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相位检测面形术在大尺度三维面形测量中的应用 被引量：69
1
作者 李万松 苏礼坤 苏显渝 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期792-796,共5页
将相位检测面形术 (PMP)用于大尺度、高精度三维面形测量中。采用文中提出的双向高度坐标校正法 ,可以得到精确的物面三维坐标。提出了一种新的基于洪水算法的图像拼接法 。
关键词 相位检测面形术 坐标校正 图像拼接
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相位测量轮廓术中三维坐标校准新方法 被引量：38
2
作者 宋万忠 苏显渝 +1 位作者 曹益平 向立群 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期272-277,共6页
提出了一种新的用于相位测量轮廓术中的三维坐标校准方法。该方法用一个含有三个虚拟校准平面的标准块代替传统相位测量轮廓术校准方法中使用的标准平面 ,每个虚拟校准平面由多个高度相同但空间离散分布的子区域组成 ,相应的连续相位恢... 提出了一种新的用于相位测量轮廓术中的三维坐标校准方法。该方法用一个含有三个虚拟校准平面的标准块代替传统相位测量轮廓术校准方法中使用的标准平面 ,每个虚拟校准平面由多个高度相同但空间离散分布的子区域组成 ,相应的连续相位恢复是通过一个迭代过程实现的 ,同时各个子区域还被用于横向坐标的校准。由于各个虚拟校准平面间高度是垂直变化的 ,传统的相位展开不能得到正确的相对位置关系 ,基于等效波长概念 ,提出了一种准确的虚拟校准平面连续相位间相对位置恢复的办法。此校准方法的特点是 :在校准过程中不需要标准平面的多次精确平移 ;仅需要一次测量就可以完成高度和横向坐标的同时校准。文中给出的实验结果说明了该校准方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 图像处理 相位-高度映射 横向坐标校准 相位测量轮廓术
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一种新的相位法三维轮廓测量系统模型及其标定方法研究 被引量：20
3
作者 盖绍彦 达飞鹏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期902-910,共9页
传统相位法三维轮廓测量系统,对摄像机和投影装置位置关系要求严格,难以精确校准,系统的标定工作操作繁杂,且精度不高,针对这个问题,将传统的相位法测量系统中的相位一高度转换关系推广到三维空间中,建立新的相位法系统模型.基于新的系... 传统相位法三维轮廓测量系统,对摄像机和投影装置位置关系要求严格,难以精确校准,系统的标定工作操作繁杂,且精度不高,针对这个问题,将传统的相位法测量系统中的相位一高度转换关系推广到三维空间中,建立新的相位法系统模型.基于新的系统模型,提出一种快速标定方法.新系统对摄像机和投影装置并无任何严格的平行、垂直或相交的要求,在标定过程中,对标定面的位置也没有严格的要求.实验表明,系统结构易于实现,标定方法简单有效,提高了系统标定的可操作性以及标定速度,系统标定时间在2分钟以内,系统的测量精度较传统方法有较大提高. 展开更多
关键词 光学测量 标定 相位法 三维轮廓测量系统
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相位测量轮廓术中随机相移误差的校正算法 被引量：20
4
作者 王立无 苏显渝 周利兵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期614-618,共5页
在相位测量轮廓术 (PMP)中 ,随机相移误差是导致测量误差的重要因素 ,提出一种新的随机相移误差的校正算法 ,在五步相移的基础上不需要求解相位分布 ,通过近似处理可以直接求解相移过程中存在的随机相移误差 ,在保证精度的情况下 ,能大... 在相位测量轮廓术 (PMP)中 ,随机相移误差是导致测量误差的重要因素 ,提出一种新的随机相移误差的校正算法 ,在五步相移的基础上不需要求解相位分布 ,通过近似处理可以直接求解相移过程中存在的随机相移误差 ,在保证精度的情况下 ,能大大减少迭代次数和计算量。推导了新算法的计算公式 ,详细说明了随机相移误差的求解过程。计算机模拟和实验证实了新的算法的有效性。与In bokKong的算法相比较 ,新算法能大大减少迭代次数和计算量。该新算法也同样适用于相移干涉计量。 展开更多
关键词 信息光学 相移算法 相位测量轮廓术 相位误差 相移误差
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非恒定环境光条件下的相位测量剖面术 被引量：14
5
作者 李万松 苏显渝 +1 位作者 苏礼坤 向立群 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期617-623,共7页
在野外运用相位测量剖面术 (PMP)测量物体三维面型时 ,环境光场经常发生变化 ,从而严重影响测量精度。分析了环境光场发生变化对相位测量剖面术的影响 ,并提出了一种对 CCD摄像机获取的条纹图像进行灰度校正的方法。经过校正处理 ,环境... 在野外运用相位测量剖面术 (PMP)测量物体三维面型时 ,环境光场经常发生变化 ,从而严重影响测量精度。分析了环境光场发生变化对相位测量剖面术的影响 ,并提出了一种对 CCD摄像机获取的条纹图像进行灰度校正的方法。经过校正处理 ,环境光的影响被大幅度抑制 ,提高了测量精度。 展开更多
关键词 相位测量剖面术 环境光 灰度校正
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基于快速傅里叶变换的实时相移校正算法 被引量：15
6
作者 李万松 苏显渝 +1 位作者 苏礼坤 向立群 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期1390-1395,共6页
在相移测量剖面术（ＰＭＰ）中， 提出了一种基于快速傅里叶变换的相移校正算法， 利用最初多采的一幅条纹图的信息和傅里叶变换调制度模板， 快速地计算出当前的相移值。采用该算法， 能实时准确地控制投影光栅的移动， 大大提高了测... 在相移测量剖面术（ＰＭＰ）中， 提出了一种基于快速傅里叶变换的相移校正算法， 利用最初多采的一幅条纹图的信息和傅里叶变换调制度模板， 快速地计算出当前的相移值。采用该算法， 能实时准确地控制投影光栅的移动， 大大提高了测量系统的精度和自动化程度， 具有极大的实用价值。 展开更多
关键词 相移测量剖面术 快速傅里叶变换 相移校正
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双摄像机相位测量轮廓术系统标定与数据融合 被引量：16
7
作者 李勇 苏显渝 吴庆阳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期551-556,共6页
在将两个摄像机对同一坐标系(全局坐标系)标定的基础上,提出了距离数据及纹理的融合方法。以调制度为模板确定摄像机视线重叠区和数据空洞,在全局坐标中摄像机视线重叠区内根据单位面积采样点数序号最接近原则选取一定尺寸的区域作为数... 在将两个摄像机对同一坐标系(全局坐标系)标定的基础上,提出了距离数据及纹理的融合方法。以调制度为模板确定摄像机视线重叠区和数据空洞,在全局坐标中摄像机视线重叠区内根据单位面积采样点数序号最接近原则选取一定尺寸的区域作为数据拼接区。并且考虑在重叠区内一方数据有空洞时的补洞方法,将空洞边界相似放大后,新边界和原边界构成的重叠区域作为数据拼接区。在数据拼接区内将两边的数据以到拼接区中心线距离为权重进行加权平均,实现了数据平滑过渡。实验表明该方法是有效的,为数据融合提供了新途径。 展开更多
关键词 信息光学 三维面形测量 相位测量轮廓术 相位-高度映射 摄像机标定 纹理融合
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细胞自动机位相展开算法用于三维传感 被引量：12
8
作者 谭松新 苏显渝 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期112-116,共5页
研究了细胞自动机算法用于复杂面形三维传感问题。提出采用调制度分析的方法构造二元控制模板，以确保细胞自动机算法能展开复杂位相场。
关键词 细胞自动机 三维传感 位相展开 生物光学
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相位测量轮廓术中探测器非线性误差的分析 被引量：11
9
作者 周利兵 苏显渝 王立无 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期19-21,共3页
在相位测量轮廓术 (PMP)中 ,探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素 ,本文对该误差进行了理论分析和计算机模拟 ,比较了各种相移算法对这一误差的抑制能力 ,数值模拟与理论分析的结果一致。本文可为实际应用中合理地选择算法提供... 在相位测量轮廓术 (PMP)中 ,探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素 ,本文对该误差进行了理论分析和计算机模拟 ,比较了各种相移算法对这一误差的抑制能力 ,数值模拟与理论分析的结果一致。本文可为实际应用中合理地选择算法提供理论依据。 展开更多
关键词 探测器 相位测量 轮廓术 相移算法 非线性误差分析 PMP
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基于傅里叶变换移相测量的相位测量轮廓术 被引量：10
10
作者 黄文宇 龚建伟 陆际联 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期715-719,共5页
移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源 .提出一种对实际步进移相值进行测量 ,消除移相误差对相位测量影响的算法 .该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合 ,利用傅里叶变换相位测量原理测量每次移相的实际相移量 ,... 移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源 .提出一种对实际步进移相值进行测量 ,消除移相误差对相位测量影响的算法 .该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合 ,利用傅里叶变换相位测量原理测量每次移相的实际相移量 ,然后根据相移实测值计算相位分布 ,进而获得物体表面的三维数据 .该算法能够准确测量每步移相的实际相移量 ,不要求移相的均匀性和重复性 ,只需 3帧图像就可解调出相位分布 ,不受移相误差的影响 .仿真结果证实了该算法的有效性 .实际图像数据处理结果表明 。 展开更多
关键词 相位测量 傅里叶变换轮廓术 相位测量轮廓术 移相法
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采用频域滤波提高数字相位测量轮廓术的测量精度 被引量：14
11
作者 何宇航 曹益平 +1 位作者 钟立俊 程旭升 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期220-224,共5页
提出了一种采用频域滤波优化条纹来提高数字相位测量轮廓术(PMP)的测量精度的方法。由于数字投影仪和CCD的数字化特征,CCD获取的正弦条纹会出现多次谐波。而相位测量轮廓术的某些算法对高次谐波敏感使得测量精度低。通过设计滤波器对条... 提出了一种采用频域滤波优化条纹来提高数字相位测量轮廓术(PMP)的测量精度的方法。由于数字投影仪和CCD的数字化特征,CCD获取的正弦条纹会出现多次谐波。而相位测量轮廓术的某些算法对高次谐波敏感使得测量精度低。通过设计滤波器对条纹在频域内进行滤波,对条纹的正弦性进行优化,减弱高次谐波对算法的影响,可以提高系统的测量精度。实验证明,所提出的方法将系统的测量精度提高了3倍,滤波操作完全由计算机自动完成。 展开更多
关键词 测量 测量精度 频域滤波 相位测量轮廓术 高次谐波 相位提取
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Gabor小波变换在检测纹理边界及相位展开中的应用 被引量：6
12
作者 张鸿宾 王晴 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第12期1096-1102,共7页
相位法是采用正弦投影光和移相技术的一种非接触测量方法．其中从主值相位（-π，π）恢复绝对相位，即相位展开问题（Phaseunwrapping）是一个不适定问题．国内外的研究者进行了大量的研究工作，至今尚无满意的一般解决方法．本文利用... 相位法是采用正弦投影光和移相技术的一种非接触测量方法．其中从主值相位（-π，π）恢复绝对相位，即相位展开问题（Phaseunwrapping）是一个不适定问题．国内外的研究者进行了大量的研究工作，至今尚无满意的一般解决方法．本文利用相位法条纹图像的纹理特性，利用Gabor小波变换检测条纹纹理的边界，从而把相位场分割为一致的一些区域，使相位展开分别在一致的区域内进行．试验结果表明，本文的算法在存在真实的相位不连续等情况时仍能取得满意的结果，它比利用极点连线等一类的算法更为可靠． 展开更多
关键词 相位法 相位展开 GABOR小波 纹理边界 图像处理
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基于三角形分布光栅的相位测量轮廓术 被引量：13
13
作者 叶虹呐 曹益平 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期224-228,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 信息光学 光学三维传感 相位测量轮廓术 三角形分布条纹 光栅 相位展开
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相移正交物体运动方向的在线相位测量轮廓术 被引量：13
14
作者 钟立俊 曹益平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期417-420,共4页
提出了一种新型的基于相位测量轮廓术(PMP)的在线三维检测方法。只需要使投射的条纹相移方向与物体移动方向垂直,尽管由于物体运动使CCD采集变形条纹中物体坐标不一致,但通过像素匹配,可以使各帧图像物点坐标一一对应,得到与传统静态PM... 提出了一种新型的基于相位测量轮廓术(PMP)的在线三维检测方法。只需要使投射的条纹相移方向与物体移动方向垂直,尽管由于物体运动使CCD采集变形条纹中物体坐标不一致,但通过像素匹配,可以使各帧图像物点坐标一一对应,得到与传统静态PMP等效的相移条纹图,即可重构出物体,实现在线三维测量。对一实平面进行了在线与静态PMP测试对比实验。结果显示该在线PMP方法与传统静态PMP方法的均方差之差仅为0.007 mm,表明该在线PMP方法具有高精度性;对一实物进行了在线测试实验,很好地重构出了被测物体的三维轮廓,从而验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 三维检测 在线测量 相位测量轮廓术 像素匹配 感兴趣区域
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三维面形位相测量轮廓术的研究 被引量：8
15
作者 任丹 吴禄慎 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2002年第3期9-12,共4页
研究了物体三维面形对正弦光场的调制机理和位相测量轮廓术(PMP)基本原理,同时探讨了PMP的关键技术———相位去包裹的实现方法.在此基础上,开发了基于微机的全套应用软件,并以一个典型的复杂三维面形硬币为例,采用四步相移技术进行了... 研究了物体三维面形对正弦光场的调制机理和位相测量轮廓术(PMP)基本原理,同时探讨了PMP的关键技术———相位去包裹的实现方法.在此基础上,开发了基于微机的全套应用软件,并以一个典型的复杂三维面形硬币为例,采用四步相移技术进行了实物测量,获得了较为满意的结果,实现了高精度、无接触的三维面形测量. 展开更多
关键词 三维面形测量 位相测量轮廓术 相位去包裹 调制机理 形态特征 光学测量方法
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一种适合在线三维检测的改进算法 被引量：11
16
作者 钟立俊 曹益平 喻睿智 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1503-1507,共5页
引入Stoilov算法以让传统相位测量轮廓术(PMP)应用于在线三维检测,但该算法的计算式中含有开方和除法运算,对投射数字光场,CCD摄像头的数字化非线性误差以及环境光干扰较为敏感,会出现较大的解相误差。为此,提出了一种适合在线三维检测... 引入Stoilov算法以让传统相位测量轮廓术(PMP)应用于在线三维检测,但该算法的计算式中含有开方和除法运算,对投射数字光场,CCD摄像头的数字化非线性误差以及环境光干扰较为敏感,会出现较大的解相误差。为此,提出了一种适合在线三维检测的改进型Stoilov算法,通过像素匹配方法标定移动步距S和基于标准PMP的截断相位解相标定条纹周期长度L,再标定出相移量△,即可修正sin△值,有效减小了原Stoilov算法公式的解相误差,提高了在线检测精度。为验证该方法的可行性和有效性,进行了实物测试实验。实验表明,在在线三维测量中,采用原始Stoilov算法重构的三维物体出现明显的失真,而采用改进的Stoilov算法重构的三维物体具有很好的保真度。 展开更多
关键词 信息光学 Stoilov算法 相位测量轮廓术 在线三维检测 相移 像素匹配
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用于动态测量的双通道光学相位测量轮廓术 被引量：9
17
作者 任守强 方强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期452-455,共4页
提出了利用编码光两个采样值实现相位测量轮廓术的原理。设计了一种偏振分光双通道测量系统，实现了两个采样值的同时记录，因而实现了动态测量，拓展了相位测量轮廓术的应用范围。
关键词 相位测量 轮廓术 双通道系统 动态测量 信息光学
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一种两步相移相位解算方法 被引量：11
18
作者 张晓璇 王月敏 +2 位作者 黄淑君 高楠 张宗华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期172-178,共7页
提出一种将傅里叶与相移法结合的三维物体快速测量方法.通过时域提取精确的均值包络与频域滤波结合的方法预处理条纹,结合基于相位半角的两步相移,只需要两幅相移条纹图,即可得到精确的相位信息.通过仿真和实验将本文方法与现有方法进... 提出一种将傅里叶与相移法结合的三维物体快速测量方法.通过时域提取精确的均值包络与频域滤波结合的方法预处理条纹,结合基于相位半角的两步相移,只需要两幅相移条纹图,即可得到精确的相位信息.通过仿真和实验将本文方法与现有方法进行了分析对比,实验结果证明,本文方法可以获得优于现有两步相移方法的准确度,一般测量环境下的均方根误差在3×10^(-3) rad以内.本文提出的方法对噪声和表面突变不敏感,具有鲁棒性好、运算速度快、准确度高等优点,在三维快速测量领域有较高的应用价值. 展开更多
关键词 光学测量 相位测量轮廓术 快速测量 相移法 傅里叶变换 均值包络 相位展开
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任意相移最小二乘法迭代的在线三维检测 被引量：10
19
作者 武迎春 曹益平 肖焱山 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1347-1353,共7页
为了简化采用满周期等相移算法的在线相位测量轮廓术(PMP)在实际测量过程中系统装调环节的繁杂程度,同时避免栅线方向和运动方向不严格平行引入附加相移降低解相精度,提出了基于最小二乘法迭代的在线三维检测方法。在测量过程中,任意栅... 为了简化采用满周期等相移算法的在线相位测量轮廓术(PMP)在实际测量过程中系统装调环节的繁杂程度,同时避免栅线方向和运动方向不严格平行引入附加相移降低解相精度,提出了基于最小二乘法迭代的在线三维检测方法。在测量过程中,任意栅线方向的正弦光栅被投影于物体表面,采用像素匹配技术获得不同时刻拍摄到的变形条纹图的等效相移条纹图,其相移量由投影系统和物体位移共同决定且为任意值。最后,采用最小二乘法迭代计算相位。实验结果表明:在不断改变投影到参考面上光栅栅线方向的情况下,该系统的测量结果稳定,均方根误差均不高于0.169 9mm。由于该方法放宽了测量系统空间位置的约束条件,提高了测量的灵活程度,使在线PMP更具普适性。 展开更多
关键词 在线检测 相位测量轮廓术 满周期等相移算法 像素匹配 最小二乘法迭代
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睁眼数字化面模在眶缺损仿真修复中的应用 被引量：9
20
作者 潘景光 赵铱民 +3 位作者 吴国锋 白石柱 苏方 张惠 《实用口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期5-7,共3页
目的:建立睁眼面部三维数字化模型,实现单侧眼眶部缺损的计算机仿真设计。方法:采用位相测量轮廓技术直接对患者面部三维轮廓信息进行采集,重建缺损面部睁眼的三维数字化模型。在Geom agic实体构造软件中,利用健侧眼眶部组织数据经镜像... 目的:建立睁眼面部三维数字化模型,实现单侧眼眶部缺损的计算机仿真设计。方法:采用位相测量轮廓技术直接对患者面部三维轮廓信息进行采集,重建缺损面部睁眼的三维数字化模型。在Geom agic实体构造软件中,利用健侧眼眶部组织数据经镜像反转获得缺损区睁眼状态的三维实体数据。结果:完成了单侧眼眶部缺损面部组织的三维重建,获得了修复缺损区眼眶组织的三维实体数据并达到对称、逼真的设计效果。结论:应用位相测量轮廓术和逆向工程软件进行单侧眼眶部缺损修复的计算机辅助设计是一种切实可行的方法。 展开更多
关键词 位相测量轮廓术 单侧眼眶部缺损 计算机辅助设计 三维重建
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