散斑杨氏条纹的分析与处理

本文应用一维CCD—计算机系统分析散斑杨氏条纹,在实验中增加了付里叶交换透镜,对传统的散斑图逐点分析光路作了改进,缩短了实验装置长度,使频谱可放大缩小,为测量带来很大方便。本文还对散斑随机噪声的平滑、A/D转换及计算机数据处理作了有益的探索,取得较好效果。     

基于二值条纹的快速高精度三维成像系统的研究

文章提供一种基于离焦二值条纹的快速高精度的三维测量系统,通过离焦投影3幅二值条纹图和1幅二值散斑图实现相位展开。在相位展开框架中采用散斑匹配的方法找出参考散斑图和当前散斑图的对应关系,采用改进的PatchMatch匹配算法来进行散斑匹配,利用图形处理器对匹配算法进行并行加速。在图形处理器Nvidia GTX1060上进行加速实验,整个相位展开所需的时间仅为5.13 ms,在距离被测物体110 cm远处,三维重建的均方根误差为0.27 mm。实验结果表明,该系统在快速高精度应用场景中具有较大的应用潜力。     

散斑相片中杨氏条纹的计算机分析

采用双曝光散斑照相法对物体进行平面内微小位移的测量，用付里叶光学技术使该散斑相片产生杨氏条纹，利用计算机对杨氏条纹进行了自动分析与处理，采用Ｒａｄｏｍ变换的一维付里叶变换求得该物体在二维频域中的位移场分布的计算方法，并给出计算结果。     

数字散斑剪切干涉光学测距

提出数字散斑剪切干涉测量原理。结合干涉条纹细锐化技术,在计算机上对散斑数据帧进行处理得到细锐化条纹图形,从图形中得到条纹周期,根据周期计算出被测目标距离。测量的范围可以随着光源的位移进行调节。实验结果表明,当平面漫反射物体距扩束透镜56．5mm时,该法测得距离为56．9mm,有0．71％的偏差。当光源位移50mm时,该法测得的距离为569．3mm,与尺子测得的距离565mm相差0．80％。当距离达100mm时,难以测定条纹周期。该方法特别适用于对漫反射物体距离的测量,且对环境的干扰具有相对非敏感性。     

散斑干涉相关条纹的交叉熵方法研究

现代电子散斑干涉计量过程中,状态变化信息的相关条纹表征对后续待测信息的提取起着重要作用,直接影响到后续处理的难度和信息提取的质量。本文根据交叉熵的基本概念和散斑干涉计量过程状态变化信息表征基本原理的分析,提出了一种新的相关条纹图生成方法－交叉熵法,通过详细的理论推导和应用效果的定量分析表明交叉熵方法所产生的相关条纹与减相关条纹在本质上是一致的,提出的方法完全有效。同时,由于交叉熵条纹表征方法融入了自适应同态滤波,与减条纹相比具有更好的条纹图对比度、较低的散斑指数和更好的包裹相位信息提取质量。     

载波散斑相关条纹的调制频率

针对载波电子散斑干涉(CESPI)偏转物面调制法出现的载波相关条纹的调制频率(f)的合理取值问题,通过CESPI迈克尔逊测量系统光路图分析了偏转角(Δα)与调制频率之间关系,根据散斑大小与散斑空间位移间的相关约束条件,推导出载波相关条纹调制频率的极大值公式;根据载波相关条纹图的频谱分离要求,推导了载波相关条纹调制频率的极小值公式.为了有效提高调制频率,提出了一种基于偏转参考镜面的调制方法,并建立了几何光路模型进行理论分析.实验结果表明:该方法能克服散斑尺寸对调制频率的约束,可以有效提高载波相关条纹的调制频率,特别适用于大载荷形变的CESPI测量.     

散斑干涉相关条纹的交叉熵表征方法

为了避免数字散斑干涉计量中传统相关条纹表征方法因散斑噪声严重导致信噪比较低的问题,根据交叉熵的基本概念和对散斑干涉计量过程状态变化信息表征基本原理的分析,提出了一种新的相关条纹图生成方法--交叉熵法.理论推导和应用效果的定量分析表明:交叉熵方法所产生的相关条纹与减条纹本质上是一致的;由于交叉熵条纹表征方法融入了自适应同态滤波,与减条纹相比具有更好的条纹图对比度、较低的散斑指数和更好的包裹相位信息提取质量.     

数字散斑剪切干涉光学测距

概述了一种新的数字散斑剪切干涉光学测距方法：利用条纹细锐化方法求出干涉条纹周期,从而根据周期与距离的关系得到距离。该项技术适用于测量漫反射目标,对环境噪声的干扰具有相对低的敏感性。实验结果证明了该测距方法的正确性。     

DSPI图象处理条纹倍增新方法

本文针对ＤＳＰＩ测量精度受散斑调制而降低的问题，提出一种条纹倍增的新方法，使条纹密度比普通ＤＳＰＩ的条纹图密度增加一倍，并给同相应的计算机模拟。     

高噪声散斑条纹图像滤波技术的比较

在高噪声散斑条纹图中含有大量的噪声,这些噪声极大的影响了图像的质量.条纹图像处理之前一般的要进行图像预处理,通常选用滤波的方法来去除散斑噪声.笔者介绍了目前常用的滤波方法:均值滤波、中值滤波、频域低通滤波和同态滤波等,利用MATLAB编程实现了这些滤波方法,通过比较对散斑图的滤波效果,以及比较通过这些滤波方法滤波后的图像的方差,平滑指数等各项数字指标,总结了各方法的特点.     

基于激光扫描的焊缝成形尺寸测量

提出了一种基于激光扫描获取焊缝成形尺寸的视觉测量方法.搭建了一套焊缝表面成形视觉成像系统并进行系统标定;实时采集投射激光条纹的焊缝视觉图像,采用中值滤波、二值化分割、骨络化和形态学图像处理方法实现了图像中线激光条纹的提取和细化;以细化的条纹图像为信息源来表征焊缝成形轮廓,并建立了焊缝宽度和焊缝长度的检测算法.实测结果表明,所提出的激光条纹辅助视觉测量方法能够实现焊缝成形尺寸的非接触自动测量,测定的焊缝宽度及焊缝长度可以满足焊缝成形表征的需求.     

基于互补曲线拟合的格雷码亚像素边缘定位

精确定位格雷码光条纹边缘是结构光三维重建系统的关键问题之一.提出了一种互补曲线拟合的光条纹亚像素边缘定位算法,在对互补编码图像进行光强成分分析并二值化处理的基础上,通过边缘检测算法获得准确的初始像素边缘,然后映射回互补编码图像并对其边缘过渡区域进行拟合,最后通过计算互补曲线的交点得到格雷码光条纹的亚像素边缘点.采用平均相对等宽性误差进行评价,得到的最小边缘定位误差为1.97277×10-3,分别对不同投影方向和条纹数量的图像进行处理,都保持了较小的定位误差.实验结果表明,提出的算法能够很好地解决初始边缘定位困难的问题,具有较好的准确性和鲁棒性,提高了光条纹定位精度.     

电流变离合器模拟传输装置界面优化研究

以硅酸铝-硅油为电流变材料,通过实验研究了电流变离合器的传输特性,分析了四种不同界面条件下电流变离合器输出性能的变化及其机理,在此基础上进一步探讨了离合器界面直条数目变化和直条排列形式变化对离合器输出性能的影响。结果表明,在四种不同组合界面中,内、外壁面均加直条时,离合器输出性能较佳;随着界面直条数目的增多,离合器输出转矩提高,但直条数目过多反而不好,存在一个最佳值,本实验装置最佳值为8;直条排列形式变化对ER离合器传输性能具有复杂的影响,在同样实验条件下,四种界面形式中长短直条混排结构界面输出能力最高。     

数字图象条带干扰的自动检测与处理

本文提出了一种条带干扰自动检测和处理的新方法。该方法无需关于条带的先验知识,它通过对局部图象进行相关分析和统计估值,由此来检测干扰参数并估计干扰的强度。文中详细地论述了加性,乘性,周期性以及非周期性等条带干扰的处理方法。实验结果表明,该方法有很好的去条带干扰效果和相当高的处理速度。     

相位编码型铟瓦水准标尺视觉检测方法研究

对条码型水准标尺进行检测是测定标尺的分划误差或确定标尺的修正常数，也是实现精密测绘计量任务的重要保证。针对条码型水准标尺的编码原则，提出采用计算机视觉瞄准结合双频激光干涉长度测量的方法实现条码尺的线纹分划检测。实验证明，该视觉瞄准方法的准确度高、重复性好，适用于条码型水准标尺的分划检测。     

涂层界面失效过程的ESPI无损检测方法

基于激光电子散斑干涉技术(ESPI),对涂层失效过程的电子散斑干涉技术检测平台进行设计搭建,在不破坏涂层前提下,观察到浸泡失效过程中涂层的原位、实时和动态干涉条纹,并对其进行优化处理.将原位、实时观察到的条纹与零时刻条纹图像相减后进行计算机二值化处理,得到反映涂层失效信息的原位、实时及动态图像.针对环氧色漆/碳钢涂装体系,证实了电子散斑干涉技术分析的有效性,并根据其检测图像的变化,将环氧涂层的浸泡过程分为三阶段:初期没有斑点,涂层完好;中期出现模糊的斑点,涂层防护作用下降;后期出现清晰的黑色大斑点,涂层丧失防护能力.实现了涂层/金属界面失黏、膜下金属腐蚀微观发展过程原位、实时和动态的无损检测.     

基于彩色条纹结构光的物体三维重建方法

提出了一种新的基于结构光的彩色条纹编码方法完成彩色投影图案的设计.将投影投射到待测量物体表面后,需要对获得的图像进行颜色区分来获得代码信息.基于阈值和HSI空间分色算法,研究了彩色编码中8种颜色的有效区分方法.得到投影图像中条纹的代码信息后,利用摄像机和投影仪的参数计算物体的三维信息.研究了摄像机和投影仪标定以及物体三维信息的计算方法,进而研究了基于样条插值的物体表面三维重建方法.利用提出的方法对石膏模型和人手表面进行三维测量与重建.实验结果表明,所提出的三维重建方法具有较高的重建精度和良好的实时性品质指标.     

利用剪贴定片条纹设计制作不同直线方向动感的条纹动感片

给出运用条纹动感片迭加条纹运动规律，由测定的剪贴定片条纹数据，计算求解能产生各种不同直线方向动感的定片条纹数据的方法。     

基于变分的MODIS 数据条带噪声去除方法

条带噪声是影响MODIS数据影像质量与反演精度的重要因素之一。针对MODIS数据中存在的三类条带噪声,提出了一种去除多类条带噪声的变分方法。该方法针对MODIS数据中条带噪声的类型设计相应的能量项：对于探测器间条带噪声和镜边条带噪声,采用直方图匹配变分项;对于随机噪声条带,采用单向消除项。各能量项通过权重系数组合构成总能量泛函,利用梯度下降流法最小化该泛函并离散数值化求解,从而实现条带噪声的消除。实验结果表明,提出的方法能够有效地去除MODIS数据的多类条带噪声。     

基于结构光的大锻件尺寸测量中光条纹中心线提取方法

大型锻件温度高,测量条件恶劣、误差较大,精确的尺寸测量可有效减少加工余量并提高材料的利用率.以高温锻件图像采集方法为基础,双目视觉结合结构光法可用于大型锻件尺寸在线测量.为消除干扰光线对在线测量锻件尺寸的影响,提出通过对单幅锻件结构光图像处理提取结构光条纹中心线的方法.该方法利用结构光条纹在截面上近似高斯分布的特点,首先根据设定阈值在行方向上搜索,并确定结构光条纹及干扰光线的起始位置;其后从起始位置开始沿光条纹在设定范围内搜索,并判断光条纹截面是否近似符合高斯分布以去除干扰光线;最后以结构光条纹起始位置为起点上下搜索,并计算结构光条纹的亚像素中心.实验结果表明:该方法具有计算简单、实现快速、稳定性好的特点,可用于大型锻件尺寸测量中结构光条纹中心线的提取.