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光学投影式三维轮廓测量技术综述 被引量：73
1
作者 郝煜栋 赵洋 李达成 《光学技术》 CAS CSCD 1998年第5期57-60,64,共5页
主要用于散射物体的宏观轮廓测量的光学投影式轮廓测量技术可以分为两大类：直接三角法和相位测量法。直接三角法包括激光逐点扫描法、光切法和新近出现的二元编码图样投影法。相位测量法以测量投影到物体上的变形栅像的相位为基础，包... 主要用于散射物体的宏观轮廓测量的光学投影式轮廓测量技术可以分为两大类：直接三角法和相位测量法。直接三角法包括激光逐点扫描法、光切法和新近出现的二元编码图样投影法。相位测量法以测量投影到物体上的变形栅像的相位为基础，包括莫尔法、移相法、傅氏变换法等等。本文以基于相位测量和光栅投影法为重点综述了光学投影式轮廓测量技术的几种典型方法，讨论了它们的优缺点，并分析了研究热点和发展方向。 展开更多
关键词 轮廓测量 光学投影 综述 三维
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基于条纹反射的类镜面三维面形测量方法 被引量：40
2
作者 刘元坤 苏显渝 吴庆阳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1636-1640,共5页
提出了一种基于条纹反射和相移技术的类镜面三维面形测量的新方法。首先在平板显示器上显示正弦条纹,然后用CCD相机分别记录由待测面和标准面反射的正弦条纹像,通过相移得到各自的相位分布,与标准面相位分布相比较得到待测表面起伏引起... 提出了一种基于条纹反射和相移技术的类镜面三维面形测量的新方法。首先在平板显示器上显示正弦条纹,然后用CCD相机分别记录由待测面和标准面反射的正弦条纹像,通过相移得到各自的相位分布,与标准面相位分布相比较得到待测表面起伏引起的相位变化。推导了相位变化量与待测表面梯度的对应关系,分别对待测面进行水平和垂直两个方向光栅相位测量,通过计算可得到梯度分布并由梯度分布恢复待测表面面形。同时初步分析了影响条纹反射技术测量精度的因素。测量中,光栅由计算机产生,可以实现精确的相移,而且可以方便地调节光栅的周期及方向,通过预设标记点来引导相位展开有效地解决待测面和标准面的条纹对应问题。实测了建筑用釉面瓷砖表面起伏,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 光学测量 条纹反射 相移 面形重建 三维面形测量
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Fe元素对TiNi形状记忆合金相变点和力学性能的影响 被引量：36
3
作者 李志云 刘福顺 徐惠彬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期84-87,共4页
采用纯度均为99%的Ti,Ni和Fe原材料,在真空电弧炉中熔炼5次,制备出TiNiFe(Fe=2 5%,3 0%和3 5%)3种成分的TiNiFe合金铸锭,经850℃保温24h的真空均匀化处理后,锻造成 7mm的棒材。采用光学金相、电阻法和拉伸试验等方法研究了Fe含量对TiNi... 采用纯度均为99%的Ti,Ni和Fe原材料,在真空电弧炉中熔炼5次,制备出TiNiFe(Fe=2 5%,3 0%和3 5%)3种成分的TiNiFe合金铸锭,经850℃保温24h的真空均匀化处理后,锻造成 7mm的棒材。采用光学金相、电阻法和拉伸试验等方法研究了Fe含量对TiNi形状记忆合金晶粒度、相变温度和力学性能的影响。随着Fe的原子含量由2 5%提高到3 5%,TiNiFe合金的晶粒略有细化,晶粒大小从49μm减小到26μm,马氏体相变温度从-73 5℃下降到-190 0℃以下,抗拉强度和屈服强度也显著提高,延伸率δ没有明显变化。所研制的TiNiFe合金的马氏体相变温度和室温力学性能可满足航空管接头用记忆合金的要求。 展开更多
关键词 TiNiFe形状记忆合金 晶粒度 马氏体相变温度 力学性能
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涡旋光束和光学涡旋 被引量：34
4
作者 陆璇辉 黄慧琴 +2 位作者 赵承良 王将峰 陈和 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2008年第1期50-56,共7页
就涡旋光束和光学涡旋的基本特征和原理进行了概述,对其产生、传播及应用进行了介绍。对涡旋光束和光学涡旋的研究动态进行了叙述,并对其未来的研究和应用前景进行了展望。
关键词 涡旋光束 光学涡旋 相位奇异性 角动量 螺旋相位 光学操控
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一种单双目视觉系统结合的三维测量方法 被引量：32
5
作者 雷彦章 赵慧洁 姜宏志 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1338-1342,共5页
在投影栅相位法的单目和双目三维测量结构的基础上,提出了一种单双目结合的三维测量方法。采用双目测量系统的架构,对两相机的公共区域使用双目的方法进行复现,同时分别将两个相机与投影仪组成两个单目测量系统,通过标定的统一可以将两... 在投影栅相位法的单目和双目三维测量结构的基础上,提出了一种单双目结合的三维测量方法。采用双目测量系统的架构,对两相机的公共区域使用双目的方法进行复现,同时分别将两个相机与投影仪组成两个单目测量系统,通过标定的统一可以将两者的世界坐标系统一到一个共同的基准上,利用单目的测量结果对双目测量的缺失区域进行填补。在对石膏头像的测量中,利用该方法避免了双目测量中在鼻梁附近出现的数据丢失。在保证双目复现区域精度的基础上,该方法有效地改进了测量结果的完整性。 展开更多
关键词 光学测量 双目视觉 单目视觉 相位
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基于双频投影条纹的全自动相位解包裹方法 被引量：30
6
作者 雷志辉 李健兵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期39-42,共4页
为了在相位轮廓测量术中更简便可靠地获取待测面的相位场,提出了一种利用双频投影条纹的叠栅特性进行全自动相位解包裹的方法。该方法通过分析双频投影条纹的条纹级数之间及相位之间的关系,推导了一套利用该双频条纹的相位主值获取真实... 为了在相位轮廓测量术中更简便可靠地获取待测面的相位场,提出了一种利用双频投影条纹的叠栅特性进行全自动相位解包裹的方法。该方法通过分析双频投影条纹的条纹级数之间及相位之间的关系,推导了一套利用该双频条纹的相位主值获取真实相位场的公式。在利用这套公式进行解包裹时,各点的相位求取都是单独进行的,因此不会出现误差传递的现象;同时求解的相位场保持了相移法求解的相位精度。实验证实了该方法的可行性,并得到很好的测量结果。 展开更多
关键词 光学测量 投影条纹 相位解包裹 相移 叠栅条纹
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一种新的快速解相位方法 被引量：28
7
作者 盖绍彦 达飞鹏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期259-267,共9页
提出了一种快速可靠的4步相移编码-解相位算法。通过对中心条纹的光强进行摄动,将编码信息加入到基本相移光栅中,使4幅基本相移图不但包含了相位场主值信息,还包含了解相位所需的编码信息。建立了摄动度函数描述相移图的摄动信息进而得... 提出了一种快速可靠的4步相移编码-解相位算法。通过对中心条纹的光强进行摄动,将编码信息加入到基本相移光栅中,使4幅基本相移图不但包含了相位场主值信息,还包含了解相位所需的编码信息。建立了摄动度函数描述相移图的摄动信息进而得到编码信息,解出完整的相位值。对摄动度函数的误差和噪声进行分析,提出方向滤波方法来消除噪声,极大地减少了编码信息的误判情况。仿真和实验证实了本算法的可行性。与传统相移法相比,解相位的速度和可靠性得到明显的提高。 展开更多
关键词 光学测量 解相位 摄动 方向滤波
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基于正弦条纹投影的三维传感及其去包裹处理 被引量：19
8
作者 康新 何小元 Quan C 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1444-1447,共4页
采用液晶显示 (LCD)投影仪产生的正弦条纹 ,用四步相移技术对物体进行了三维形貌测量 ,重点讨论了去包裹问题 ,对大面积相位间断区的模板标识及含离散相位间断点条纹图的去包裹问题提出了新的处理方法 。
关键词 正弦条纹投影 三维传感 液晶显示投影仪 四步相移法 去包裹 测量原理 光学测量 点状噪声
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可调谐激光波长调制技术检测氧气浓度 被引量：26
9
作者 崔厚欣 齐汝宾 +1 位作者 陈文亮 徐可欣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1558-1562,共5页
为了克服传统方法检测氧气浓度的一些弊端,提出了一种采用可调谐激光二极管吸收光谱法结合锁相放大的检测技术。通过改变激光二极管的驱动电流使输出波长变化扫描通过氧气的吸收峰,然后利用锁相放大技术对吸收光谱的谐波进行检测分析。... 为了克服传统方法检测氧气浓度的一些弊端,提出了一种采用可调谐激光二极管吸收光谱法结合锁相放大的检测技术。通过改变激光二极管的驱动电流使输出波长变化扫描通过氧气的吸收峰,然后利用锁相放大技术对吸收光谱的谐波进行检测分析。利用半导体激光能量高、单色性好、输出波长可随电流调制的特点和锁相放大检测微弱信号的优势来提高信噪比与检测精度。对不同浓度的氧气进行了实际检测,可得检测线性相关系数为0.99.检测极限质量浓度为1142.86 mg/m^3,且该方法具有较好的稳定性及抗干扰性。 展开更多
关键词 光学柃测 可调谐激光 锁相 氧气 波长调制
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小波变换轮廓术中用小波脊系数幅值引导相位展开的研究 被引量：26
10
作者 李思坤 陈文静 苏显渝 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期715-721,共7页
为了减少小波变换轮廓术中相位展开过程的误差传递,从小波变换的相关实质出发,提出了在小波变换轮廓术中利用以前被忽略的小波脊系数幅值作为可靠度判据指导相位展开的方法。该方法选择最大幅值的小波脊系数所在位置作为相位展开起始点... 为了减少小波变换轮廓术中相位展开过程的误差传递,从小波变换的相关实质出发,提出了在小波变换轮廓术中利用以前被忽略的小波脊系数幅值作为可靠度判据指导相位展开的方法。该方法选择最大幅值的小波脊系数所在位置作为相位展开起始点,根据小波脊系数幅值的大小,确定一条由大幅值到小幅值的最优化的展开路径,最大限度减少了相位展开过程中的误差传递。由于充分利用了小波变换系数的幅值信息,最大限度减小了相位展开过程中的误差传递。计算机模拟和实验验证了基于小波脊系数幅值的相位展开方法的正确性。 展开更多
关键词 光学测量 相位展开 小波变换轮廓术 小波脊 条纹分析
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一种快速高精度的相位恢复迭代法 被引量：24
11
作者 黄利新 姚新 +3 位作者 蔡冬梅 郭永康 姚军 高福华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1218-1221,共4页
在传统GS算法的基础上,根据角谱传播理论并引入一简单的梯度,提出一种快速、高精度相位恢复迭代算法——加速角谱迭代法。该算法使用三个面(即一个输入面和两个输出面)的强度信息恢复输入面光场的相位分布。数值模拟结果表明,该算法能... 在传统GS算法的基础上,根据角谱传播理论并引入一简单的梯度,提出一种快速、高精度相位恢复迭代算法——加速角谱迭代法。该算法使用三个面(即一个输入面和两个输出面)的强度信息恢复输入面光场的相位分布。数值模拟结果表明,该算法能在二维情况下快速准确地恢复各种输入面光场的相位分布,并且大幅度地提高了复杂光场的相位恢复精度。在模拟实验中多次选取随机初始迭代值,该算法的收敛结果唯一,表明算法有良好的收敛性能。 展开更多
关键词 光计算 相位恢复 迭代算法 加速角谱传递函数 复杂光场
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八矩阵超小型绝对式光电编码器 被引量：24
12
作者 刘长顺 王显军 +2 位作者 韩旭东 盖竹秋 王增发 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期326-333,共8页
为了实现高精度、高可靠性、绝对式光电编码器的小型化,研究了编码器的编码方式和读数头的结构。介绍了编码器码盘所采用的八象限矩阵编码(即八矩阵码)原理,对比传统四象限矩阵码,八矩阵编码的优点在于它仅需两圈就可以实现10位自然二... 为了实现高精度、高可靠性、绝对式光电编码器的小型化,研究了编码器的编码方式和读数头的结构。介绍了编码器码盘所采用的八象限矩阵编码(即八矩阵码)原理,对比传统四象限矩阵码,八矩阵编码的优点在于它仅需两圈就可以实现10位自然二进制编码:码盘第一圈四路信号实现格雷编码的高三位,第二圈八路信号实现格雷编码的低七位;再经格雷编码与自然二进制的译码关系,得到10位自然二进制码。运用错位移相的方法设计了狭缝的精码窗口,获得了圆光栅莫尔条纹;同时,采用单头读数,减少了发光元器件(光源)的数量。最后,介绍了信号提取方法。实验结果表明,设计的八矩阵编码器实现了超小体积为Φ25mm×16mm,重量<28g,分辨率经过电子细分达到了16位,精度(1σ)优于30″。极高的可靠性可保证该编码器在极其苛刻条件下长期正常工作,适于在航空航天和军事领域应用。 展开更多
关键词 光电编码器 绝对式编码器 小型化 八矩阵 错位移相
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基于互补型光栅编码的相位展开 被引量：25
13
作者 孙学真 苏显渝 邹小平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1947-1951,共5页
为了解决在运用相移技术和二元光栅编码结构光进行相位展开时存在的误码问题,提出了一种新的互补型二元光栅编码。通过多投一幅格雷码图案,并利用格雷码相邻码字之间Hamming距离为1的特点,设计出互补的两种编解码方式。利用两种编码出... 为了解决在运用相移技术和二元光栅编码结构光进行相位展开时存在的误码问题,提出了一种新的互补型二元光栅编码。通过多投一幅格雷码图案,并利用格雷码相邻码字之间Hamming距离为1的特点,设计出互补的两种编解码方式。利用两种编码出现误码位置的不同,并结合相移技术解决了去包裹过程中的误码问题。论述了互补型二元光栅编码的设计方法及特点,并详细分析了基于互补型二元光栅编码的相位展开过程。计算机模拟和三维重建实验清楚地表明,提出的互补型光栅编码能很好地解决了误码问题且具有很高的可靠性。 展开更多
关键词 光学测量 结构光 相位展开 格雷码 互补型光栅编码
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数字全息术用于光学元件表面缺陷形貌测量 被引量：23
14
作者 陈竹 姜宏振 +1 位作者 刘旭 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期576-583,共8页
利用像面数字全息显微术对光学元件表面缺陷的三维形貌测量进行了理论及实验研究。设计并搭建了相应光路系统记录全息图,采用角谱算法数值重建物光场,通过相位修正消除了系统误差引入的波前畸变,获得了经过待测光学元件表面缺陷调制的... 利用像面数字全息显微术对光学元件表面缺陷的三维形貌测量进行了理论及实验研究。设计并搭建了相应光路系统记录全息图,采用角谱算法数值重建物光场,通过相位修正消除了系统误差引入的波前畸变,获得了经过待测光学元件表面缺陷调制的物光相位分布,并根据建立的相位分布与表面缺陷面形的关系模型计算得到缺陷三维形貌。实验以多个划痕和麻点等常见表面缺陷作为测量对象,分别获得了它们的三维形貌,以其中一条实际宽度为35μm、深度为270nm的划痕为例,测量得到该划痕的宽度为35.21μm,平均深度为267.6nm,与真实值相比,横向测量误差为0.6%,纵向测量误差为0.9%。实验结果证实该测量方法是有效、可靠的,能够准确测量光学元件表面缺陷的三维形貌,因而有助于判断光学元件损伤程度以及分析缺陷对系统波前的影响,对保障高功率激光装置的安全正常运行有重要意义。 展开更多
关键词 数字全息显微术 三维形貌测量 光学元件 表面缺陷 相位修正
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基于相位调制器产生光毫米波的全双工光纤无线通信系统 被引量：18
15
作者 文鸿 陈林 +2 位作者 皮雅稚 余建军 文双春 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期935-939,共5页
提出并实验研究了一种基于相位调制器产生光毫米波信号的全双工光纤无线通信(RoF)系统。在中心站采用相位调制器结合滤波的方法产生重复频率为40GHz的载波抑制双边带毫米波信号,利用交叉复用器分离开毫米波信号的上下边带,其中的一个边... 提出并实验研究了一种基于相位调制器产生光毫米波信号的全双工光纤无线通信(RoF)系统。在中心站采用相位调制器结合滤波的方法产生重复频率为40GHz的载波抑制双边带毫米波信号,利用交叉复用器分离开毫米波信号的上下边带,其中的一个边带强度调制数据速率为2.5Gbit/s的下行基带信号,另一个边带被发送到基站调制上行传输的基带数据。该系统抗色散效果好,在经过40km标准单模光纤上/下行传输数据速率2.5Gbit/s的基带信号后,双向的传输功率代价都小于0.5dBm。在光纤无线通信系统中采用相位调制器结合滤波的方法产生光毫米波,同时基于波长重用技术再生上行光载波信号,可以简化中心站和基站配置,节约系统成本。 展开更多
关键词 光通信 光纤无线通信 相位调制器 光毫米波 波长重用 交叉复用器
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星间高速相干激光通信系统中的光学锁相环技术 被引量：20
16
作者 常帅 佟首峰 +7 位作者 姜会林 刘洋 宋延嵩 董毅 董科研 董岩 张鹏 南航 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期68-76,共9页
零差相干激光通信系统具有高速率及远距离传输的特性,在星间高速激光通信骨干网中占有重要地位。分析了光学锁相环的工作原理并建立了相应的数学模型,得到了光学锁相环的开环及闭环传递函数,推导了误差传递函数,分析了环路带宽的影响因... 零差相干激光通信系统具有高速率及远距离传输的特性,在星间高速激光通信骨干网中占有重要地位。分析了光学锁相环的工作原理并建立了相应的数学模型,得到了光学锁相环的开环及闭环传递函数,推导了误差传递函数,分析了环路带宽的影响因素。分析了锁相环路中的相位噪声误差,建立了误差因素、探测灵敏度以及环路带宽之间的关系。分析得到锁相环的优化带宽为1.5 MHz,测试了接收机的误码率。当通信速率为5Gbit/s、调制方式为二进制相移键控时,得到接收机的接收灵敏度为-41.4dBm,误码率为10-7。 展开更多
关键词 光通信 误差传递函数 相位噪声 接收灵敏度
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1/4波片延迟量的相位调制椭偏测量法 被引量：19
17
作者 赵培 吴福全 +2 位作者 郝殿中 王礽 任树锋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期379-382,共4页
利用椭偏测量术中的相位调制椭偏测量原理测量了1/4波片的延迟量。该方法预先对测量光束的偏振态进行调制,以生成随时间变化的光强信号,通过对信号中的谐变成分进行分析而获得待测波片的延迟量。测量了四个波片,其中三个波片的延迟量已... 利用椭偏测量术中的相位调制椭偏测量原理测量了1/4波片的延迟量。该方法预先对测量光束的偏振态进行调制,以生成随时间变化的光强信号,通过对信号中的谐变成分进行分析而获得待测波片的延迟量。测量了四个波片,其中三个波片的延迟量已经用电光调制法精确测量过,经对比测量的结果符合较好。观察到了和理论相符的云母波片延迟量的振荡现象。实验结果说明这种方法是一种有实际意义的方法。 展开更多
关键词 光学测量 偏振光学 相位调制 1/4波片 延迟量
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光纤光栅原理与应用(Ⅱ)──光纤光栅制作方法 被引量：10
18
作者 苑立波 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1998年第4期312-320,共9页
简要分析了光子诱导所致的光纤光栅形成机理，介绍了光纤光栅的几种制作方法及相关技术，如紫外激光干涉条纹图下的横向侧面曝光法，光学衍射相位掩膜法，点-点写入法及光纤光栅的在线制作方法。
关键词 光纤 布喇格光栅 光子光敏性 光栅制作
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光栅投影三维轮廓测量技术分析及进展 被引量：16
19
作者 葛东东 王淮生 宋家友 《上海电力学院学报》 CAS 2005年第4期378-382,386,共6页
对于漫反射物体的轮廓测量的光学投影式轮廓测量技术,根据不同的测量方法和条纹图像分析技术可以大致分为两种:直接三角法和相位测量法.以相位测量法中的光栅投影法为重点,介绍了其测量原理和关键技术,如傅里叶变换法、解包裹、系统标定... 对于漫反射物体的轮廓测量的光学投影式轮廓测量技术,根据不同的测量方法和条纹图像分析技术可以大致分为两种:直接三角法和相位测量法.以相位测量法中的光栅投影法为重点,介绍了其测量原理和关键技术,如傅里叶变换法、解包裹、系统标定等,并分析了其研究热点与发展方向. 展开更多
关键词 光学轮廓测量 光栅投影 相位测量 解包裹 系统标定
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绝对编码光栅的相位细分及其在位移测量中的应用 被引量：19
20
作者 赵勇 苏显渝 张启灿 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期135-139,共5页
提出通过光栅条纹相位的精密测量,获取光栅高精度位移信息的方法。具体方法是对光栅图像采用多码道设计,用CCD二维图像传感器获取测量段光栅图像多码道信息。对最低码道图形的周期函数序列进行傅里叶变换、基频滤波和逆傅里叶变换获得... 提出通过光栅条纹相位的精密测量,获取光栅高精度位移信息的方法。具体方法是对光栅图像采用多码道设计,用CCD二维图像传感器获取测量段光栅图像多码道信息。对最低码道图形的周期函数序列进行傅里叶变换、基频滤波和逆傅里叶变换获得光栅截断相位分布,其余码道信息提供相位展开的级次,以此获得测量段光栅的绝对相位分布。用光刻的手段制作了实用的绝对编码光栅,基元码道的尺寸是:27.36μm用于明条纹,27.36μm用于暗条纹,最小基元码道空间周期为54.72μm,光栅长度为14008.32μm。在步长近似3μm的位移测试中,与比对的标准仪器记录值比较,标准偏差为0.2057μm,精度在亚微米量级。重复性实验表明,位置测试的稳定性为0.09μm(标准差),得到600倍以上细分的分辨力。 展开更多
关键词 光学测量 绝对编码 光栅 位移测量 相位细分
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