国家高技术研究发展计划(2007AA01Z333)
- 作品数：73 被引量：268H指数：11
- 相关作者：曹益平武迎春王亚品何宇航肖焱山更多>>
- 相关机构：四川大学太原科技大学三峡大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家科技重大专项四川省学术和技术带头人培养资金更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 基于相位测量轮廓术的复合光栅优化设计被引量：5
- 2008年
- 基于复合光栅的相位测量轮廓术在物体三维信息重建中是一种非接触、实时的测量方法。通过对这种光栅的形成机理分析,发现当复合光栅中的空间调制光栅的频率一定时,其中相移光栅周期与三维重构精度有关,并且存在一个重构均方差最小值的相移光栅周期,其大小与被测物体的形貌有关。因此,可通过优化复合光栅结构的方法来提高测量精度。利用数字投影仪将连续改变相移光栅周期得到的复合光栅投影到物体,获取变形光栅图像来重建物体的三维信息,从周期数与均方差关系曲线中找到对应的复合光栅的最优化参数,以实现复合光栅最优化设计。通过数字模拟和实验都证实采用优化设计的复合光栅来提高物体的测量精度是有效的。
- 何定高曹益平
- 关键词：相位测量轮廓术优化设计载频
- 一种具有宽松约束的相位一高度映射算法被引量：1
- 2020年
- 为了提升PMP测量系统的测量精度以及放宽该系统搭建的约束条件,提出一种新的具有宽松约束的相位测量轮廓术相位一高度映射算法.这种算法既不要求投影装置光心和成像装置光心的连线平行于参考平面,也不要求投影装置的光轴与成像装置的光轴共面,只要保证成像装置光轴垂直于参考平面,即可实现相位一高度映射.本文详细推导了该算法的数学模型,发现当投影装置光心与成像装置光心的连线不平行于参考平面时,相位一高度映射不仅与三维测量系统的结构参数有关,还与参考面的相位分布有关.由于在实际测量中难以保证投影装置光心与成像装置光心的连线严格平行于参考平面,因此所采用的新的相位一高度映射算法是实际测量系统的真实反映,也使系统更易于搭建.实验结果表本文所提算法进行测量的平均绝对误差和均方根误差最大不超过0.031 mm和0.040 mm.该算法拓宽了搭建测量系统时的约束条件,使得光路更易于实现.实验验证了该算法的有效性,表-所提算法的精确性和可重复性均优于传统算法.
- 王景隆曹益平李城梦付光凯万莹莹王亚品王璐
- 关键词：三维面形测量相位测量轮廓术相位展开
- 一种改进型Stoilov算法相位测量轮廓术被引量：6
- 2010年
- 提出了一种采用主动控制相移量的改进型Stoilov算法,按主动设定的相移量事先设计好五幅完全等相移正弦光栅图,由计算机编程控制数字投影仪依次投影该五幅光栅至待测物体表面,并对应采集五帧变形条纹,用所设定的相移量直接替代Stoilov算法中由变形条纹图解算的相移量,提高了相位提取和三维重构准确度.实验结果表明,平均绝对误差优于0.07,均方差优于0.07.
- 武迎春曹益平钟立俊
- 关键词：信息光学相位测量轮廓术相位展开
- 一种基于PMP的圆型流水线上工件的三维在线检测方法被引量：5
- 2008年
- 提出了一种基于PMP原理的对圆形流水线上工件面形进行在线检测的方法。利用DLP将一环形正弦光栅图投射在圆型流水线上某一区域,使用相移器在物体运动方向的垂直方向上进行相移,实现了圆周运动物体各物点相移一致性,同时由于相移方向与物体移动方向垂直,工件移动不会影响相移量,相移量可以较精确地控制。通过采用参考标记和图像旋转恢复可实现N帧变形条纹图像的像素匹配,从而提取三维物体的截断相位,经过相位展开,得到连续相位,并由相位最后解调出物体的高度信息。通过计算机仿真验证了方法的可行性。该方法具有在线、快速,非接触性等特点。
- 杨鑫曹益平
- 关键词：在线检测图像旋转
- 一种主动修正投影光栅提高在线三维测量精度的方法被引量：5
- 2011年
- 提出一种发散照明中主动修正投影光栅周期的方法。基于Stoilov算法的相位测量轮廓术(PMP)在线三维(3D)测量技术采用发散照明时,参考平面光栅像周期发生变化,会变成不等周期分布,从而降低在线测量精度。针对这一问题提出了一种主动修正投影光栅周期的方法,利用静态PMP分析参考平面截断相位分布,采用迭代算法逐步修正投影光栅的周期,使投影到参考面的光栅像具有良好的等周期性分布;同时避免对系统参数进行测量和计算的繁杂工作。实验验证了该方法的正确性,能有效提高在线3D测量的适应度和测量精度。
- 武迎春曹益平肖焱山
- 关键词：相位测量轮廓术迭代算法
- 基于压缩感知的光学图像加密技术研究被引量：31
- 2014年
- 提出了一种基于压缩感知的光学数字图像加密方案,利用压缩感知理论及特点,借助双随机相位编码技术,实现了对数字图像的多重加密。通过压缩感知使用随机测量矩阵作为密钥对原始图像加密,然后对加密图像利用Arnold变换置乱二次加密,并通过4f光学系统进行双随机相位编码再次对图像加密,从而实现了对图像的多次加密。考虑实际应用中传输过程的安全性,将加密图像融合于载体图像。在接收端,对加密图像进行解密重构。实验结果表明,该加密方案能够有效降低采样数据量,具有高稳健性,对密钥响应敏感并可以抵御较强的攻击。
- 刘效勇曹益平卢佩
- 关键词：信号处理压缩感知ARNOLD变换
- 一种基于背景校正的2+1相移算法被引量：2
- 2019年
- 由于投影仪与相机普遍存在的伽马非线性效应,变形条纹图直流项与背景图光强分布并不相等,会引入测量误差.本文在传统2+1相移算法中引入背景校正,以所捕获的背景图光强分布为模板,采用最小二乘原理逼近变形条纹图的直流项,能有效提高测量精度.所提2+1相移算法中两帧相移正弦光栅的相移量不再固定为π/2,可任意,算法更灵活.实验结果验证了该算法的有效性和实用性.
- 李东林曹益平
- 关键词：相位测量轮廓术
- 基于二维经验模态分解的五步非等步在线三维检测被引量：6
- 2014年
- 提出一种基于二维经验模态分解(2DEMD)的像素匹配方法,并结合五步非等步算法应用于在线三维面形测量中。将一正弦条纹投影到在线匀速运动的待测物体上,物体运动产生等效相移,在一个条纹周期范围内任意采集五帧变形条纹图。采用2DEMD方法对变形条纹图进行分解,可以得到与待测物体形貌变化一致的模态图像,通过大津法对其进行二值化处理,并截取可靠性较高的区域作为像素匹配模板进行像素匹配,使各帧条纹图中物点一一对应并计算出相应的等效相移量。再利用五步非等步相移算法解相可得到截断相位,采用相位展开算法得到连续相位,利用相位高度映射公式可恢复出被测物体的三维面形。计算机模拟与实验验证了该方法的有效性。
- 郑素珍曹益平
- 关键词：在线检测二维经验模态分解二值化
- 一种光场均匀性同步采集方案的FPGA实现
- 2020年
- 提出了一种基于FPGA的光场均匀性测量同步采集方案。在大面积光场均匀性测量中,探头步进扫描法需要对大面积光场进行扫描,因此需要同时对光场测量点的光能量值及其坐标值进行采集。该方案通过设计同步采集电路对光场测量点的能量值及三维坐标进行同步采集,并保证了数据的一一对应,实现光脉冲能量和三维坐标的同步自动化采集。通过构建测试平台对光场均匀性测量同步采集方案进行测验,实验结果证明了同步采集方案的可行性和实用性。
- 王景隆曹益平杨磊
- 关键词：光刻机同步采集现场可编程门阵列
- 基于三角形分布光栅的相位测量轮廓术被引量：13
- 2011年
- 相位测量轮廓术凭借其高精度、非接触的优点在现代生活中受到了极大的重视,但其应用却受到正弦光栅复杂制作工艺的限制。根据相位测量轮廓术的基本原理,提出了基于三角形分布光栅的相位测量轮廓术。同正弦光栅相比,三角形分布光栅的制作工艺相对简单,更具有实用意义。对这两种方法的精度进行了比较和分析,并分别在无噪声的理想情况和有噪声的实际情况下,分析了光栅周期、条纹对比度以及物体最大高度对测量精度的影响。通过计算机模拟与实验表明,基于三角形分布光栅的相位测量轮廓术具有较高的精度和可行性。
- 叶虹呐曹益平
- 关键词：信息光学相位测量轮廓术光栅相位展开
