1 中国计量大学光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
2 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室, 浙江 杭州 310018
为了解不同点云配准方法的配准效率和配准精度,使用不同的点云配准方法(三维形状上文、点特征直方图、快速点特征直方图、四点一致集、迭代最近点、正态分布变换)对三维点云数据进行了粗配准实验。在实验过程中记录了点云配准的时间和点云配准在x、y、z轴上的旋转角度误差和平移距离误差,通过分析实验记录的数据来比较不同点云配准方法在粗配准实验中的配准效率和配准精度。实验结果表明,三维形状上文、点特征直方图、快速点特征直方图在粗配准实验中表现良好;四点一致集配准效果较好,但耗时较长;迭代最近点不适用于粗配准;正态分布变换在粗配准实验中表现一般。该实验结论能够为不同情况下点云配准方法的选择提供有效的借鉴。
机器视觉 点云配准 配准时间 旋转角度 平移距离 配准误差 激光与光电子学进展
2020, 57(8): 081502
1 苏州科技大学数理学院, 江苏 苏州 215009
2 苏州科技大学土木学院, 江苏 苏州 215009
显微三维数字图像相关系统中体视显微镜景深小,光路复杂,宏观标定方法不适用于该系统。针对此问题,提出一种适用于显微立体视觉的定点旋转标定方法。基于体视显微镜放大倍率与景深的关系,建立数学模型,得到标定板与XY平面间的最大夹角,设计定点旋转平台对标定板进行旋转标定,通过系列实验对标定参数进行优化,得出使标定参数整体误差最小的夹角。标定结果表明,主点坐标误差不超过1.8 pixel,Z分量相对平移向量的最大偏差值小于0.15 mm,姿态数为10或10以上时标定结果趋于稳定。借助于精密位移台对标定结果进行了精度验证,结果表明采用所提方法标定后位移测量的平均相对误差为2.2%,平均均方差为0.36 μm。
机器视觉 标定 体视显微镜 定点旋转 旋转角度 姿态数 光学学报
2018, 38(12): 1215010
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
为了实现位移传感器的多点监控,设计了5个光纤环组成的光纤传感器,通过减小其中1个光纤环的半径使光纤出射端获得双光斑,当其他4个的任意1个光纤环在外力的作用下产生形变时,会使出射双光斑发生旋转,通过记录和分析4个光纤环形变和输出双光斑的旋转角度之间的关系,获得周围环境人员流动情况。实验表明,光斑旋转角度与传感器位移在一定范围内存在良好的线性响应关系,该传感器可以有效地应用于实际的多点监控中。
光纤环 光斑 旋转角度 光纤传感器 fiber ring spot rotation angle optical fiber sensor
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
光纤传感器以其耐水、耐高温、抗电磁干扰等优势备受青睐,通过介绍基于光纤环输出光斑旋转的位移传感器的原理与实验现象,提出了一种基于质心计算的图像处理方法,该方法能更加精确地测量光斑旋转角度。该方法通过以旋转轴为中心,对每一个光斑分别跟踪求取质心坐标,得到每个光斑对应的角度,并计算角度旋转变化的值,从而得出该位移传感器随位移线性变化的关系。实验结果表明,该方法更加准确且有效。
光纤传感 光斑旋转 图像处理 旋转角度计算 optical fiber sensing spot rotation image processing rotation angle calculation
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
基于磁场设计原理及法拉第隔离器对高功率的需求, 提出了一种具有径向补偿特性的永磁系统(RCPMS), 分析了其磁场分布不均匀度对激光偏振态旋转角度(LPR)的影响, 以及LPR的变化对法拉第隔离器性能的影响。研究结果表明, 在RCPMS中, LPR的变化量减小至未补偿情况下的20%, FI的退偏度降低了10倍, 这对于FI应用在高功率激光系统具有重要意义。
法拉第隔离器 永磁系统 激光偏振态旋转角度 退偏度 Faraday isolator permanent magnet system laser polarization rotation angle depolarization
中国人民解放军装甲兵学院, 安徽 蚌埠 233000
图像匹配是计算机视觉中的重要应用之一, 相位相关算法是其中的一种常用方法。但是该算法只能准确匹配存在平移的情况, 对带有旋转和缩放的情况无法正确匹配。针对这一问题, 本文提出了基于傅里叶-梅林变换的匹配方法, 利用图像傅里叶变换幅度谱中的包含的信息, 计算出旋转角度和缩放系数, 根据结果变换模板图像, 进一步计算出平移量。本文设计了模拟和实际实验对算法进行验证。结果显示本文算法不仅在模拟条件下具有较好的匹配效果, 在实际情况下也能准确匹配。
图像匹配 傅里叶-梅林变换 旋转角度 image matching Fourier-Mellin transform rotation angle
火箭军工程大学 兵器发射理论和技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710025
针对运用数字天顶仪进行天文定位时旋转轴与垂直轴之间存在的轴系偏差, 提出了高精度天顶仪倾角补偿方法。从数字天顶仪倾角补偿原理出发, 引入了倾角仪双轴尺度系数、双轴交角等参数对倾角仪的输出值进行修正, 然后提出了一种双轴倾角仪参数的标定方法。分析了旋转角度对于参数标定的影响, 运用实验数据对标定方法进行了论证。结果显示: 旋转角度会直接影响CCD图像传感器安装角度的标定值。另外, 倾角仪参数的引入提高了数字天顶仪的定位精度, 当旋转角度的误差值在2°以内时, 标定参数的误差对定位结果的影响非常小。
数字天顶仪 双轴倾角仪 轴系偏差 倾角补偿 旋转角度 参数标定 digital zenith camera two-axis inclinometer axis error angle compensation rotation angle parameter calibration
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
为了研究基于两光斑旋转的光纤传感器对温度变化的灵敏性,设计了一种基于光斑旋转角度调制的新型光纤传感系统。在一根光纤上绕制2个光纤环,通过改变光纤环1的直径使光纤发生宏弯损耗获得2个光斑,将光纤环2置于水温控制箱中,观察温度的变化与出射光斑发生旋转的关系。为了更好地对比,还观察了温度变化与三光斑角度旋转的关系。通过对光纤宏弯损耗及光纤环耦合原理的分析,利用MATLAB对实验数据进行处理,得出了两光斑光纤传感器具有温度稳定性的结论。
光纤传感器 宏弯损耗 温度变化 光斑旋转角度 optical fiber sensor bending loss temperature change facula rotation angle
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
从经典迈克尔逊干涉仪结构出发, 主要分析了四种旋转型干涉仪的结构特点, 以及干涉仪的光程差与旋转角度之间的关系。 通过设定参数, 使用干涉仪光程差表达式对这四种旋转型干涉仪的光程差作了模拟仿真。 在干涉仪光程差表达式基础上, 对这四种旋转型干涉仪的旋转速度与旋转角度之间关系也作了模拟仿真。 通过对干涉仪光程差的模拟仿真和比较, 能够直观地反映出干涉仪光程差与旋转角度之间的关系。 在要求运动速度误差控制在3%以内情况下, 讨论了四种旋转型干涉仪的旋转角度范围。 通过对干涉仪的光程差分析和仿真, 这对于研究干涉仪的结构和性能分析具有很好的借鉴意义。
傅里叶变换干涉仪 光程差 旋转角度 仿真 Fourier transform interferometer Optical path difference Rotation angel Simulation 光谱学与光谱分析
2015, 35(11): 3214
