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摘要

针对单镜头激光三角法存在的光条遮挡问题,提出了一种解决光条遮挡问题的双镜头激光面型测量方法。首先通过实验观察并探究了光条在传感器中的分布现象及形成原因,分析了物体表面形貌、光学系统与光条分布的关系,以及光条分布对三维重建的影响;然后基于直入射激光三角法原理设计了双镜头测量系统,应用形态学处理结合灰度重心法等多种算法提取光条中心坐标,最后基于方差最小化对双镜头数据进行关联融合。实验结果

PDF全文 中国激光 | 2020,47(11):0704003
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摘要

在车轮廓形动态检测过程中,线激光传感器只能安装在轨道旁作业,线激光测量平面与车轮表面交线无法通过车轮轮心,导致采集到的大量车轮廓形数据存在仿射畸变,难以用传统迭代最近邻(ICP)算法进行准确匹配,测量精确性与鲁棒性难以保证。提出了一种基于感兴趣域的加权尺度迭代最近邻 (ROI-RSICP) 算法,对存在仿射畸变的磨耗车轮廓形实现了精确测量。首先,根据车轮廓形磨耗特征和大量磨耗车轮数据,采用PointNet深度学

PDF全文 中国激光 | 2020,47(11):1104006
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摘要

提出了一种分析位置敏感探测器(PSD)对激光追踪测量系统性能影响的方法,分析了PSD的测量原理,建立了激光追踪测量系统中的PSD测量模型。利用Matlab/Simulink软件搭建了激光追踪测量系统的仿真模型,仿真分析了PSD的位移电压转换系数对激光追踪测量系统性能的影响。仿真结果表明,当位移电压转换系数αp为1000 m/V时,PSD的响应时间较短,激光追踪测量系统动态响应的超调量低、稳定时间短、动态超调误差小。实验结果

PDF全文 中国激光 | 2020,47(11):1104001
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摘要

为解决相位图在去噪过程中出现的散斑噪声残留和边缘纹理模糊问题,基于正余弦分解提出了一种自适应全变分去噪方法。首先,用正余弦函数将原始相位图分解成两幅相位图;然后用自适应全变分算法处理分解后的相位图;最后,通过反正切运算合成去噪后的相位图,以快速去除大量散斑噪声并保留图像的边缘信息。对去噪结果进行定量评价和分析表明,与其他降噪方法相比,本方法得到的图像峰值信噪比提高了2.0 dB,且结构相似度

PDF全文 中国激光 | 2020,47(10):1004004
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摘要

为了抑制环境振动引入的测量误差,实现对球面光学元件面形的动态检测,提出了一种基于微偏振片阵列的反射式针孔点衍射干涉系统。该干涉系统使用短相干激光光源获得两束相干光,通过调节两束偏振光的光强比调节干涉条纹的对比度,利用集成微偏振片阵列CCD相机采集的单帧图像获得4幅相移干涉图,实现动态检测。用该干涉系统和ZYGO干涉仪测量同一凹面镜样品,得到的面形结果相吻合,验证了该干涉系统测量结果的准确性。

PDF全文 中国激光 | 2020,47(10):1004003
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摘要

采用光强度调制鉴相方案,使用直接数字频率合成器(DDS)和激光驱动器产生频率稳定的调制激光,注入待测光路,在待测光路后进行光电转换和放大,引入参考本振信号作为混频器相位参考信号,利用混频器测量待测光路信号与参考本振信号的相位差,获得光路延时信息。主要特点如下:提出了在本振信号链路三段移相的差分式检测方法,优化了鉴相点,提高了测量精度;采用单段短时两相位点测量模式,有效降低了光源功率波动、光路中

PDF全文 中国激光 | 2020,47(10):1004002
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摘要

为了准确测量残余应力的分布情况,提出一种基于反射式暗场白光数字全息的残余应力三维检测技术。该技术将激光损伤点附近区域沿着轴向以数值化的形式离散成多层,每层的暗场反射光强度正比于该层光学双折射的轴向梯度,因此利用白光数字全息测量每层暗场反射光强度,即可结合光弹效应重建各层的剪切应力。通过对激光损伤的熔石英玻璃测量,实际验证所提技术可以对样品的三维残余应力分布进行准确重建,且轴向分辨率可

PDF全文 中国激光 | 2020,47(10):1004001
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摘要

高功率激光器的建造需要大量的高精度光学平板,其波前检测一般采用相移干涉技术。由于测试光在光学平板内的多次反射,存在由寄生干涉导致的死条纹现象。死条纹会在波前检测结果中引入周期性相位噪声,极大降低了波前检测结果的置信度。针对该问题,提出了一种基于小波变换的降噪方法,可根据死条纹噪声特征对波前检测结果进行降噪,不需要额外硬件或调整测试状态。实验结果表明,该方法可以有效滤除死条纹引入的相位

PDF全文 中国激光 | 2020,47(09):0904008
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摘要

基于一种新型激光干涉仪,测量分析了换能器表面的振动状态。用多路探测单元激光干涉仪获得换能器二维表面上各点的振动波形,对工作性能差异较大的三个换能器(中心频率分别为2.25、5、10 MHz)进行对比。根据测得的换能器表面振动波形,利用有限元方法对超声检测中的回波信号进行定量计算,并将计算结果与实验结果进行对比。结果表明,激光干涉仪可直观、定量表征超声换能器的表面振动状态,并能清晰区分超声换能器工

PDF全文 中国激光 | 2020,47(09):0904006
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摘要

针对线激光位移传感器采集的圆弧特征数据对应整圆的角度偏小、特征点存在噪声及离群点等严重影响圆中心定位精度的问题,提出半径约束迭代重加权最小二乘圆拟合(RC-IRLSCF)方法。为了克服既有圆弧特征检测过程中存在的噪声及离群点对检测精度的影响,构建基于半径约束及鲁棒损失函数的圆拟合目标优化模型,采用迭代重加权与Levenberg-Marquardt算法渐进优化求解模型,实现圆弧特征的精确拟合与定位。通过服役车轮踏

PDF全文 中国激光 | 2020,47(09):0904005
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