作者单位
摘要
1 内蒙古工业大学 机械工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051
2 西南科技大学 理学院,四川 绵阳 621010
3 中国科学院 光电技术研究所,四川 成都 610209
干涉图像区域分割属于重要的干涉图像预处理步骤,目的是从干涉图像中提取出有效数据区域。干涉图像区域分割广泛存在于各种数字波面干涉仪的实验测试和数据处理中,对于精确波前复原以及相位解包裹可靠实施具有重要影响。介绍了3类常见干涉图像的区域分割技术,包括单帧干涉图、同步移相干涉图和横向剪切干涉图,并系统总结了相关研究进展、展望了该领域研究趋势。
干涉仪 区域分割 同步移相干涉图像 横向剪切干涉图像 interferometry region segmentation simultaneous phase-shifting interferogram lateral shearing interferogram 
光学仪器
2023, 45(1): 87
王建新 1,2,*陈爽 3陈力 3,*杨文斌 3[ ... ]李同洪 5
作者单位
摘要
1 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室, 四川 绵阳 621010
2 四川省军民融合研究院,四川 绵阳 621010
3 中国空气动力研究与发展中心,设备设计与测试技术研究所,四川 绵阳 621000
4 内蒙古工业大学 机械工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051
5 国家金刚石工具质量检验检测中心,湖北 鄂州 436000
FLEET流场测速时,荧光丝的形态和特征影响流场速度测量的精度和覆盖范围,而这些参数又取决于FLEET光学系统参数,有必要对FLEET光学系统参数对荧光丝的影响规律进行研究。本文研究了光学系统的主要参数飞秒激光脉冲能量和聚焦透镜焦距对荧光丝长度、光丝峰值强度、功率密度、信噪比的影响,并在最优实验参数条件下,对不同压强下空气飞秒荧光丝的寿命进行探测。实验表明,飞秒荧光丝的激发存在功率密度阈值,本实验中大致在2×1013 W/cm2,光学系统参数优化应以飞秒荧光丝信噪比高且光丝强度分布均匀为基准。飞秒荧光丝的寿命约为几微秒,因此,两次测速采样的时间间隔应小于微秒量级。本文研究结果可以为FLEET光学系统主要参数确定提供依据。

FLEET 流速测量 荧光寿命 图像处理 FLEET velocity measurement fluorescent lifetime image processing 
光电工程
2022, 49(4): 210318
作者单位
摘要
1 内蒙古工业大学 机械工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051
2 内蒙古自治区特殊服役智能机器人重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010051
基于三角测量原理的条纹投影轮廓测量系统中,倾斜投影到参考平面上的条纹将产生周期展宽现象,引起相位失真甚至影响测量精度。论文以条纹位置为控制变量推导出条纹周期校正的线性数学模型,通过简便的标定获得模型参数,由此反算出新的待投影条纹,并在参考平面上获得周期分布的投影条纹。实验结果表明校正后的条纹周期变化范围在±0.1像素内,并且该方法能够获得更为精确的三维轮廓测量结果。
应用光学
2021, 42(1): 119
作者单位
摘要
1 内蒙古工业大学 机械工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051
2 内蒙古机电职业技术学院 机电工程系,内蒙古 呼和浩特 010070
为了实现缺陷圆圆心与半径参数的检测,本文提出一种基于随机抽样与投票策略的检测方法。通过在目标轮廓上随机提取三点并由此获得任意两条弦,计算它们各自对应的垂直平分线的交点。重复上述过程可得到若干候选圆心坐标,应用投票策略检测出频数最高的坐标值,得到理想圆心。在此基础上再根据投票策略获取半径参数。仿真和实验结果表明,本文方法适应性强,鲁棒性好,可应用于不同类型缺陷圆检测;其检测结果准确可靠,易于实现,可以满足工程应用需求。
缺陷圆检测 随机抽样 投票策略 圆形参数 defect circle detection random sampling voting strategy circle parameters 
太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(6): 1122
作者单位
摘要
内蒙古工业大学 机械工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051
傅里叶变换轮廓术(FTP)复原三维形貌时,用来提取基频成分的带通滤波器对测量精度有很大影响。传统二维滤波器如汉宁窗或高斯窗为对称滤波器,其截止频率的大小受条纹空间频率即基频与零频间的距离所限,经常会导致基频成分提取不完整,有用信息缺失。为解决此问题,在二维汉宁滤波器基础上,提出一种椭圆形底部形状的二维非对称滤波器,在不同频率方向上具有不同的频率响应和截止频率,可提取出更为完整的基频成分。台阶和阵列物体的模拟实验表明,二维非对称滤波器对2个物体的复原精度相比于传统汉宁滤波器分别提高了39.5%和55.6%。
光学三维测量 傅里叶变换轮廓术 二维非对称滤波器 测量精度 optical three-dimensional measurement Fourier transform profilometry 2D asymmetric filter measurement accuracy 
应用光学
2019, 40(4): 669
作者单位
摘要
1 内蒙古工业大学机械学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
2 赤峰市产品质量计量检测所, 内蒙古 赤峰 024005
针对激光三角测量系统得到的含局部弯曲的光带图像,提出了一种基于傅里叶-极坐标变换算法检测局部弯曲的方法。通过计算得到光带的法线方向,将空域图像在法线方向上进行灰度投影,直接得到了局部弯曲量。该方法计算过程简捷,对随机噪声与光带强度的不一致分布具有较好的免疫力。理论分析与实验测试证实了该方法的有效性。
机器视觉 局部弯曲检测 傅里叶-极坐标变换 光带图像 
光学学报
2018, 38(8): 0815019
作者单位
摘要
内蒙古工业大学 机械学院,内蒙古 呼和浩特 010051
通过推导激光三角测量系统的灵敏度公式,分析了光学结构参数对系统灵敏度的影响,主要包括被测表面起伏量、成像系统的放大倍率与工作角。建立表面粗糙度的激光三角测量系统,重点针对工作角对灵敏度的影响关系进行实验研究。结果显示,较大的工作角能够获得更高的系统灵敏度。但是当工作角较大时,需考虑工作角与系统放大倍率对灵敏度的综合影响,并保证光接收器上的光强大于其灵敏度。对于文中采用的测量系统,最高的系统灵敏度所对应的工作角约为70°左右。
激光三角法 系统灵敏度 工作角 表面粗糙度 laser triangular method systems sensitivity working angle surface roughness 
应用光学
2017, 38(5): 826
作者单位
摘要
内蒙古工业大学机械学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
提出一种基于液晶偏振分光的共光路干涉测量方法来测量液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性。线偏振入射光束被LCSLM 分为两束正交线偏振光,然后沿相同方向传播至渥拉斯顿棱镜(WP);经WP 出射的两光束产生横向剪切,同时,WP 也将会在两光束之间引入倾斜调制,从而当它们再经过检偏器后产生载频干涉条纹。用傅里叶变换法计算两帧干涉条纹之间的相对相移量。给出了透射式LCSLM 相位调制特性的实验测量结果。该方法对振动、空气扰动不敏感,能够测量得到LCSLM 的整体相位调制特性,结果更加精确、科学。
测量 液晶空间光调制器(LCSLM) 相位调制特性 共光路干涉仪 傅里叶变换法 
激光与光电子学进展
2016, 53(2): 021204
作者单位
摘要
内蒙古工业大学机械学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
为了提高传统接触式测量方法的测量效率并避免人为误差的影响,同时克服机器视觉中常用的Hough 变换圆检测算法计算量大以及不适用于同心圆检测的情况,提出一种新的视觉测量方法用于实现环形目标直径测量。该方法通过阈值分割与边缘检测得到物体的轮廓图像,进行轮廓Radon 变换,得到包含四条光带的处理结果并反映了所有方向角上环形目标直径的测量数据,利用灰度重心法提取光带中心线,进而根据中心线之间的距离计算出环形目标直径。仿真与实验表明,所提方法测量结果科学可靠,拥有较高的测量精度,能够实现同心与偏心目标直径的自动非接触测量,将具有很好的工程应用价值。
机器视觉 直径测量 Radon 变换 灰度重心法 
激光与光电子学进展
2015, 52(8): 081501
作者单位
摘要
1 内蒙古工业大学机械学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
2 内蒙古工业大学轻工与纺织学院, 内蒙古 呼和浩特 010080
木材表面节子是木材缺陷中非常重要的一类缺陷,也是评定木材外观等级、锯材和单板质量的重要指标。为了提高节子缺陷识别效率及准确性,并改善检测过程的自动化程度,对应用木材表面图像的灰度直方图统计特征进行节子缺陷识别进行研究。通过利用类间距离对7 个统计特征的分类能力进行评价,从而确定出识别节子缺陷的最佳统计特征,即平滑度特征;同时提出一种自适应的最大类间方差聚类法进行分类阈值的确定,进而采用阈值判别实现节子缺陷识别。经在线检测实验证实,该方法的识别率高于99%。
机器视觉 缺陷识别 灰度直方图特征 木材节子 类间距离 最大类间方差聚类法 
激光与光电子学进展
2015, 52(3): 031501

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