针对非刚体匹配图像的外点去除问题，提出了一种多匹配模型估计方法。首先，考虑到匹配点集合中可能存在高外点率，用基于近邻内点分布的一致性对匹配点集合的内点率进行提升；然后，为了降低内点距离误差阈值对内点提取的影响，用内点距离误差边缘化进行多模型估计；最后，考虑到提取的内点集合中可能残留部分外点，用基于匹配点位置变化矢量方向的一致性对残留外点进行去除。实验中，所提方法与MAGSAC、NM-NET、P-NAPSAC、SC-RANSAC、Adalam、OANET、SuperGlue、PEARL、Multi-H、Multi-X以及CONSAC等方法进行对比，结果表明所提方法的内点距离误差可降低30%以上，外点残留率可降低50%以上，内点召回率可提高8%以上，运行时间可降低10%以上，多平面估计的错分率可降低16%以上。

针对传统自由立体显示技术视点数目少和视角窄的问题,提出一种超多视点的大视角光场三维(3D)显示方法。基于集成成像全视差光场构建原理,该方法利用大节距的非连续柱透镜阵列(DLLA)以特定的水平方向角将基元图像(EI)中所有平面像素发出的光线进行水平调制,在大视角范围内构建出水平方向密集排列的超多视点。此外,对DLLA进行光学成像优化设计以抑制像差,保证高质量3D成像。在实验部分,利用分辨率为1280 pixel×720 pixel的54 inch (1 inch=2.54 cm)发光二极管(LED)显示器实现了视角为42.8°、视点数目为100的水平光场3D显示效果,且3D成像的畸变率为2.23%,呈现的3D影像具有连续的运动视差和自然的深度信息表达,这些结果验证了本文方法的优越性和可行性。

剪切散斑干涉技术是一种非接触测量物体变形缺陷的光学无损测量方法, 其通过计算物体变形前后的散斑图中的相位获取被测物的应变缺陷信息。近年来该技术在航空、航天等工业无损检测领域得到了广泛的应用。本文从系统关键技术、散斑图像处理技术两方面介绍了剪切散斑干涉技术的研究进展, 详细论述了多种剪切装置实现大视角测量、空间载波实现动态测量、多种图像处理算法的一系列剪切散斑干涉技术; 最后介绍了剪切散斑干涉技术的国内外应用进展, 展望了剪切散斑干涉技术在动态测量、光滑表面测量及定量反算形变量等方面的发展趋势。

研究了Array膜层干涉对高色域液晶模组白画面大视角发红的影响, 建立膜层干涉模型, 分析得到不易产生干涉发红的SiNx与SiOx厚度。通过仿真得到优化的膜厚条件, 通过实验验证了模型及仿真的优化设计, 大视角发红得到改善。模拟及实验表明, Buffer层SiNx与SiOx厚度优化可有效解决高色域液晶模组白画面大视角发红问题。Buffer层SiNx/SiOx=50 nm /150 nm是一组较优化的设计。

数字剪切散斑干涉技术在工业无损检测领域有广阔的应用前景,传统的迈克尔逊型数字剪切散斑干涉仪由于结构的限制,视场角很小,这限制了其在工程上的应用.介绍一种新型的大视角剪切散斑干涉系统,通过在成像镜头和CCD传感器之间嵌入4f光学系统来扩大其视场角,并实现镜头的外置.理论分析证明,视场角不再受到迈克尔逊结构的限制,仅仅取决于镜头的焦距和CCD传感器的靶面尺寸.设计并组建了一个大视场角迈克尔逊剪切散斑干涉系统,对比实验表明,在短的工作距离下实现了大视场的全场检测,在1 m的测距下,新系统测量面积可达800 mm×600 mm,而传统的系统测量面积只有250 mm×200 mm.

为了提高全息图的彩色效果和增加其视角, 结合光学全息和计算全息的优点, 利用镜像法提出了一种提高全息图彩色效果和增大视角的新方法。制作方法分两步来实现, 第一步, 镜像迭加的分色计算全息图H1r,H1g,H1b的制作。第二步, 利用光学的方法制作彩虹全息图H2。设计光路使再现的光波经平面镜反射, 按光的可逆原理展开, 形成大视角再现。经理论分析和实验验证, 实验获得的全息图可以在大视角(约14°)情况下观察到彩色再现像, 彩色效果和立体效果均较为明显。

为提高数字全息再现像视角，提出一种基于滤波成像的数字全息技术来实现大视角的三维物体面型测量.利用离轴像面数字全息技术，通过在4F相干图像处理系统的空间频谱面处放置可移动的低通滤波器，使满足CCD分辨率的物光波与参考光波干涉形成全息图，并控制低通滤波及成像区域分别记录不同谱段的子全息图.再现时，首先对子全息图进行数字傅里叶变换，重构对应频谱段，并对频谱段进行拼接形成完整的物光频谱；而后通过数字再现获得大视角的数字全息再现像.利用该方法测量了圆柱形表面(光滑的缝纫针)的三维形貌，并取得了较好的实验结果.

对双镜头二维三角法测距精度的实验研究表明，在大视角下，双镜头二维测距存在较大的测距误差；通过应用小孔成像代替普通镜头成像进行二维测距研究，证明了大视角非近轴光线的镜头失真是造成该误差的主要原因，并且基于实验提出了一种经验修正公式，明显地提高了系统的测距精度和速度。实验结果表明，在50 mm×50 mm的工作区，对应于80°的大视角下，测距系统在x和y方向的平均定位精度均优于2 mm，平均分辨率分别为0．2 mm和0．1 mm。

提出一种新的数字全息方法实现大视角彩虹全息的制作。根据两步法彩虹全息原理,用计算机制作彩虹全息图的H1,并用镜像折叠的新算法将大幅的全息图折叠成一幅较小的全息图。输出微缩后成为一个高密度的全息图。光学方法制作H2时,必须配以合适的平面镜,使再现的光波按光的可逆原理展开成原状。该种镜像折叠的方法巧妙地把计算机制全息与光学全息相结合,吸取了两者各自的优点,实现了大视角数字全息的制作。理论及实验结果表明该方法既解决了大幅度计算机制全息图的输出问题,又使相同信息量的数据容量大大减少,为计算全息图用于立体显示的研究开辟了一条新的途径。

提出大视角计算机制彩虹全息图制作的新方法-计算机与光学相结合的两步法.采用这种方法,计算机制彩虹全息图的视角可以方便地做到适合显示需要的大小,并且全息图的计算时间比采用一般方法计算短,解决了目前计算机制全息用于显示实用化存在的难点:庞大的计算量,大视角全息图制作困难.