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 光学自由曲面面形检测方法进展与展望

朱日宏 孙越 沈华

[摘要]光学自由曲面具有强大的矫正像差和优化系统结构的能力,被誉为现代光学系统的变革性元件。但是,自由曲面面形过于复杂,其高精度检测存在巨大的难度,这限制了自由曲面面形的制造水平,其大规模应用也受到限制。目前,光学...

 PDF全文光学学报 | 2021, 41(01):0112001

 High-speed and high-efficiency three-dimensional shape measurement based on Gray-coded light

Zhoujie Wu Wenbo Guo Yueyang Li Yihang Liu Qican Zhang

[摘要]

 PDF全文Photonics Research | 2020, 8(06):819-829

 反射相移在Fabry-Perot标准具间距测量中的影响

余佳音 樊静 蓝旭辉 沈小燕 禹静

[摘要]基于光学薄膜理论,采用光学特征矩阵法推导了空气隙Fabry-Perot(F-P)标准具高反射膜反射相移与入射角的数学模型,并用TFCalc膜系设计软件仿真分析了入射角范围在0°~3°时反射相移的变化,对数学模型进行了验证...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):091201

 基于Data Matrix的彩色直接零件标识激光标刻技术研究

耿影 李建美 高鸿志

[摘要]在工业领域中,具有可追溯性的直接零件标识技术受到越来越多的关注。但是很多产品零部件对于直接零件标识有尺寸要求,限制了信息存储容量。为了提高直接零件标识的数据存储密度,在直接零件标识技术中引入彩色二维条码的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):091202

 一种特征直线交会求解的姿态处理方法

胡小丽 唐明刚 吴海英

[摘要]为了解决目前飞机类目标无目标模型,且目标主体中轴线难于准确提取的难题,提出一种基于分类直线交会解析的姿态信息获取方法。通过推导基准坐标系下姿态角定义与欧拉角递进旋转的唯一对应性关系获取基准旋转矩阵,对承载...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):091203

 基于点线特征结合的单目相对位姿测量方法

李涛 关棒磊 张家铭 孙放 尚洋

[摘要]利用点特征求解单目相对位姿是现在普遍采用的方法,但在纹理不明显、角点少的场景下,仅依靠点特征难以得到理想的结果。鉴于此,结合惯性测量单元的测量数据和平面场景存在的单应性约束,提出了基于点线特征结合的单目相...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081102

 基于多层级特征的行人重识别

刘可文 房攀攀 熊红霞 刘朝阳 马圆 李小军 陈亚雷

[摘要]针对现有的行人重识别方法提取行人特征过程中存在因信息缺失导致鲁棒性和判别力较差的问题,提出了一种基于残差神经网络提取行人图像多层级特征的方法。该方法在训练阶段使用残差网络分别在4个卷积残差模块之后提取阶...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081503

 间隙及掩模偏心对采用理想模板窄带算法共相拼接镜的影响

张永峰 鲜浩

[摘要]分析间隙及偏心影响下的子孔径远场光斑形态变化,并探索采用理想圆孔径模板库匹配含间隙及偏心孔径的远场图样进行共相的可行性及适用范围。数值仿真了不同间隙及不同掩模偏心下的远场光斑形态,得到了二者对远场形态的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081101

 图像式无砟轨道沉降监测靶面相对位姿修正方法

闵永智 任维卓 郭薇 陶佳 胡捷

[摘要]图像式无砟轨道路基沉降监测系统中,列车运营过程中受振动等因素影响,靶面和相机的相对偏转会影响光斑中心定位结果的精度。因此,设计了一种监测靶面位姿测量系统,通过靶面位姿解算得到偏转角,实现对光斑中心定位结果的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081501

 光亮表面双目立体视觉三维形貌测量方法

程子怡 卢荣胜 毛翠丽

[摘要]光亮表面因其反射特性,一般三维形貌测量方法对此难以测量,针对该问题,本文给出了基于双目视觉结合相位偏折法对光亮表面进行三维形貌测量的方案。双目系统布局选用相机横向摆放方式,完整的屏幕-相机-可调节载物台测量...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):071202

 基于PCA-BP神经网络对甲醛和甲醇的识别研究

宋海声 麻林召 王一帆 朱恩功 李承飞

[摘要]当前电子鼻对有毒气体的识别存在数据量少,训练生成的神经网络映射能力差等问题。本文以甲醛和甲醇为目标气体,采用自制的气敏传感器对甲醛和甲醇进行数据采集,并对采集到的数据进行滤波和平滑处理,以提取不同传感器对...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):071201

 大气痕量硫荧光采集光路设计与仿真

苏杭 王桂梅 杨立洁

[摘要]大气中二氧化硫(SO2)浓度很低,发出的荧光信号很弱,直接影响了SO2浓度的检测精度,并且传统荧光采集光路长,这阻碍了仪器的微型化发展。为提高荧光信号的采集效率以及仪器的检测精度,缩短传统光路,针对荧光随机性发散分...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051203

 高铁静态限界测量的二维扫描传感器的设计和标定

卢钢 刘常杰 石春珉 贾鑫林

[摘要]针对接触式测量高铁机车静态限界效率低、精度低、耗时长、劳动强度大等问题,基于回转射线簇测量的原理,研制出新型的高铁静态限界二维扫描传感器。传感器安装在运动导轨上,可实现静态限界的高效自动化测量。借助高精度...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051204

 光频域反射计的研究进展及应用

孙艮 白浩杰 石玉伦 路书祥

[摘要]光频域反射计(OFDR)作为分布式光纤传感(DOFS)领域的重要分支,具有高灵敏度和高空间分辨率等优势,是近年来该领域的研究热点。介绍了OFDR的原理及关键技术,系统综述了高空间性能光频域反射计及远程光频域反射计近年来国...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):050007

 基于投影栅相位法和独立分量分析的强反射表面形貌测量

张翼翔 张连新

[摘要]提出了一种结合独立分量分析(ICA)算法的投影栅相位法,用于实现强反射表面三维形貌的测量。分析了强反射表面的反射光(主要由镜面反射光以及漫反射光组成)的模型及其特点。针对镜面反射光的偏振特性,通过在CCD摄像机镜...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051201

 一种立体相位偏折测量系统标定方法

刘方明 林嘉睿 孙岩标 邾继贵

[摘要]相位偏折测量系统的标定是影响其测量精度的重要因素。针对立体相位偏折测量系统中显示屏和相机位姿关系标定困难的问题,研究了一种新的系统标定方法。通过在显示屏上构造特征点,引入摄影测量系统作为显示屏坐标系与相...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051202

 磁流变抛光流场瞬变过程响应时间

杨航 宋书飘 张帅 甘欢 黄文 何建国

[摘要]提出一种磁流变抛光瞬变过程多相颗粒流模型,获得了瞬变过程在宏观、介观、微观三个层次的力学关联,从而建立了基于三向在位力学信号的瞬变过程表征方法,在位、同步、动态地测定了磁流变抛光的三向力学信号,解决了毫米...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):032201

 多波长显微干涉的光强一致性控制方法

翟中生 黄娇洁 赵杭 李劲松 吕清花 王选择

[摘要]提出一种多波长显微干涉光强一致性的控制方法。将光强可调的白光LED作为多波长光源,在显微干涉光路中加入光强探测器,将从不同滤光片出射光的光强实时反馈到STM32单片机中,通过PID(Proportion Integration Differenti...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031202

 基于相位偏折的类镜面物体表面缺陷检测

姜硕 杨凌辉 任永杰 邾继贵

[摘要]针对现代制造业中类镜面物体表面缺陷检测的问题,研究了基于相位测量偏折术的自动检测方法。采用相移结合格雷码编码法提取反射图像相位,通过判断局部相位异常识别缺陷。分析相位提取错误导致误检现象的原因,提出一种折...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031201

 中医正骨仿真训练系统中噪声数据的处理方法

仇大伟 曹慧 刘静

[摘要]中医正骨治疗骨折具有“痛苦轻、愈合快、恢复好”等特点,为骨伤患者治疗首选。然而,正骨手法难教、难学,阻碍了中医正骨的传承和发展。开发的中医正骨仿真训练系统采集的数据因传感器和信道传输等因素不可避免地带有噪...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031203

 基于二值空间编解码的结构光三维场景重建

葛启杰 史金龙 孙蕴瀚

[摘要]在双目结构光系统下,提出一种基于二值空间的条纹边界编解码方法。提出二值空间的定义;按投影顺序将投影图案分层,并为第一层条纹图像构造初始二值空间;根据初始二值空间内黑白条纹的顺序,分别在两个子空间内提取第二层...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021509

 基于视觉式刀具测量的刀刃轮廓整体拟合

刘今越 王晓帅 李洋 贾晓辉

[摘要]为解决传统视觉式刀具测量仪采用的分段拟合方法在测量严重磨损刀刃时误差较大的问题,提出一种基于单一函数表达式的刀刃轮廓散点的整体拟合方法。首先采用改进的k-余弦曲率算法提取刀刃轮廓曲线角点,并使用最小二乘法...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021505

 用于数字图像相关位移测量的一种改进爬山算法

叶沛 张梅 马万龙 朱天天 李桂华

[摘要]数字图像相关(DIC)方法因其光路简单、适应性好在位移和应变测量中得到广泛应用,在大位移测量中提高DIC匹配速度尤为重要。提出一种改进的爬山算法,修正了传统爬山法易陷入局部极值的缺点,提高了搜索速度,使其适用于大...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021506

 基于特征匹配的数字图像相关法在变形测量中的初值估计

朱天天 付中男 张梅 叶沛 李桂华

[摘要]数字图像相关(DIC)法中初值选取的好坏对图像亚像素位移的搜索效率、算法的收敛速度有着很大的影响。提出了一种基于KAZE特征匹配的数字图像相关法,即KAZE算法。KAZE算法与传统的特征检测算法的区别在于其是通过建立非...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(18):181012

 基于多级条纹级数修正的相位误差校正方法

石博 刘宏立 马子骥

[摘要]针对多频外差解相法易产生相位跳跃性误差的问题,提出一种基于多级条纹级数修正的相位误差校正方法。根据叠加条纹的相位周期对叠加条纹级数进行第一级粗修正,可有效避免由伽马效应以及取整函数引起的相位跳跃性误差的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):171201

 基于双高斯拟合的金属表面光条提取算法研究

李叶萌 詹军

[摘要]针对线激光测量系统对金属表面进行测量时强反射光影响光条提取的问题,提出了一种基于双高斯拟合的光条提取算法。首先对光条截面的灰度进行分析,发现了光条灰度的多峰分布规律;然后推导光的反射模型,对金属表面强反射...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):171204

 激光熔覆扫描路径对薄板变形的影响研究

裴明源 乌日开西·艾依提 王胜权

[摘要]为研究激光熔覆扫描路径对薄板变形的影响,熔覆阶段使用位移传感器对薄板变形进行动态测量,熔覆结束后对三种扫描路径扫描后的薄板进行整体变形测量。结果表明,三种扫描路径下薄板的P2测点均产生凹变形;熔覆阶段的变形...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):171403

 用于气固两相流检测的环式静电传感器频率响应特性的研究

王浩全 王雅慧 任时磊 孟乾泰 王玉磊

[摘要]气固两相流广泛存在于工业生产的材料输送中,静电法由于具有成本低、易检测、适应性强等优点而被广泛应用在两相流的测量中。基于静电感应原理, 采用有限元分析法对传感器的结构参数(管壁厚度、电极宽度、电荷、位置等...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):171202

 圆光栅编码器测角误差源及频谱分析

任曦 杜升平 陈科 王继红

[摘要]为提高圆光栅编码器测角精度、满足角秒甚至亚角秒级的精度测量需求,分析了影响其角度测量精度的误差来源,针对性地提出了多读数头读数平均法的补偿方法,进而控制误差源。根据圆光栅测角原理,分析了光栅系统刻化误差、...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):171205

 弓网燃弧可见光图像分割算法

仝甄 顾桂梅 余晓宁

[摘要]针对含弓网燃弧可见光图像中存在泊松噪声干扰以及光照不均匀的问题,提出了一种包含降噪、区域分割的图像处理算法。首先通过二维Gabor小波变换算法滤除弓网燃弧图像中的泊松噪声,然后根据改进的均匀性度量法判断光照是...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(16):161018