1 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院机器人与智能制造创新研究院，辽宁 沈阳 110169
3 中国科学院大学，北京 100049
4 沈阳新松机器人自动化股份有限公司，辽宁 沈阳 110168
针对机器人自适应打磨曲面焊接区域的识别问题，提出了一种基于线结构光的打磨机器人自动识别起始点与终止点的算法和一种深度图像增强算子。增强算子将中心像素与8邻域内像素强度差的绝对值和作为中心像素值，以增强深度图像的可视化特征和打磨区域的纹理特征。首先，对点云数据进行滤波和空洞填充处理；然后，计算每一扫描行点云在高度方向的标准差；最后，对所得特征进行识别，找到一定范围内特征变化较大的位置，从而提取出打磨区域。实验结果表明，该增强算子对深度图像的增强效果极佳，本算法对起始与终止位置的识别精度均值小于1 mm，可达到像素级精度，具有较强的鲁棒性，且对噪声不敏感。在现场打磨测试中也证实了本算法的有效性和可行性。
测量与计量 点云 曲面焊缝 深度图像增强算子 表面特征 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0312005
1 解放军理工大学 气象海洋学院, 江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学 气象灾害预警与评估协同创新中心, 江苏 南京 210044
从透射仪的光学测量系统出发, 理论分析了光学测量系统光源对透射仪探测光束远场光斑特性的影响。结合LED光源的发光原理, 研究了LED光源的表面特征, 分析了LED光源表面特征与透射仪能见度测量的关系。通过仿真实验证实了光源表面特征对透射仪探测光束准直和能见度测量稳定性产生影响。研究结果表明, LED光源表面特征会影响探测光束远场光斑能量分布, 在50 m基线下, 使得透射仪探测光束准直中心发生位置偏移25 mm, 接收光强最大变化20%, 从而影响透射仪发射端对准和能见度测量。通过加扩散片和光阑限制可以明显改善远场光斑特性, 远场光斑中心能量分布趋于均匀, 在中心区域内接收光强变化在1%以内。
表面特征 透射式能见度仪 能见度测量 surface characteristics LED LED transmittance meter visibility measurement
1 西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710032
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
鉴于薄膜激光损伤性能评价是增强抗激光红外观察窗口性能的重要保证, 给出薄膜在脉冲激光诱导作用下的损伤表面特性及其机理。实验采用YAG脉冲激光器对TiO2薄膜样片进行1-on-1方式的激光诱导。通过CCD采集TiO2薄膜激光辐照前后2幅图像, 将这2幅图像进行匹配, 建立差异图像测度算法; 实验得出TiO2薄膜样片的差异能量测度可判别出损伤情况, 即测度值M＜0.1为未发生损伤, 0.1＜M＜0.2为轻度损伤, 0.2＜M＜0.5为中度损伤, M＞0.5为严重损伤。薄膜样片经过能量密度为0.5 J/cm2的激光辐照后粗糙度明显增大。研究结果表明, 采用激光辐照前后图像匹配的测试方法可实现薄膜激光损伤与否的判别。
激光损伤阈值 相似测度算法 表面特征 laser damage threshold similarity measure algorithm surface features
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
光学表面评价和检测对光学研究,尤其是短波段光学研究具有重要的意义.介绍了短波段掠入射表面散射线性模型,并根据这个理论,建立了软X射线掠入射表面逆散射模型.利用这个数学模型对由软X射线反射率计测得的数据进行计算,得到通过散射测量所获得的样品表面特征值,所测结果与WYKO测量结果吻合.测量结果表明:掠入射软X射线光学散射法能够较为精确地计算出光滑表面粗糙度和表面自相关函数,可以很直观地反应出光学表面形貌特征.
表面散射 软X射线 掠入射 表面特征
