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基于激光扫描的焊缝成形尺寸测量 被引量:24
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作者 张鹏贤 李明 代敦三 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期636-640,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 线激光 条纹视觉图像 焊缝尺寸 视觉测量
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激光检测乙烯浓度的光声光谱效应研究 被引量:6
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作者 史明坤 胡兵 +2 位作者 应花山 邹非 纪明阔 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期426-431,共6页
为了解决生物医疗、石油化工行业微量乙烯浓度难以检测的问题,采用CO2激光击穿装有乙烯气体的光声池产生光声光谱效应,进行了微量乙烯浓度的检测,设计并优化了光声池尺寸,研究了激光谱线10P(16)和10P(18)与乙烯吸收系数、乙烯气体浓度... 为了解决生物医疗、石油化工行业微量乙烯浓度难以检测的问题,采用CO2激光击穿装有乙烯气体的光声池产生光声光谱效应,进行了微量乙烯浓度的检测,设计并优化了光声池尺寸,研究了激光谱线10P(16)和10P(18)与乙烯吸收系数、乙烯气体浓度与光声信号之间的关系。结果表明,光声光谱气体检测系统的共振中心频率为833Hz,品质因数为20.8,光声池常数为2323Pa·cm/W;当激光功率为3.6W时,在两种激光谱线的照射下,光声信号与乙烯气体体积分数之间均成良好的线性关系,其线性拟合优度分别为0.99744和0.99802,系统的最低检测浓度可达0.9nmol/L。实验结果与理论分析相吻合,验证了光声光谱效应对微量乙烯浓度的检测具有良好的应用价值。 展开更多
关键词 激光技术 微量乙烯浓度 光声光谱 激光谱线 光声池
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基于机器视觉的输送带撕裂检测方法 被引量:2
3
作者 孔祥俊 汪君娜 +6 位作者 亓玉浩 李玉霞 张代祥 杜明超 李明霞 孙传彬 张坤 《煤矿机械》 2024年第1期156-159,共4页
为保证带式输送机安全运行,及时发现输送带撕裂情况并进行处理,降低输送带撕裂带来的损失。通过对输送带撕裂特点进行研究,提出并验证了一种基于激光线条的输送带机器视觉撕裂检测方法,并搭建了输送带撕裂检测实验平台。在此平台上进行... 为保证带式输送机安全运行,及时发现输送带撕裂情况并进行处理,降低输送带撕裂带来的损失。通过对输送带撕裂特点进行研究,提出并验证了一种基于激光线条的输送带机器视觉撕裂检测方法,并搭建了输送带撕裂检测实验平台。在此平台上进行了输送带撕裂检测实验。根据得到的图像数据信息,该输送带撕裂检测系统可以达到预期的功能和效果,实现检测的准确性和实时性。 展开更多
关键词 输送带 激光线条 机器视觉 撕裂检测
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基于激光线的轮轨冲角检测新方法 被引量:4
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作者 马增强 宋子彬 王永胜 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期818-825,共8页
冲角是列车蛇形运动稳定性评价中的一关键性指标。由于列车走行步复杂、冲角值极小等原因,导致轮轨间冲角测量难度大、测量不准确等问题。本文提出一种基于激光线检测的轮轨冲角检测方法,该方法将与轮对运动方向共线的激光线照在轨面上... 冲角是列车蛇形运动稳定性评价中的一关键性指标。由于列车走行步复杂、冲角值极小等原因,导致轮轨间冲角测量难度大、测量不准确等问题。本文提出一种基于激光线检测的轮轨冲角检测方法,该方法将与轮对运动方向共线的激光线照在轨面上,通过图像畸形校正、Meanshift算法平滑、Radon直线检测等算法处理分别获取轨道边缘线和激光线的位置,计算两者在图像中的夹角检测出轮轨冲角。通过仿真数据和检测结果对比表明,该方法能够实现轮轨冲角的图像检测,且原理简单可行,最后给出检测误差的修正方法,增加了检测方法的鲁棒性。该方法的提出为后续列车运行的稳定性和安全性评价奠定了基础。 展开更多
关键词 蛇形运动 轮轨冲角 图像检测 激光线
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异形热态锻件几何尺寸测量方法的研究 被引量:4
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作者 李群 韩俊霞 张玉存 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期97-101,共5页
提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,... 提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,建立基于摄像机运动的扫描测量模型,并提出一种基于棋盘参考平面的摄像机光心轨迹求解方法。根据平面上特征点在CCD图像不同帧中的坐标拟合摄像机的运动轨迹,结合扫描测量模型实现对异形锻件完整轮廓尺寸的测量。通过实验对封头进行扫描测量,得到球冠部分截面测量直径误差小于4mm,满足热态锻件测量要求,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 计量学 尺寸测量 线激光 异形锻件 光心轨迹
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管件内部截面形状和尺寸的非接触测量系统 被引量:1
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作者 马玲 于德弘 张晓辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第A02期261-263,268,共4页
针对目前异形管件内部形状尺寸非接触测量光源成本高、加工精度难以保证等问题,在深入研究柱透镜光学性能的基础上,设计并实现了由线激光器和柱透镜组成的近封闭激光线作为光源、用CMOS相机采集测量对象的内部截面图像的光电测量装置。... 针对目前异形管件内部形状尺寸非接触测量光源成本高、加工精度难以保证等问题,在深入研究柱透镜光学性能的基础上,设计并实现了由线激光器和柱透镜组成的近封闭激光线作为光源、用CMOS相机采集测量对象的内部截面图像的光电测量装置。运用五方向边界跟踪虫提取经过自适应阈值化处理的内部截面图像的边界。通过近似曲率梯度场确定圆弧与直线段的切点,根据切点对边界点分组,计算直线段长度,运用最小二乘法计算圆弧半径和圆心位置。实验结果表明,本系统的测量结果与千分尺直接测量的结果相比,绝对误差最小达到0.01 mm,相对误差最小达到0.01%。该装置在保证良好采集管件内部横截面图像、较高的测量精度的同时,避免了对测量对象的影响,在降低成本的同时,实现了真正意义上的非接触测量。 展开更多
关键词 内部尺寸测量 非接触 线激光 柱透镜 近似曲率 梯度
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中厚钢板轮廓检测中线激光端点提取算法研究 被引量:1
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作者 伍非凡 胡旭晓 +1 位作者 胡远 吴跃成 《成组技术与生产现代化》 2017年第3期58-62,共5页
提出了一种基于二次投影的边缘信息提取算法,并将这种算法应用于线激光端点的坐标提取.利用面阵CMOS相机获取入射在中厚板带钢表面的线激光图像,利用一次投影算法对预处理后图像进行处理,提取图像中激光线中心线的纵向位置坐标,并以它... 提出了一种基于二次投影的边缘信息提取算法,并将这种算法应用于线激光端点的坐标提取.利用面阵CMOS相机获取入射在中厚板带钢表面的线激光图像,利用一次投影算法对预处理后图像进行处理,提取图像中激光线中心线的纵向位置坐标,并以它为基准,上下各取2行共5行作为提取图像中激光线端点位置坐标的目标行;然后,利用二次投影改进算法对这5行激光线分别进行处理,获取每行激光线端点的亚像素位置坐标,对该坐标值进行加权平均处理,所得值即为图像中激光线的端点位置坐标.所提出的二次投影改进算法不仅实现了目前中厚板形貌的非接触式测量,也提高了实际应用的检测精度.该算法光线端点检测精度可达0.003 5 pixel,在工程中具有较大的应用价值. 展开更多
关键词 二次投影 线激光 中厚板 轮廓检测 亚像素提取
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自制辅助尺在放射治疗摆位中的应用研究
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作者 王荣楠 周军 +1 位作者 张琰 李东春 《中国医学装备》 2020年第1期157-160,共4页
目的:通过比较自制辅助尺辅助摆位法和传统延长线辅助摆位的床值数据差值,验证辅助尺辅助摆位法的摆位精度和重复性。方法:选取胸部放射治疗矢状位激光线被遮挡的36例固定模体,分别以射野灯法、延长线法和辅助尺法对模体进行模拟摆位,... 目的:通过比较自制辅助尺辅助摆位法和传统延长线辅助摆位的床值数据差值,验证辅助尺辅助摆位法的摆位精度和重复性。方法:选取胸部放射治疗矢状位激光线被遮挡的36例固定模体,分别以射野灯法、延长线法和辅助尺法对模体进行模拟摆位,记录每次摆位时的X轴方向上的床值;以射野灯法的床值数据为标准,对比分析延长线法和辅助尺法与射野灯法的床值数据差异值。结果:辅助尺法在X轴方向上的差值(0.07±0.07)cm比延长线法的差值(0.19±0.15)cm更趋近于0,其差异有统计学意义(t=7.358,P<0.05);辅助尺尖端位于矢状面十字线竖线上任何位置,达到的摆位精度基本与尖端在中点处相同,摆位重复性好。结论:辅助尺辅助摆位法的精度优于延长线辅助摆位法,更接近于直接利用射野灯辅助摆位的精度。 展开更多
关键词 放射治疗 摆位精度 辅助尺 激光线
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用于X射线激光实验研究的列阵柱面透镜线聚焦系统 被引量:26
9
作者 陈万年 王树森 +2 位作者 陈斌 徐艾芬 毛楚生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第9期829-833,共5页
用平行排列的柱面透镜列阵与非球面会聚透镜组成一个新颖的激光线聚焦系统,它能获得光强分布非常均匀的、能应用于X射线激光实验研究的高功率激光焦线。实验证明该聚焦系统有良好的特性。
关键词 X射线激光 列阵柱面透镜 线聚焦
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基于激光扫描的带式输送机瞬时煤量检测方法 被引量:23
10
作者 关丙火 《工矿自动化》 北大核心 2018年第4期20-24,共5页
针对现有井下带式输送机煤量激光仪器检测方式未提出明确激光线提取方法的问题,提出了一种基于激光扫描的带式输送机瞬时煤量检测方法。通过数字摄像仪和激光仪器获取带式输送机上散煤的图像,利用Ohta颜色空间特性提取激光线轮廓,并进... 针对现有井下带式输送机煤量激光仪器检测方式未提出明确激光线提取方法的问题,提出了一种基于激光扫描的带式输送机瞬时煤量检测方法。通过数字摄像仪和激光仪器获取带式输送机上散煤的图像,利用Ohta颜色空间特性提取激光线轮廓,并进行基于索引表的激光线细化和连接处理;根据离线获取的基线和实时获取的激光线,采用梯形面积累积法计算散煤的截面面积,实时获取带式输送机的瞬时煤量。测试结果表明,该方法检测结果与实际煤量匹配,准确性高,实时性好。 展开更多
关键词 带式输送机 煤量检测 瞬时煤量 激光扫描 激光线提取 Ohta颜色空间
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基于双目视觉的三维测量方法 被引量:22
11
作者 曲学军 张璐 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第2期373-377,共5页
研究工业设备检测问题,为提高工业检测的效率,研究了激光线扫描与双目视觉相结合的零件测量方法。测量系统中两台摄像机成一定角度布置,线结构光投射到工件表面产生变形的激光条纹,作为形状表面测量标志线。为提高设备检测精度,系统标... 研究工业设备检测问题,为提高工业检测的效率,研究了激光线扫描与双目视觉相结合的零件测量方法。测量系统中两台摄像机成一定角度布置,线结构光投射到工件表面产生变形的激光条纹,作为形状表面测量标志线。为提高设备检测精度,系统标定中采用普通的电脑液晶显示屏作为标定模板,液晶屏中显示按规律变换位置的平行直线束图像,摄像机进行同步拍摄获取液晶屏图像序列。精确提取光条中心线,利用激光光条本身的成像特点与极线约束准则来进行对应点的匹配。完成测量点的三维坐标重构,进行仿真。实验结果表明了方法具有一定的可行性和有效性,在工业检测领域有较好的应用前景。 展开更多
关键词 双目视觉 摄像机标定 激光线扫描 极线约束 三维重构
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激光致声技术的研究 被引量:11
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作者 苏琨 任大海 +2 位作者 李建 尤政 王竹 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期68-72,共5页
从热弹与烧蚀机制两个方面,讨论了激光超声表面波的产生。通过对点光源激励声表面 波的机理进行分析,推导出线光源激励的表达式。进行了表面波同线光源能量、方向角、位置、长度关系的实验研究。实验结果验证了激光超声表面波理论模型... 从热弹与烧蚀机制两个方面,讨论了激光超声表面波的产生。通过对点光源激励声表面 波的机理进行分析,推导出线光源激励的表达式。进行了表面波同线光源能量、方向角、位置、长度关系的实验研究。实验结果验证了激光超声表面波理论模型的合理性,证实了线光源产生的表面波具有信号强、方向性好等优点。 展开更多
关键词 激光超声 超声表面波 表面缺陷测量 激光线光源
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一种基于激光传感器快速检测透平叶片的方法 被引量:14
13
作者 李兵 闫潇 +2 位作者 陈磊 辛美婷 魏翔 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期205-215,共11页
以标准球作为测量基准,以线扫描激光传感器作为测量手段获取透平叶片的全数据测量点云.测量设备采用四坐标测量机搭载激光线扫描传感器的方式,以保证叶片的测量效率,并兼顾测量机的控制准确度.通过测量机获得透平叶片的点云数据,并对获... 以标准球作为测量基准,以线扫描激光传感器作为测量手段获取透平叶片的全数据测量点云.测量设备采用四坐标测量机搭载激光线扫描传感器的方式,以保证叶片的测量效率,并兼顾测量机的控制准确度.通过测量机获得透平叶片的点云数据,并对获得的截面点云数据进行误差补偿、去噪、简化等预处理操作,利用非均匀有理B样条曲线拟合算法得到叶片特征曲线.实验结果证明该方法可以有效地提高叶片前后缘的重构准确度,并为叶片的三维建模提供更为准确的原始数据. 展开更多
关键词 线扫描激光传感器 全数据测量 快速检测 透平叶片 误差补偿 拟合 叶片前后缘
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基于三角位移法姿态矫正的激光线扫描海底地形三维测绘 被引量:12
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作者 范承成 德晓薇 +4 位作者 郭金家 曹又文 卢泽宇 宋琳娜 张喜林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1170-1180,共11页
作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。本文搭建了一套水下激光线扫描实验装置,对经过标定的激光线扫描装置获得的图像进行激光光条提取、特征提取匹配等图像处理后进行三维重建。在光条... 作为一种三维成像技术,激光线扫描技术在海底目标探测和地形地貌测绘中获得了广泛应用。本文搭建了一套水下激光线扫描实验装置,对经过标定的激光线扫描装置获得的图像进行激光光条提取、特征提取匹配等图像处理后进行三维重建。在光条提取算法方面,针对水下散射粒子等干扰,结合单通道阈值法和灰度重心法提高了光条提取的精度,较其他光条中心提取算法有更强的鲁棒性;在特征提取匹配方面,提出了一种基于图像的三角位移估计法用于系统定位和位姿矫正,该方法利用线结构光三角测量原理估计场景深度,结合特征点匹配计算系统位移,然后融合点云数据完成姿态矫正。利用自研的线扫描系统在实验室进行了标准球精度测试,在800 mm~2500 mm的工作距离内误差可以控制在1 mm以下。2019年和2020年该设备搭载遥控无人潜水器进行了深海海底地形三维成像试验,在海底沙坡区域对本文提出的三角位移法姿态校正方法成功进行了验证,并进一步对不同条件的海底地形进行测试,结果表明校正后的激光线扫描成像装置能够快速准确地成像,具有较高的形貌还原度。 展开更多
关键词 三维成像 激光线扫描 姿态矫正 海底地形扫描
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激光器线宽对谐振式光纤陀螺标度因数的影响 被引量:9
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作者 司琪 冯喆 +3 位作者 于昌龙 孙桂林 于怀勇 雷明 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期89-93,共5页
谐振式光纤陀螺使用窄线宽激光器作为光源以得到较好的谐振特性,而激光光源线宽会受驱动电流、温度等的影响发生不同程度的展宽,从而影响标度因数。为探索激光器线宽对谐振式光纤陀螺标度因数的影响,利用光源与谐振腔的卷积模型建立陀... 谐振式光纤陀螺使用窄线宽激光器作为光源以得到较好的谐振特性,而激光光源线宽会受驱动电流、温度等的影响发生不同程度的展宽,从而影响标度因数。为探索激光器线宽对谐振式光纤陀螺标度因数的影响,利用光源与谐振腔的卷积模型建立陀螺谐振腔输出的解调曲线模型,基于该模型分析激光器线宽对陀螺谐振腔解调曲线斜率的影响,进一步得出激光器线宽展宽会非线性地减小标度因数的结论。完成了实验验证,并以半高全宽为300 kHz的谐振腔为例,给出了标度因数变化范围限制在1%以内时,激光器线宽需控制在3 kHz以内的结论。为谐振式光纤陀螺中激光器的选择以及驱动电路的设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 谐振式光纤陀螺 激光线宽 解调曲线 标度因数
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一种测量超窄激光线宽的新方法 被引量:5
16
作者 董永康 吕志伟 +1 位作者 吕月兰 何伟明 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期670-673,共4页
提出使用布里渊光纤环形激光器产生的二阶Stokes光作为参考光测量超窄激光线宽的新方法.分析了布里渊光纤环形激光器的一阶和二阶Stokes光的线宽压缩特性,指出输出的二阶Stokes光线宽可以压缩到亚Hz量级.理论上分析了使用零线宽参考光... 提出使用布里渊光纤环形激光器产生的二阶Stokes光作为参考光测量超窄激光线宽的新方法.分析了布里渊光纤环形激光器的一阶和二阶Stokes光的线宽压缩特性,指出输出的二阶Stokes光线宽可以压缩到亚Hz量级.理论上分析了使用零线宽参考光的拍频法测量激光线宽的特点,结果表明参考激光为理想零线宽时,拍频频谱与待测激光频谱线型形状完全相同.最后指出该方法可以有效测量<100kHz的激光线宽,并且具有装置简单、测量精度高和测量波段宽的优点. 展开更多
关键词 受激布里渊散射 光纤 布里渊光纤环形激光器 激光线宽
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无人机载激光线扫描浅滩三维成像研究 被引量:9
17
作者 吴俣昊 崔子浩 +3 位作者 高阳 王畅 曲思锦 田兆硕 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期143-147,共5页
设计了一种基于三角法线扫描的无人机载激光雷达三维成像系统。系统以520 nm线激光为光源照射目标,利用无人机扫描获取目标的三维数据。文章设计了无人机载激光线扫描系统的硬件系统,构建了线激光水下折射三维坐标解算模型,提出了水上... 设计了一种基于三角法线扫描的无人机载激光雷达三维成像系统。系统以520 nm线激光为光源照射目标,利用无人机扫描获取目标的三维数据。文章设计了无人机载激光线扫描系统的硬件系统,构建了线激光水下折射三维坐标解算模型,提出了水上、水面与水下激光条纹提取的图像处理方法,并利用研制的雷达系统进行了近海浅水区域无人机扫描实验。实验结果表明,系统利用IMU及GPS能够有效提升三维图像的准确性,快速获取目标区域水上及水下目标的三维数据,平均距离分辨率达到3 cm,具有速度快、精度高、成本低的优势,在近岸浅海区域的大范围高速三维成像领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 无人机 激光雷达 线扫描 3D
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水下目标光电探测技术及其进展 被引量:9
18
作者 陈超 杨鸿儒 +1 位作者 吴磊 黎高平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1059-1066,共8页
随着电子技术、激光技术和信号处理技术的发展,光电探测技术应用于水下目标探测方面的研究重新成为热点。介绍了距离选通、激光线扫描、条纹管成像、载波调制、布里渊散射、偏振差分成像技术的原理、特点以及国内外发展现状,重点分析和... 随着电子技术、激光技术和信号处理技术的发展,光电探测技术应用于水下目标探测方面的研究重新成为热点。介绍了距离选通、激光线扫描、条纹管成像、载波调制、布里渊散射、偏振差分成像技术的原理、特点以及国内外发展现状,重点分析和比较了国内外已有水下目标光电探测系统的性能水平和应用前景,指出水下目标光电探测技术的最新进展以及发展趋势。 展开更多
关键词 水下目标 光电探测 距离选通 激光线扫描 条纹管成像
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水下环境的线结构光扫描和三维重建 被引量:6
19
作者 杨宇 于佳 +3 位作者 王添 于丽 刘惠萍 王金城 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第F12期91-94,共4页
针对水下物体的三维探测和目标识别,研究了一种基于线结构光扫描的三维物体探测和三维场景重建方法。该方法使用激光线光源扫描探测区域,用标定板进行定标,建立采样数据的二维像素坐标系与三维世界坐标系的映射关系,通过坐标系变换... 针对水下物体的三维探测和目标识别,研究了一种基于线结构光扫描的三维物体探测和三维场景重建方法。该方法使用激光线光源扫描探测区域,用标定板进行定标,建立采样数据的二维像素坐标系与三维世界坐标系的映射关系,通过坐标系变换,将二维线结构光扫描数据转变为三维物体信息。在水槽中进行了实验:采用电荷耦合器件(CCD)相机记录了线结构光扫描的图像数据,利用Matlab软件编程实现了水下场景的三维重建,通过三维重建结果可以较清晰地识别出原目标物体的形状,分析了影响探测精度的原因和改进方法。实验证明了该扫描和三维重建方法应用于水下目标探测的可行性。 展开更多
关键词 成像系统 水下成像 线结构光扫描 坐标映射 三维重建
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