傅里叶变换轮廓术中预处理滤波方法的研究

用傅里叶变换轮廓术测量复杂物体形状时,频谱能量分布弥散,出现频率混叠现象,滤波时难以确定截止频率.选用了3种频域滤波窗以及小波滤波4种滤波方法对傅里叶变换轮廓术中的变形光栅图进行处理,计算机模拟并比较了在有噪声和无噪声的情况下不同滤波方法的误差分布.数据分析表明,选用合适的小波基对信号进行滤波处理比其余3种滤波器的测量精度要高.     

π相移及频域滤波对傅里叶变换轮廓术精度的影响

在傅里叶变换轮廓术（FTP）测量方法中,测量系统经成像装置获取由物体高度调制后的变形结构光场,并通过傅里叶变换、频域滤波和傅里叶逆变换恢复出物体的高度信息．其中频域滤波是FTP中提高测量精度的重要环节．本文通过计算机模拟及数据对比证实,在傅里叶变换轮廓术的基础上采用百相移技术消除背景分量,利用适当大小的矩形滤波窗口获得高质量基频分量,有利于减小测量误差．     

彩色结构光π相移傅里叶变换轮廓术的研究

对三维测量系统中使用的光栅进行编码时,将红、绿、蓝三个分量的灰度值均按余弦曲线分布,且三分量间有2π/3的相位间隔,形成颜色渐变的彩色光栅,再将该光栅投射到被测物体上。图像采集装置采集到的是受物体高度调制后的变形光栅,利用傅里叶变换轮廓术对变形光栅的三个分量分别处理,计算出三组被测物体的高度数据,然后对这三组数据进行平均。仿真结果表明彩色光栅投影方法可以得到被测物体的表面高度信息。     

基于小波分析的傅里叶变换轮廓术应用研究

采用一种基于小波分析的傅里叶变换轮廓术测量了物体三维形貌.利用小波变化的时频特性,对测量光栅图像进行了处理,提取了有用的频率分量,获得了光栅图像的相位信息,抑制了频率混叠.计算机模拟结果验证了该方法的可行性,并在有噪声和无噪声的情况下与一般数字滤波器处理结果进行了比较,无论从测量精度还是测量范围都得到了提高.     

基于小波分析的傅里叶变换轮廓术应用研究

采用一种基于小波分析的傅里叶变换轮廓术测量了物体三维形貌。利用小波变化的时频特性,对测量光栅图像进行了处理,提取了有用的频率分量,获得了光栅图像的相位信息,抑制了频率混叠。计算机模拟结果验证了该方法的可行性,并在有噪声和无噪声的情况下与一般数字滤波器处理结果进行了比较,无论从测量精度还是测量范围都得到了提高。     

基于傅里叶变换移相测量的相位测量轮廓术

移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源,提出一种对实际步进移相值进行测量,消除移相误差对相位测量影响的算法,该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合,利用傅里叶变换相位原理测量每次移相的实际相移量,然后根据相移实测值计算相位分布,进而获得物体表面蝗三维数据。该算法能够准确测量每步移相的实际相移量,不要求移相的均匀性和重复性,只需３帧图像就可解调出相位分布,不受移相误差的影响。仿真结果证实了该算法的有效性,实际图像数据处理结果表明,该算法可以基本消除由移相引起的误差。     

傅里叶变换轮廓术中零频对三维面形测量精度的影响

傅里叶变换轮廓术是一种测量物体表面三维形貌的技术,它只需要一幅干涉图即可对整个范围进行分析,其测量系统简约,分辨率高,计算机处理数据快,计算精度高,且具有很强的非接触测量优势,从而得到广泛的应用.本文采用了双色正弦条纹投影技术来消除零频的影响,该方法同传统的π相移方法相比,不需要相移装置,测量系统简单,能真正实现高速测量.本文从理论和实验上阐述了零频对三维面形测量精度的影响.     

多边形滤波窗口在傅里叶变换中的应用

针对传统傅里叶变换求包裹相位过程中矩形滤波窗口易产生噪声干扰的问题,设计了多边形和圆形滤波窗口。简述了傅里叶变换的原理,通过MATLAB对试验所得物体变形条纹图分别用矩形、多边形和圆形滤波窗口进行了滤波,并讨论了滤波后图像的信噪比。结果表明,针对不同形状的频谱图,采用最适合频谱形状的多边形滤波窗口得到的包裹相位图,噪声最小,质量更高。     

傅里叶变换及小波变换的工程应用

指出了傅里叶变换存在的问题,针对其存在的精确性低和不适用于非平稳信号两大问题展开了讨论,分析了几种提高谱质量的校正方法,对近几年得到迅速发展并形成研究热潮的小波变换技术的概念和其在故障诊断中的应用作了介绍。     

二维窗口傅里叶变换轮廓术和二维S变换轮廓术比较

窗口傅里叶变换和S变换都是常用的时频分析技术.窗口傅里叶变换采用大小固定的时频分析窗口对信号在时域和频域进行处理.S变换采用受到信号瞬时频率控制的可变窗口对信号进行分析,它集合了窗口傅里叶变换和小波变换的优点.论文对比分析了基于"脊"处理思想的二维(2-D)窗口傅里叶和2-D S变换在基于结构光投影的光学三维面形测量中的应用.推导了他们用于条纹图相位场计算的表达式,并对比了他们的三维重建效果.模拟和实验都表明:基于"脊"处理的二维S变换方法比二维窗口傅里叶变换方法有更高的相位提取精度,即使分析严重噪声污染的条纹,采用二维S变换也能得到满意的三维重建效果.     

Fourier变换轮廓术中采用Gerchberg叠代消除边缘误差

运用Gerchberg叠代方法，对采集的不满场条纹进行外插处理，直到变形条纹的傅里叶频谱的能量集中在正负一基频周围，消除两基频的相互混叠。计算机模拟证实，采用以上方法可以提高FTP的测量精度。     

Fourier变义换和Gabor变换与小波变换的比较研究

对Fourier变换、Gabor变换和小波变换进行比较。从Fourier变换的定义出发，进行分析阐述，指出了Fburier变换不具有局部化分析的功能以及时频完全分离的缺点：通过对Gabor变换的核函数进行时频两域分析，说明了它品质因数是不恒定的以及它的一些缺陷；最后对小波变换的核函数进行分析，论述了小波变换具有品质因数恒定和多分辨率分析等优点。     

改进型非相移的傅氏变换轮廓测量法

为提高傅氏变换轮廓法 (FTP)的最大可测梯度 ,改进了一种不需移相就能去除零次分量的新方法。通过额外产生零次分量并将其从畸变栅线频谱中去除 ,可使主频带在低频段得到很大扩展。同时控制 Ronchi光栅散焦 ,可有效抑制空间高次谐波。该方法建立的光学模型符合实际测量情况 ,据理论分析可将最大可测梯度提高至原来的 3倍。较之以往通过精确相移滤除零次分量的方法 ,该方法更易实施     

复Morlet小波光学三维轮廓提取关键参数快速设定方法

针对基于复Morlet小波的光学三维轮廓术关键参数设定受经验取值方法影响,实用性较差的现状,提出以小波基函数能量恒定原理、变换特性以及数字信号精确分析为基础,进行理论推导及数值计算验证,建立一种快速、有效设定复Morlet小波中心频率fc和带宽fb,以及尺度a等关键参数的取值方法。数值模拟和对实物形貌恢复效果实验结果表明：该取值方法能够快速有效地获取关键参数,同时在不同周期光栅和尺度参数下,可将误差平均降低0.030 4。     

一种基于分数阶Fourier变换的光斑图像抑噪方法

在激光光斑中心定位系统中,光斑图像噪声直接影响中心定位的精度。为了保证光斑重心的测量精度,抑制光斑图像噪声,针对信号和噪声有很强的时频静合特性,通过分数阶Fourier变换（FRFT）分析了含噪声激光光斑图像在分数阶Fourier域的幅度特征,在一维信号分数阶滤波系统参数估计的基础上,利用多阶段的滤波结构滤除激光光斑图像中的高斯噪声。仿真结果表明,该算法能较好地在强噪声背景下将光斑图像恢复出来,抑噪后的光斑基本能满足激光光斑中心定位系统的预处理要求。     

加权窗口Fourier变换

根据L2(R)空间上的加权Fourier变换fa(ξ)=1/(2π)~(1/2)∫-∞ +∞ f(t)e-iξθa(t)pa(t)dt,给出了加权窗口Fourier变换的定义,推出了它的反演公式及一部分定理,并对此中权窗口Fourier变换进行了简要分析.     

小波分析及其去噪性能研究

小波变换是一种具有一定时间和频率分辨率的分析方法．为了寻找更有效的去噪方法，对连续小波变换(CWT)、离散序列小波变换(DTWT)和正交小波变换(QWT)作了理论分析。结果表明：CWT对噪声具有良好的抑制作用；DTWT在通过域值处理的同时，也考虑了因噪声造成的某些信号细节的丢失；而QWT则能有效地提取淹没在噪声中的微弱信号。与传统的傅里叶变换(FT)相比较，具有显著的优点，值得关注。     

基于二维傅立叶变换轮廓法的织物表面形态测量研究

提出一种基于交叉光轴投影光栅系统和非移频的二维傅立叶变换轮廓测量方法,结合数字加权滤波和可靠度排序的解调技术,获取织物表面变形后的三维轮廓数据,并给出了几种织物面形测量的实例。