天津理工大学 计算机科学与工程学院 教育部视觉与系统重点实验室，天津 300384
光场相机作为一种新型的成像系统，可以直接从一次曝光的图像中得到三维信息。为了能够更充分有效地利用光场数据包含的角度和位置信息，完成更加精准的场景深度计算，从而提升光场相机的三维重建的精度，需要实现精确的几何建模，并精确标定其模型参数。该方法从薄透镜模型和小孔成像模型出发，将主透镜建模为薄透镜模型，将微透镜建模为小孔成像模型，结合光场相机双平面模型，将每个提取到的特征点与其在三维空间中的射线建立联系，详细解释了内参矩阵中每个参数的物理意义，以及标定过程中初值确定的过程，并在镜头径向畸变模型的基础上进一步应用了相机镜头的切向畸变模型以及基于射线重投影误差的非线性优化方法，改进了光场相机的标定方法。实验显示，该方法的RMS射线重投影误差为0.332 mm，与经典的Dansereau标定方法相比，进行非线性优化后得到的射线重投影误差精度提升了8%。该方法详细分析的场景点与特定像素索引的推导过程对光场相机的标定具有重要的研究意义，为光场相机光学模型的建立与初始化标定奠定了基础。
机器视觉 光场相机 重投影误差 相机标定 镜头畸变 machine vision light field camera reprojection error camera calibration lens distortion 红外与激光工程
2023, 52(1): 20220326
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Computer Vision and System of Ministry of Education, Tianjin Key Laboratory of Intelligence Computing and Novel Software Technology, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China
A solid-state green-light-emitting upconversion coherent random laser was realized by pumping macroporous erbium-doped lithium niobate with a 980 nm laser. The lasing threshold was determined to be about 40 kW/cm2. Above the threshold, the emission intensity increased sharply with the increasing pump intensity. Moreover, a narrow multi-peaks structure was observed in the green-light-emission band, and the positions of lasing lines were various at different angles. The results were the direct evidences of coherent random lasing emission from macroporous erbium-doped lithium niobate. These phenomena were attributed to the coexistence of upconversion emission and a multiple scattering feedback mechanism.
140.7300 Visible lasers 290.4210 Multiple scattering 160.5690 Rare-earth-doped materials Chinese Optics Letters
2018, 16(1): 011403
天津理工大学计算机科学与工程学院, 天津 300380
设计了一种可支持22个轨道角动量(OAM)模式传输的新型微结构光纤,该光纤具有低平坦色散、低损耗等优点,光纤中可支持的各个矢量模式之间有效折射率差值均大于10
-4,对应的22个OAM模式都能够在纤芯中稳定传输。在1500~1600 nm波段范围内,通过优化包层最内圈两层空气孔的物理参数,该光纤中可支持传输的模式色散均能控制在0~50 ps·(nm·km)
-1范围内,HE71和EH51模式的色散变化值低于12.8 ps·(nm·km)
-1,其余模式的色散变化范围低于5 ps·(nm·km)
-1。在1550 nm波段处,该光纤所支持的所有模式损耗均低于1.35×10
-9 dB/m。
光纤光学 微结构光纤 轨道角动量
1 天津理工大学电气电子工程学院,天津 300384
2 天津理工大学计算机视觉与系统省部共建教育部重点实验室,天津 300384
3 天津市智能计算及软件新技术重点实验室,天津 300384
4 天津理工大学计算机科学与工程学院,天津 300384
结构光透过生物组织、沙尘等强散射介质时历经多重散射,会改变原有相位信息和传播方向,破坏相干性,最后形成散斑。本文主要针对结构光重构特征和适用性进行分析,以条形结构光作为入射光,透过散射介质后,分别运用直接求逆法、相位共轭法和TVAL3法对其进行重构,并分析不同测量噪声水平下,三种方法对条形结构光的重构效果。仿真结果表明: 测量噪声水平为0时,直接求逆法能得到较完美的重构效果; 存在测量噪声且测量噪声水平小于0.025 I时,TVAL3法能较好实现重构,而相位共轭法重构效果一直较差。同时,也运用三种方法实现了单点、三点的点光源重构。
散射介质 结构光重构 测量噪声 scattering medium structured light reconstruction TVAL3 TVAL3 measurement noise
