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傅里叶变换轮廓术新理论研究 被引量:33
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作者 毛先富 陈文静 苏显渝 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期99-104,共6页
采用传统的傅里叶变换轮廓术(FTP),必须保证投影装置出射光瞳和成像装置入射光瞳的连线与参考面平行,并且它们的光轴应在同一平面上,才能得到较为准确的测量结果。改进了傅里叶变换轮廓术测量装置,从理论上证明了双瞳连线不平行参考面... 采用传统的傅里叶变换轮廓术(FTP),必须保证投影装置出射光瞳和成像装置入射光瞳的连线与参考面平行,并且它们的光轴应在同一平面上,才能得到较为准确的测量结果。改进了傅里叶变换轮廓术测量装置,从理论上证明了双瞳连线不平行参考面,且双光轴也不共面时的测量原理,推导出了新的、适用范围更广泛的相位-高度映射算法,使实验系统的搭建变得比较容易,投影装置和成像装置的摆放位置可以随意移动以方便获取全场条纹。所提出的方法为在难以实现双瞳与参考面平行或难以使双轴共面的特殊环境下提供了获得可靠测量结果的途径,并且传统的傅里叶变换轮廓术测量系统是所提出系统结构的一个特例。计算机模拟及实验均证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 傅里叶光学 傅里叶变换轮廓术 相位高度映射 相位计算 条纹处理
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条纹投影动态三维表面成像技术综述 被引量:15
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作者 李勇 张广汇 +2 位作者 马利红 应晓霖 姚建云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期83-95,共13页
对条纹投影动态三维表面成像技术进行了总结,分析了典型方案的特点。首先介绍了该技术的基本原理,包括系统基本结构、三维表面成像原理及相移法和傅立叶变换法这两种典型的相位提取方法。接着介绍了动态成像方案,包括高速投影方案和采... 对条纹投影动态三维表面成像技术进行了总结,分析了典型方案的特点。首先介绍了该技术的基本原理,包括系统基本结构、三维表面成像原理及相移法和傅立叶变换法这两种典型的相位提取方法。接着介绍了动态成像方案,包括高速投影方案和采用速度相对低的相机进行动态三维表面成像的方案。然后介绍了动态三维成像中绝对相位获取方法,主要是模拟和数字编码法及区域统计特性编码法。最后介绍了高精度动态相位测量方案。 展开更多
关键词 光学三维成像 相位测量轮廓术 傅立叶变换轮廓术 条纹分析 绝对相位
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小波变换在调制度测量轮廓术中的应用 被引量:13
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作者 黄静静 陈文静 +1 位作者 苏显渝 卢明腾 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期69-76,共8页
基于调制度分析的光学垂直测量技术利用投影和成像共轴,可以有效地解决复杂物体和台阶状物体测量时所存在的遮挡、阴影等问题.该方法不需要截断相位计算和相位展开过程,只需解算条纹的调制度分布就能得到被测物体的三维面形,已成为广泛... 基于调制度分析的光学垂直测量技术利用投影和成像共轴,可以有效地解决复杂物体和台阶状物体测量时所存在的遮挡、阴影等问题.该方法不需要截断相位计算和相位展开过程,只需解算条纹的调制度分布就能得到被测物体的三维面形,已成为广泛应用的光学三维检测方法.针对基于傅里叶变换方法的垂直扫描测量技术存在的问题,利用小波变换的局部和多分辨率特性,将小波分析技术用于调制度测量轮廓术中,提高了每个扫描位置获取单帧条纹的调制度测量的精度.推导了调制度和小波系数之间的关系,计算机模拟和实验均验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 傅里叶光学 垂直测量 调制度计算 小波变换 条纹分析
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傅里叶变换轮廓术中一种普适的计算公式和系统标定方法 被引量:12
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作者 文永富 苏显渝 张启灿 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2094-2098,共5页
提出一种新的普适计算公式和系统标定方法,推导了傅里叶变换轮廓术(FTP)中高度相位映射关系。由于新的普适计算公式对系统的几何结构没有严格要求,测量系统的搭建变得容易,投影系统和成像系统可以任意放置以便获得更好的条纹信息,因而... 提出一种新的普适计算公式和系统标定方法,推导了傅里叶变换轮廓术(FTP)中高度相位映射关系。由于新的普适计算公式对系统的几何结构没有严格要求,测量系统的搭建变得容易,投影系统和成像系统可以任意放置以便获得更好的条纹信息,因而操作灵活。提出的标定方法能够准确得到普适条件下系统参数的组合。避免了对系统各个参数的直接测量,提高了测量系统的可操作性及测量速度。实验中采用本方法对最大高度为28.00 mm的物体进行测量,相对误差仅为0.97%。测量结果证明,提出的方法能够准确恢复物体的三维形貌且具有较好的普通性。 展开更多
关键词 物理光学 傅里叶变换轮廓术 高度相位映射 系统标定 条纹处理
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基于旋转光栅投影的动态三维面形测量方法 被引量:10
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作者 张海花 李勇 张启灿 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第23期145-155,共11页
针对动态孤立场景三维形貌测量难题,提出了时域傅里叶条纹分析方法,充分利用被测动态场景对多周期相移投影条纹在时间域上的调制,对携带被测面形变化信息的系列变形条纹沿时间轴作傅里叶条纹分析,提取相位进行对应的三维重建,有效保留... 针对动态孤立场景三维形貌测量难题,提出了时域傅里叶条纹分析方法,充分利用被测动态场景对多周期相移投影条纹在时间域上的调制,对携带被测面形变化信息的系列变形条纹沿时间轴作傅里叶条纹分析,提取相位进行对应的三维重建,有效保留了复杂场景的空间高频信息。为了保证相位信息准确可靠,设计了三频条纹复合的圆盘光栅,经电机带动进行旋转投影,在被测场景表面产生多周期相移条纹。该方法不在空域进行滤波操作,三频条纹解算出对应相位信息后进行时间相位展开,适用于孤立物体的测量。拍摄记录的每一帧条纹图像均能对应重建一个三维结果,适用于动态场景测量。搭建系统完成了验证实验,结果证实了本研究提出方法和系统的可行性。 展开更多
关键词 测量 动态三维面形测量 傅里叶条纹分析 三频复合光栅 条纹投影
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小波变换轮廓术抑制CCD非线性的分析 被引量:5
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作者 苏轲 陈文静 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期37-40,44,共5页
对比研究了CCD非线性对小波变换轮廓术和傅里叶变换轮廓术的影响,并从信号频域角度分析推导出考虑CCD非线性时,变形条纹的小波变换的频谱描述形式,得到了"脊"处小波系数的解析表达式。处理由CCD非线性引起的非完善的条纹图时... 对比研究了CCD非线性对小波变换轮廓术和傅里叶变换轮廓术的影响,并从信号频域角度分析推导出考虑CCD非线性时,变形条纹的小波变换的频谱描述形式,得到了"脊"处小波系数的解析表达式。处理由CCD非线性引起的非完善的条纹图时,采用小波变换轮廓术提取相位,实质是采用最佳的加权滤波窗口,这样能减弱CCD非线性引起的频谱混叠对测量的影响,可以得到比傅里叶变换轮廓术更稳定的恢复效果。计算机模拟验证了此结论的正确性。 展开更多
关键词 信息光学 三维传感 小波变换轮廓术 傅里叶变换轮廓术 条纹分析
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A New Algorithm for Automatic Double Bright Fringe of Multiple-Beam Fizeau Fringe Skeletonization Using Fourier Transform Method of Fringe Pattern Analysis
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作者 Mohamed A. EL-Morsy 《Journal of Signal and Information Processing》 2012年第3期412-419,共8页
The interferogram of multiple-beam Fizeau fringe technique plays an important role to investigate the optical properties of fiber because this interferogram provides us with useful information which can used to determ... The interferogram of multiple-beam Fizeau fringe technique plays an important role to investigate the optical properties of fiber because this interferogram provides us with useful information which can used to determine the dispersion curve of the fiber sample. A common problem in any interferogram analysis is the accuracy in locating fringe centers (fringe skeleton). There are a lot of computer-aided algorithms, which depend on the interferogram types, used to fringe skeleton extraction of various digital interferogram. In this paper, as far as I know, a novel algorithm for fringe skeleton extraction of double bright fringe of multiple-beam Fizeau fringe is presented. The proposed algorithm based on using the different order of Fourier transform and the derivative-sign binary image. Also the proposed algorithm has been successfully tested by using a computer simulation fringe and an experimental pattern. The results are compared with the original interferogram and shown a good agreement. 展开更多
关键词 AUTOMATIC fringe analysis Multiple-Beam Fizeau fringe fourier Transform
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激光干涉技术在超声速气体喷嘴特性研究中的应用 被引量:2
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作者 吴玉迟 张保汉 +8 位作者 谷渝秋 杨朝文 葛芳芳 王磊 王红斌 刘红杰 陈家斌 何颖玲 郑志坚 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第5期603-607,共5页
在激光与物质相互作用的实验中,气体靶通常由超声速喷嘴在高背压下向真空中高速喷射气体产生。激光与气体靶相互作用时确定打靶条件对整个实验有着十分重要的意义。为了得到不同实验条件下气体靶密度的分布特性,采用马赫-曾德尔干涉法... 在激光与物质相互作用的实验中,气体靶通常由超声速喷嘴在高背压下向真空中高速喷射气体产生。激光与气体靶相互作用时确定打靶条件对整个实验有着十分重要的意义。为了得到不同实验条件下气体靶密度的分布特性,采用马赫-曾德尔干涉法测量了气体靶密度分布,获取了干涉图样。使用基于傅里叶变换的条纹处理方法测得的干涉图样,得到不同实验条件下气体分子密度的全空间分布。实验表明:用M-Z干涉仪测量超声速气体喷嘴产生的气体靶密度分布十分有效。基于傅里叶变换的条纹处理方法具有精度高、实时性好的优点,为打靶时气体靶密度的实时测量提供了可能。 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉法 傅里叶变换 干涉条纹分析 气体靶密度 Abel反演
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基于旋滤波法的干涉条纹预处理技术 被引量:5
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作者 徐建程 许乔 +1 位作者 柴立群 邓燕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期69-72,共4页
提出了一种新的基于旋滤波法的干涉条纹预处理方法。该方法根据条纹图灰度值梯度分布规律,只在干涉条纹切线方向进行中值滤波,它能有效地处理各种相干噪声而不会使条纹变模糊。实验证明该方法能有效地去除随机噪声、椒盐噪声以及由于光... 提出了一种新的基于旋滤波法的干涉条纹预处理方法。该方法根据条纹图灰度值梯度分布规律,只在干涉条纹切线方向进行中值滤波,它能有效地处理各种相干噪声而不会使条纹变模糊。实验证明该方法能有效地去除随机噪声、椒盐噪声以及由于光照不均匀引起的较大面积的亮斑或暗斑等噪声。对于亮斑或暗斑,其滤波效果要明显优于Gerchberg外插迭代算法。以WYKO相移干涉仪5次测量的面形平均值作为被测面形的参考值,则经过预处理后,抑制了噪声引起的局部误差,傅里叶变换法计算得到PV值的误差从未预处理的14.4%(全口径)、13.1%(95%口径)分别减小到3.4%(全口径)、1.5%(95%口径);RMS误差从28.7%(全口径)、23.3%(95%口径)分别减小到5.0%(全口径)、2.3%(95%口径)。 展开更多
关键词 光学检测 干涉测量 干涉条纹分析 傅里叶变换 中值旋滤波法
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干涉条纹图中散斑噪声之滤除 被引量:3
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作者 钱克矛 谢福顺 《实验力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期323-327,共5页
散斑在光学干涉计量中被用作信息载体,但同时它也是严重的噪声。介绍了一种简单有效的滤除散斑噪声的方法,即在加窗富里叶变换域内进行掩模和阈值处理。同富里叶变换和正交小波变换相比,加窗富里叶变换有如下两方面的优点:加窗富里叶基... 散斑在光学干涉计量中被用作信息载体,但同时它也是严重的噪声。介绍了一种简单有效的滤除散斑噪声的方法,即在加窗富里叶变换域内进行掩模和阈值处理。同富里叶变换和正交小波变换相比,加窗富里叶变换有如下两方面的优点:加窗富里叶基和条纹的高度相似性使得信号与噪声容易分离,而加窗富里叶变换的冗余性则可削弱掩模和阈值处理对信号谱的破坏。此方法的有效性由数值模拟和实验的例子证实。此方法亦可滤除强度型条纹或位相型条纹中其它类型的噪声,如加型噪声。 展开更多
关键词 散斑干涉 加窗富里叶变换 干涉条纹图分析 去噪
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