化前，用第一激光器和第二激光器分别照射待测物体，由相机记录，得到两幅全息图H1和H2，利用记录的两幅全息图进行光场重建，得到待测物体位移前其表面反射光场的两幅单波长相位图，根据双波长相位合成公式对这两幅单波长相位图解算出待测物体位移前的形貌，使用全息图H1或者全息图H2从中解算出待测物体位移前其表面反射光场的强度图；步骤S3：在待测物体位移发生变化后，用第一激光器和第二激光器分别照射待测物体，由相机记录，得到两幅全息图H3和H4，利用记录的两幅全息图进行光场重建，得到待测物体位移后其表面反射光场的两幅单波长相位图，根据双波长相位合成公式对这两幅单波长相位图解算出待测物体位移后的形貌；使用同步骤S2中相同波长激光器照射得到的全息图H3或者H4，解算出待测物体8位移后其表面反射光场的强度图；步骤S4：将待测物体位移前后的形貌相减得到沿光轴方向z向的位移；对待测物体位移前后其表面反射光场的强度图进行处理，计算出待测物体在垂直光轴方向x向和y向的位移；步骤S5：结合待测物体的沿光轴方向z向的位移与垂直光轴方向x向和y向的位移，得到待测物体的三维矢量位移；所述步骤S2包括如下步骤：步骤S2.1：在位移前的强度图上选取待测坐标点P1；步骤S2.2：以选取的待测坐标点P1为中心，划定一个尺寸为2M+1×2M+1像素大小的区域R1，其中M为正整数，由感兴趣的子区域的大小决定；步骤S2.3：在位移后的强度图上任意划定一个以坐标点Pi为中心的尺寸为2M+1×2M+1的区域R2；步骤S2.4：计算区域R1和R2的相似度；步骤S2.5：变化步骤S2.3中坐标点Pi的坐标值，重复步骤S2.3-步骤S2.4，直到i遍历位移后强度图中的所有像素，找出与区域R1相似度最高的区域R2；步骤S2.6：计算区域R2的中心坐标P2；步骤S2.7：将P2与P1的坐标相减，得到P1点的垂直光轴方向x向与y方向的位移；步骤S2.8：重复执行步骤S2.1～步骤S2.7，直到遍历整个位移前的强度图中的所有像素点，即获得所有像素点对应的垂直光轴方向x向和y向的位移。

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