国家自然科学基金(60838002)
- 作品数：30 被引量：214H指数：10
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- 相关机构：四川大学中国科学院科技公司更多>>
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- 基于相位测量偏折术的非球面法线向量测量被引量：8
- 2011年
- 非球面可以由其法线汇来表征,即可以由法线距和法线角的关系来描述。提出了一种基于相位测量偏折术(PMD)的非球面反射镜法线向量检测方法。在PMD测量系统中,将待测镜沿光轴方向作相对移动。在移动过程中,由CCD相机扫描待测镜,观察并记录下随待测镜移动而发生变化的条纹图,通过相位分布计算得到非球面法线距和法线角的关系,即非球面的法线汇,再由法线汇计算得到非球面面形直角坐标分布。在该方法中,可以用法线汇来描述非球面的面形,同时也可以通过几何计算转换到直角坐标系进行评价。
- 赵文川范斌伍凡苏显渝陈文静
- 关键词：光学测量条纹分析
- 基于条纹投影的三维坐标测量方法被引量：13
- 2010年
- 提出一种利用投影仪条纹投影技术完成三维坐标测量的方法。测量系统包括两部分:一是可以在三维坐标内自由移动的测头,另一个就是静止不动的面阵探测阵列。移动的测头上有微型投影仪,形成的投影条纹由面阵探测器接收。应用相移算法精确测量探测器上的相位,并结合几何系统模型通过最优化方法确定测头的xyz坐标。给出了测量原理、迭代求解方法、计算机模拟和初步实验结果。实验中,微型投影装置投影相移条纹由面阵探测器接收,利用相移条纹计算出的相位分布具有很高的精度和较强的抗噪声能力,为后续的迭代优化计算提供了基础。实验结果表明,该测量方法具有较高的测量精度。
- 边心田苏显渝陈文静
- 关键词：光学测量
- 用正弦光栅的朗奇法检验大口径非球面面形被引量：8
- 2011年
- 基于朗奇(Ronchi)检验法和同步相位探测技术,在点光源离轴情况下提出一种检验非球面反射镜的方法。该方法利用透射液晶显示器(LCD)显示垂直和水平两个方向的正弦光栅,由摄像机记录经被测镜面反射产生的光栅变形条纹图,通过四步相移法获得条纹图的相位分布。由变形条纹和光栅的同名相位点确定被测镜面每一点的横向像差,对应理想镜面的横向像差由几何关系算出,通过两镜面对应点的横向像差之差获得待测点面形偏差的梯度信息,对其积分恢复面形偏差,最后重建被测面形。检测中光栅由计算机产生,可实现精确的相移,使垂直和水平光栅严格达到90°。采用预设标记点来引导相位展开,有效地解决了变形条纹和光栅的相位对应问题。模拟和实验初步验证了这一方法的可行性。
- 郭春凤苏显渝窦蕴甫陈文静雷柏平伍凡
- 关键词：光学测量三维面形测量非球面镜
- 基于PMD的反射镜面检测实验分析被引量：13
- 2013年
- 将相位测量偏折术应用于非球面反射镜面形检测,并对实验检测结果的中高频误差进行了分析研究。计算机产生正弦性条纹图,并且显示在薄膜场效应晶体管显示屏上。摄像机通过被测反射镜观察并拍摄显示屏上的条纹图。利用相移技术和相位展开技术计算得到相位分布。以相位信息为载体对光线进行追迹,并根据反射定律得到面形梯度分布,由数值积分重建面形分布。最后使用泽尼克多项式拟合分析了其中高频误差。
- 赵文川范斌伍凡苏显渝陈文静
- 关键词：面形测量非球面镜条纹分析
- 基于凸松弛全局优化算法的视觉测量位姿估计被引量：10
- 2011年
- 针对参考点存在较大噪声时基于光束法平差的视觉测量位姿估计无法确保目标函数在全局极小处收敛,本文提出利用凸松弛(LMI)全局优化算法进行视觉测量全局最优位姿估计。利用归一化图像点和摄像机光心组成的正交投影矩阵,构造以旋转矩阵四元数为参数的物空间误差目标非凸多项式函数。对非凸多项式进行LMI,可以逼近其全局极小值,进而求解出全局最优旋转矩阵和平移矢量。数值仿真表明,通过与正交迭代全局优化算法比较,本文算法可以求得全局最优解,结果稍优于光束法平差。利用实物实验,验证了算法的可行性。
- 肖永亮苏显渝薛俊鹏刘晓青
- 关键词：机器视觉视觉测量全局优化算法
- 一种改进的基于条纹对比度的三维测量方法被引量：1
- 2011年
- 基于条纹对比度的三维测量方法由于具有垂直测量的特点,可用于测量表面有突变的复杂物体的三维信息。本文在现有方法的基础上,提出了一种改进的基于条纹对比度的三维测量方法。该方法利用投影仪将一组相移的正弦条纹依次投射在被测物体上,并使被测物体位于投影仪成像面的前方,CCD相机通过一个半透半反镜从投影方向获取物体表面的条纹图像,然后利用相移算法得到正弦条纹经物体调制的对比度分布,最后利用该对比度和高度的对应关系恢复出物体高度。因此,该方法只需对物体在一个位置进行扫描,不需要改变条纹成像面位置,测量过程更加快速简便。实验结果表明:利用该方法可以有效地恢复出表面有突变的复杂物体的高度信息。
- 窦蕴甫苏显渝
- 关键词：相移技术面形测量光学测量
- 三维成像中相位级次自编码的相位测量方法被引量：2
- 2011年
- 提出一种相位级次自编码技术的相位测量方法。与传统的相位测量技术不同,该方法利用截断相位的微分值作为编码通道,完成对各条纹级次的编码。构造的代码序列总长度为投影条纹的周期数,每个周期作为一个码元,由相邻若干码元构成一个代码子序列。相位计算后,根据截断相位的微分信息,可以提取出各周期及其码元值,通过在设计的代码序列中进行代码子序列匹配,即可确定各周期的序号,从而引导相位展开,获得绝对相位分布。采用希尔伯特变换对因编码引起的局部相位误差进行了有效修正。该方法通过将编码信息加载于截断相位分布中,在计算截断相位的同时获得相位级次信息,不需要投影额外的编码图像,测量速度快,尤其适用于孤立物体的三维面形测量。
- 刘元坤苏显渝张启灿
- 关键词：成像系统相移结构光照明三维成像机器视觉
- 基于相位偏折术的非球面镜检测方法被引量：14
- 2010年
- 提出一种基于相位偏折术(PMD)的非球面镜检测方法。在条纹屏上显示标准正弦环形条纹,经过被测镜反射后为相机所接收。通过对两次不同位置的条纹平面进行测量,利用相移技术及相位展开技术得到两次位置处的相位分布,从而得到像素点对应的原始光线和偏折光线的位置和方向,确定光线的偏折位置和角度,计算出被测面形的梯度分布,通过数值积分重建被测面形。该方法具有结构简单、成本低、易于实行和动态测量范围较大的特点,可用于加工过程中波前变化范围较大的非球面反射镜精磨和初抛光阶段的检验。数字模拟和实验验证了这一技术的可行性。
- 赵文川苏显渝刘元坤张启灿
- 关键词：光学测量非球面镜条纹分析
- 利用小波变换实现基于结构光投影的S变换轮廓术被引量：7
- 2012年
- S变换是一种集合了窗口傅里叶变换和小波变换优点的时-频分析技术,将一维的信号映射到二维的时-频空间,具有良好的时频分辨能力。由于S变换谱和傅里叶变换频谱之间存在直接联系,且具有类似于小波变换的多分辨率能力,S变换可以通过快速傅里叶变换算法实现,也可以通过小波变换算法实现。研究了基于小波变换算法的S变换在基于结构光投影的三维光学测量中的应用,给出了理论分析,特别讨论了S变换中频率因子的选择,并同基于快速傅里叶变换算法的S变换轮廓术结果进行了比较。完成了计算机模拟和实验研究。
- 王焘陈文静
- 关键词：信息光学时-频分析S变换
- 抽样莫尔在材料变形分析中的应用被引量：2
- 2010年
- 本文利用抽样莫尔法,对材料变形进行了精密测量。将罗琦光栅紧贴在试件表面,使其和试件材料一起变形,然后用CCD摄像机获取在不同拉伸状态下的离焦变形条纹图。取出其中一幅变形条纹图,采用抽样和双线性插值等操作获取该状态下的多帧相移莫尔图,通过相移法计算莫尔相位,经相应公式的计算,得到材料的位移和应变分布。文中给出了抽样莫尔法基本原理,推导了位移应变计算公式并给出了实验结果。实验结果表明,由于抽样莫尔法只需一幅变形条纹图并结合相移技术获取材料的位移和应变等数据,因而能以较快速度和较高精度实时完成不同变形状态下材料的位移和应变等重要特性的分析。本文为动态过程中材料的变形提供了一种精密测量的方法。
- 朱江平苏显渝向立群
- 关键词：相移法条纹分析
