1 福建农林大学 机电工程学院, 福建 福州 350002
2 福建省农业信息感知技术重点实验室, 福建 福州 350002
为了实现基于单目相机的弱或无表面纹理特征目标精确测距，提出了一种基于保留边缘频谱信息的改进散焦图像测距算法。通过对比以傅立叶变换和拉普拉斯变换为计算核心的两种经典散焦测距理论，构建相应的清晰度评价函数，根据灵敏度更好的频谱清晰度函数选择基于频谱的散焦测距法，并根据频谱清晰度函数在保留目标边缘信息的基础上选择频域计算范围，从而进行测距。为验证算法的可行性，本文采用6组不同的鸭蛋样本，获取不同光圈、不同距离的散焦图像，利用该改进算法求解鸭蛋到相机镜头的距离。实验结果表明，基于边缘频谱保留的散焦图像测距改进算法具有良好的测距效果，相关系数为0.986，均方根误差为11.39 mm，并发现对于斜放拍摄的鸭蛋图像进行图像旋转处理后，可有效地提升测距能力，均方根误差从11.39 mm下降至8.76 mm，平均相对误差从2.85%下降至2.28%，相关系数提升至0.99。基本满足了弱或无表面纹理特征目标测距的稳定、精度等要求。
机器视觉 散焦测距 边缘频谱 图像处理 弱或无纹理特征 machine vision defocused image ranging edge spectrum image processing non/weak-texture
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学), 天津 300072
不规则粗糙粒子广泛存在于粒子场中, 为获得其尺寸信息, 建立激光干涉成像系统, 提出了不规则粗糙粒子尺寸计算方法。基于光学传输矩阵理论, 模拟了不规则粗糙粒子激光干涉离焦像, 分析得到粒子尺寸与离焦像2D自相关的关系, 给出不规则粗糙粒子尺寸计算公式。以砂砾为样本进行激光干涉成像实验, 采集不同转向下的离焦像并进行频率分析获得粒子尺寸, 实验结果表明, 测量误差不超过10.4%, 满足微小粒子的测量要求, 对实际粒子场的测量具有重要意义。
激光干涉成像 不规则粗糙粒子 离焦像 2D自相关 laser interferometric imaging irregular rough particles defocused image 2D autocorrelation
1 上海理工大学 光学与电子信息工程学院,上海 200093
2 上海电力学院 电力与自动化工程学院,上海 200090
3 上海理工大学 动力工程学院,上海 200093
在对3维粒子场全息图的数值重构过程中,为了提高和改善聚焦粒子再现像的对比度,减小直透光、孪生像以及离焦粒子像的影响,采用了1种数值处理方法,通过对数值重构出的2个聚焦与非聚焦面上粒子复振幅相减,可以将直透光、孪生像和离焦粒子像对聚焦粒子的影响同时减小,并给出了简要理论以及仿真、实验结果。结果表明,在同轴数字全息层析再现粒子场过程中,该方法适用于在某一聚焦面仅显示聚焦粒子; 此外,该过程仅需要一张全息图,而且不需要对全息图做预前和后期处理。
全息 同轴数字全息 焦深 粒子分析 离焦像 holography in-line digital holography depth of focus particle analysis defocused image
1 武汉科技学院 电子信息工程学院，武汉 430073
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
3 郑州轻工业学院 电气信息工程学院，郑州 450002
针对机器视觉中存在的离焦现象，采用理论与实验相结合的方法分析了离焦成像对面积测量的影响.实验表明,当离焦量（物面偏离对准平面的距离）为10 mm时，面积相对误差达31.3%.根据图像最大梯度值与离焦量之间的关系提出了一种误差修正的方法.首先标定图像最大梯度值与离焦量之间的关系，然后求待测图像的最大梯度值，由最大梯度值求出离焦量，最后根据离焦量对图像面积进行修正.结果表明,当离焦量小于10 mm时，经修正后图像面积相对误差小于3.8%.
离焦成像 图像梯度 图像面积 误差修正 Defocused image Gradient of image Image area Error amendment
1 上海理工大学 光学与电子信息工程学院，上海 200093；上海电力学院 电力与自动化工程学院，上海 200090
2 上海理工大学 光学与电子信息工程学院，上海 200093
3 上海理工大学 动力工程学院，上海 200093
4 上海电力学院 电力与自动化工程学院，上海 200090
记录着不同深度位置的粒子全息图在数值重构过程中由于直透光、孪生像的影响以及离焦粒子像的存在，导致了聚焦粒子再现像质量的下降。针对这一问题，本文提出一种数值处理方法来减小上述三因素对聚焦粒子再现像的影响。该方法通过对数值重构出的两个聚焦与非聚焦面上粒子复振幅相减，将直透光、孪生像和离焦粒子像对聚焦粒子的影响同时减小，因此提高和改善了聚焦粒子再现像的对比度。在同轴数字全息层析再现粒子场过程中，该方法适用于在某一聚焦面仅显示聚焦粒子。此外，该过程仅需要一张全息图，而且不需要对全息图做预前和后期处理。给出了简要理论以及仿真、实验结果。
数字全息 粒子分析 焦深 离焦像 digital holography particles analysis focal depth defocused image
针对红外离焦图像处理后图像模糊效应问题,提出一种基于LIP模型的Lee图像增强算法的去模糊图像的算法,它能够有效地处理图像增强后的模糊效应,实现图像的清晰成像,该算法便于实现,可广泛地应用于图像显示技术.文中介绍了该算法的原理并对电力设备红外离焦图像处理结果进行了分析.
红外离焦图像 图像增强 图像恢复. infrared defocused image image enhancement image restoration.
本文提出用无透镜傅里叶变换全息进行二阶光学微分的新方法,文中给出理论分析及实验结果。
光学微分 无透镜傅里叶变换全息图 离焦像
