教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-11-0357)
- 作品数：8 被引量：169H指数：3
- 相关作者：张启灿苏显渝陈文静李雪郭志明更多>>
- 相关机构：四川大学更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信更多>>
- 动态三维面形测量的研究进展被引量：37
- 2013年
- 近年来,光学非接触三维面形测量技术被深入研究和广泛应用,其中常采用的技术方案是投影一个载频条纹到被测物体表面,利用成像设备从另一个角度记录受被测物体高度调制的变形条纹图像,再从中解调重建出被测物体的三维面形分布。与单帧图像的傅里叶条纹分析方法相结合,这种基于条纹投影的调制和解调技术被拓展应用到动态过程(物体)的三维面形测量和重建中,以满足日益增长的动态过程分析需求。回顾了近年来在基于条纹投影和傅里叶分析的动态过程三维面形测量以及薄膜振动模式检测研究中的进展,讨论了不同动态过程的测量方法和测量系统,给出了相关应用的实验结果。讨论了该技术的优点和面临的挑战,并指出了该领域今后的发展动向。
- 张启灿苏显渝
- 关键词：光学测量三维面形测量动态过程傅里叶分析形变分析
- 三维面形测量中基于模版匹配的变形条纹修复被引量：4
- 2014年
- 在基于条纹投影和相位分析的三维面形测量中,由于被测物体表面标志点或复杂面形的阴影遮挡存在,会造成变形条纹局部区域的条纹数据缺失,影响相位和高度信息的最终重建,需要人为地对缺失图像信息进行修复。提出了一种新的缺失条纹数据修复方法——基于模版匹配的图像修复算法,通过图像中已有条纹信息(特别是与待修复区域周围相位信息相似度较高的已知条纹信息)对缺失的变形条纹信息进行估算,实现数据修复。该方法修复效果好,运算过程无需人为参与,便于计算机自动实现,尤其适合于待修复图像整体结构明显、纹理清晰图像的数据修复,有助于提高被测物体相位计算质量和在此基础上的三维面形重建质量。
- 白乐源张启灿
- 关键词：光学测量图像修复模版匹配标志点
- 颜色编码正弦条纹实现孤立动态物体3维测量
- 2014年
- 采用常规条纹投影与相位分析方法,对动态物体,尤其是空间存在孤立区域、分布不连续的动态物体进行3维面形测量时,很难得到可靠的展开相位。为了解决这一问题,提出一种用颜色编码正弦条纹光栅投影测量的新方法。该方法使用二级编码的颜色信息来标记待投影的正弦条纹,从另一角度拍摄记录带有颜色信息的变形条纹图,根据编码特征进行解码获取颜色级次来确定条纹级次,并指导截断相位的展开,重建空间孤立动态物体的3维面形数据。结果表明,该算法的编码稳定、解码方式可靠,只需要拍摄1幅图就可以较好地重建空间孤立物体的3维面形。
- 王慧白乐源麻珂张启灿
- 关键词：傅里叶光学相位测量
- 基于双色条纹投影的薄膜振动模式分析被引量：1
- 2013年
- 结构光投影和条纹时间平均分析技术已被用于振动模式分析中,但由于投影单色正弦条纹时振动薄膜变形条纹傅里叶谱中零频涵盖范围较大,会限制滤波窗的选取范围,从而影响模式的最终重建结果。为提高振动模式重建的准确性,提出了一种利用π相移正弦条纹投影进行薄膜振动模式分析和振幅重建的方法,通过处理两个通道的条纹分量达到消除零频的目的。给出了该方法的理论分析,完成了相应的计算机模拟,分析了影响测量精度的因素。通过与投影单色正弦条纹的振动模式重建结果对比,表明该方法有较高的重建精度。不同激励频率下的实际薄膜振动实验结果也证明了该方法正确可行。
- 翟树岭郭志明张启灿
- 关键词：信息光学振动测量
- 结构光三维成像技术被引量：129
- 2014年
- 近年来,结构光三维成像技术被深入研究和广泛应用,通常采用的技术方案是投影一个载频条纹到被测物体表面,利用成像设备从另一个角度记录受被测物体高度调制的变形条纹图像,再从获取的变形条纹图中数字解调重建出被测物体的三维数字像。与全息三维成像对应,结构光三维成像过程也是两步成像过程,先获取物体被结构光条纹调制的二维图像,再从包含变形条纹的二维像中通过数字重建方法得到物体的三维数字像。主要回顾了本课题组在基于结构光三维成像技术研究中的进展,讨论了基于傅里叶条纹分析、相移条纹分析和动态过程三维成像的方法,给出了相关应用的实验结果,分析了结构光三维成像的特点以及该领域今后的发展动向。
- 苏显渝张启灿陈文静
- 关键词：三维成像结构光三维面形测量条纹分析全息显示
- 微飞行器扇动扑翼的三维面形及形变测量被引量：2
- 2013年
- 扑翼微飞行器（FMAV）是一种模仿鸟类和昆虫飞行设计的飞行器，在军用追踪侦查和民用检测勘察上有很大应用价值。研究其翅翼的运动机制和动态形变，有助于提升它的空气动力学性能。采用结构光投影和条纹分析方法，投影正弦光栅到快速扇动的翅翼表面，使用高速相机采集变形条纹并对其进行傅里叶分析，重建了翼展为12 cm的扑翼微飞行器在不同扇动频率（14.60、17.54、20.62 Hz）的双翅运动过程，分析了翼面的形变；并着重分析和准确还原了翅翼上扑和下扑交替时产生强大升力的翼面剧烈翻转过程；提供了扑翼的扑动范围、旋转角及俯仰角等运动参数。为扑翼微飞行器的动力学研究、性能提升和优化设计提供了准确可靠的原始数据。
- 王效惠张启灿
- 关键词：形变分析扑翼傅里叶变换
- 基于优先度排序的3维数据缺失快速插补法被引量：2
- 2014年
- 为了快速准确地对3维光学测量的缺失数据进行插值,以利于后期对比研究,提出了基于优先度排序的3维数据缺失快速插补估算方法,并把该算法用于插补模拟实验数据以及20帧振动扬声器测试数据的验证。结果表明,与其它常用缺失数据插补方法相比,该方法运算速度快、插补效果好,有利于处理3维测量结果的多帧和大量的数据。
- 熊润华张启灿
- 关键词：信息光学优先度
- 基于剪枝优化算法的反向条纹生成方法被引量：3
- 2013年
- 反向条纹投影技术是一种应用于在线或批量、快速而稳定的光学三维面形检测技术,近年来得到广泛关注和应用。提出了一种反向条纹生成的新方法,利用了正向映射变换方法传递坐标以及摄像机坐标系中同名点所在的水平和垂直方向两条等相位线,求解它们的交点就可以得到投影器对应像素点在摄像机坐标系中的位置,再生成待投影的反向条纹。在分析了两条等相位线特点的基础上,提出了求解等相位线交点的优化算法剪枝优化算法。该算法逐步缩小两条等相位线上有效像素点的规模,直至找到交点周围邻近的4个整像素点,再拟合出两直线方程,联立方程精确解出亚像素精度的交点坐标。并将本剪枝优化算法与文献[10]的主要方法进行了对比分析,计算机模拟实验得到了相位标准差,分别为0.000798rad和0.0046rad;实物实验得到的相位标准差分别为0.0431rad和0.0292rad。对比结果表明:该优化算法有效提高了反向条纹生成的精度,并且能以较快的速度精确搜索到交点周围4个像素点,减小了反向条纹生成的时间。
- 李雪张启灿
