基于非周期正弦条纹的直线电机动子位置测量 被引量：5

1

作者 赵吉文 宫凯歌 +2 位作者 赵静 王辉 蒋旭 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期889-900,共12页

为了从目标拍摄源上提高直线电机动子位置检测的精度和抗干扰性,构造了一种非周期正弦条纹图像,并引入一种基于梯度法的图像亚像素测量方法,实现对动子位置的高精度测量。首先,改变正弦条纹的条纹周期,得到一系列非周期正弦条纹,并生成... 为了从目标拍摄源上提高直线电机动子位置检测的精度和抗干扰性,构造了一种非周期正弦条纹图像,并引入一种基于梯度法的图像亚像素测量方法,实现对动子位置的高精度测量。首先,改变正弦条纹的条纹周期,得到一系列非周期正弦条纹,并生成非周期正弦条纹图像;其次,采用图像的Pnatt熵优选出具有强鲁棒性的非周期正弦条纹图像;最后采用基于Barron算子的梯度法计算相邻目标图像的亚像素位移,结合标定系统物像标定系数,获得直线电机动子的实际位移。仿真和实验结果表明,对比于非周期栅栏图像,本文构造的非周期正弦条纹图像具有较强的鲁棒性,且测量精度达到0.02pixel。 展开更多

关键词 直线电机 位置检测 非周期正弦条纹图像 栅栏图像 梯度法

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颜色编码正弦条纹实现孤立动态物体3维测量

2

作者 王慧 白乐源 +1 位作者 麻珂 张启灿 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期297-301,共5页

采用常规条纹投影与相位分析方法,对动态物体,尤其是空间存在孤立区域、分布不连续的动态物体进行3维面形测量时,很难得到可靠的展开相位。为了解决这一问题,提出一种用颜色编码正弦条纹光栅投影测量的新方法。该方法使用二级编码的颜... 采用常规条纹投影与相位分析方法,对动态物体,尤其是空间存在孤立区域、分布不连续的动态物体进行3维面形测量时,很难得到可靠的展开相位。为了解决这一问题,提出一种用颜色编码正弦条纹光栅投影测量的新方法。该方法使用二级编码的颜色信息来标记待投影的正弦条纹,从另一角度拍摄记录带有颜色信息的变形条纹图,根据编码特征进行解码获取颜色级次来确定条纹级次,并指导截断相位的展开,重建空间孤立动态物体的3维面形数据。结果表明,该算法的编码稳定、解码方式可靠,只需要拍摄1幅图就可以较好地重建空间孤立物体的3维面形。 展开更多

关键词 傅里叶光学 3维面形测量 动态物体 颜色编码 孤立物体 正弦条纹 相位测量

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基于正弦条纹投影的三维传感及其去包裹处理 被引量：19

3

作者 康新 何小元 Quan C 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1444-1447,共4页

采用液晶显示 (LCD)投影仪产生的正弦条纹 ,用四步相移技术对物体进行了三维形貌测量 ,重点讨论了去包裹问题 ,对大面积相位间断区的模板标识及含离散相位间断点条纹图的去包裹问题提出了新的处理方法 。

关键词 正弦条纹投影 三维传感 液晶显示投影仪 四步相移法 去包裹 测量原理 光学测量 点状噪声

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离焦条纹投影三维测量中正弦光栅的二值化方法研究 被引量：5

4

作者 高鹏 李勇 +1 位作者 涂颜帅 王健 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期162-168,共7页

采用离焦二值条纹投影技术进行三维面形测量可以克服数字投影仪的非线性响应,同时有利于提高投影速度,实现高速测量.通过理论分析和实验研究了采用数字投影仪时二值条纹的基频、高次谐波能量分布与条纹周期的关系.结合相移算法,以相位... 采用离焦二值条纹投影技术进行三维面形测量可以克服数字投影仪的非线性响应,同时有利于提高投影速度,实现高速测量.通过理论分析和实验研究了采用数字投影仪时二值条纹的基频、高次谐波能量分布与条纹周期的关系.结合相移算法,以相位测量误差为指标,衡量各种二值条纹的性能.研究结果表明:在周期小时,罗奇光栅和二维误差扩散算法生成的二值条纹离焦后能产生正弦性较好的条纹;在采用满周期等间隔奇数次相移时,罗奇光栅离焦能获得更高的测量准确度;在周期大时,采用优化脉宽调制方法得到的二值光栅离焦测量准确度最高.研究结果为离焦条纹投影三维测量中二值光栅的选择提供了依据. 展开更多

关键词 光学三维测量 二值条纹 低通滤波 正弦条纹

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管道周向二维振动线阵视觉条纹同步测量

5

作者 钟剑锋 涂钊 +4 位作者 李思钰 刘东明 池守疆 黄跃鑫 钟舜聪 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第6期76-82,99,共8页

针对管道振动监测问题,提出基于线阵相机的管道周向二维振动同步测量方法。在待测管道圆周表面预置单密度正弦条纹,采用线阵相机作为监测器对管道表面条纹图案进行实时采集,利用时频分析方法对采集的条纹进行处理以提取条纹序列的密度... 针对管道振动监测问题,提出基于线阵相机的管道周向二维振动同步测量方法。在待测管道圆周表面预置单密度正弦条纹,采用线阵相机作为监测器对管道表面条纹图案进行实时采集,利用时频分析方法对采集的条纹进行处理以提取条纹序列的密度变化曲线,再通过条纹密度曲线的对称中心变化及其密度值的变化计算管道周向二维振动位移。首先利用SolidWorks软件建立管道振动测量模型,通过软件视觉成像模块对管道的预设振动进行模拟测量,再对视觉测量系统的影响因素进行模拟分析,最后搭建实验测量系统并与电涡流传感器测量系统的测量结果进行对比。模拟和实验结果表明,提出的测量方法可高效地实现10 mm范围内管道周向二维振动的准确同步测量,位移测量精度优于10μm。 展开更多

关键词 线阵相机 正弦条纹 管道 周向二维振动 动态测量

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基于虚拟视野的结构光条纹投影像素精准映射方法

6

作者 李茂月 张明垒 +1 位作者 吕虹毓 徐敬之 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期63-73,共11页

针对像素尺寸差异、相位误差等导致相机与投影仪同名点像素坐标匹配错误、有效像素点缺失问题,提出一种基于虚拟视野的改进包裹相位-坐标映射方法。首先,对不同重叠视场下的条纹信息进行分析,确定较优投影模式;其次,设计两组高低频率的... 针对像素尺寸差异、相位误差等导致相机与投影仪同名点像素坐标匹配错误、有效像素点缺失问题,提出一种基于虚拟视野的改进包裹相位-坐标映射方法。首先,对不同重叠视场下的条纹信息进行分析,确定较优投影模式;其次,设计两组高低频率的横纵条纹,提取低频相位极值计算虚拟投影视野、高频周期对真实和虚拟视野逐级编号,实现视野小范围匹配;最后,改进包裹相位坐标映射方法和相位差阈值判别准则,逐编号求解投影像素坐标,获得像素间的精准映射关系。实验结果表明,相位中相同像素区间的包裹相位均方根误差,相较于连续相位降低了78.6%。在平面和复杂表面实验中,有效像素数量相较于传统匹配增长了9.21倍和9.43倍,像素误匹配坐标比例由传统相位匹配的80.55%、59.4%降低至14.26%、12.56%,为自适应条纹测量技术中像素同名点匹配提供了可行的解决方案。 展开更多

关键词 虚拟视野 光学测量 正弦条纹 包裹相位 像素映射

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正弦脉冲宽度调制条纹结合相位编码条纹的三维测量方法（英文） 被引量：5

7

作者 李彪 吴海涛 +1 位作者 张建成 伏燕军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期171-176,共6页

提出了正弦脉宽调制和相位编码结合的一种三维形貌测量方法。这种方法离焦投影编码的两种条纹到被测对象上,使用相移算法,由正弦脉冲宽度调制条纹得到截断相位,由相位编码条纹解码得到条纹级次,从而恢复测量对象的三维形貌。实验结果证... 提出了正弦脉宽调制和相位编码结合的一种三维形貌测量方法。这种方法离焦投影编码的两种条纹到被测对象上,使用相移算法,由正弦脉冲宽度调制条纹得到截断相位,由相位编码条纹解码得到条纹级次,从而恢复测量对象的三维形貌。实验结果证明了该方法有两个优点:(1)轻度离焦滤除了谐波从而能降低测量误差;(2)基于相位的编码方式能测量表面反射率不一物体。 展开更多

关键词 三维测量 离焦 正弦脉冲宽度调制条纹 相位编码条纹

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基于傅里叶条纹分析的多摄像机标定方法 被引量：10

8

作者 刘元坤 苏显渝 吴庆阳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1734-1737,共4页

提出一种新的摄像机标定方法,该方法基于2D共面参照物摄像机标定方法和傅里叶条纹分析方法.将已知相位分布的平面二维正弦灰度调制条纹图作为平面标定靶,通过傅里叶条纹分析方法计算出两个截断正交相位分布,利用截断正交相位分布并结合... 提出一种新的摄像机标定方法,该方法基于2D共面参照物摄像机标定方法和傅里叶条纹分析方法.将已知相位分布的平面二维正弦灰度调制条纹图作为平面标定靶,通过傅里叶条纹分析方法计算出两个截断正交相位分布,利用截断正交相位分布并结合二维正弦条纹图特点提取相应的图像特征点,建立像素坐标与2D平面坐标的对应关系.将该二维平面靶在摄像机成像空间中放置不同的位置,并完成相应的特征点提取,根据2D共面参照物摄像机标定方法即可完成摄像机标定.该方法利用平面相位测量的高准确度来提高标定特征点的提取准确度,从而提高标定准确度.实验对双摄像机系统进行了标定,标定后该系统对标定靶进行测量,标准偏差达到0 .010 mm. 展开更多

关键词 摄像机标定 傅里叶条纹分析 三维测量 2D共面参照物 平面二维正弦条纹图

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应用条纹投影法测量薄膜反射镜的成形 被引量：3

9

作者 张鹏 张元 +3 位作者 金光 钟兴 张雷 姚劲松 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1185-1191,共7页

针对国内外现有薄膜反射镜面形检测方法存在动态测量不便,测量面形单一等问题,提出了基于正弦条纹投影的反射镜面形测量方法。基于此方法搭建了测量平台,分析推导显示,该方法的测量不确定度<0.385μm,该平台的测量不确定度<4.25μ... 针对国内外现有薄膜反射镜面形检测方法存在动态测量不便,测量面形单一等问题,提出了基于正弦条纹投影的反射镜面形测量方法。基于此方法搭建了测量平台,分析推导显示,该方法的测量不确定度<0.385μm,该平台的测量不确定度<4.25μm。在此平台上对标准球面镜进行了测量,验证了此平台的适用性。最后,对优化控制下的Ф300mm静电拉伸薄膜反射镜的面形进行了多次测量,结果表明,中心矢高测量值与理论值基本一致,优化后最佳镜面面形RMS值为5μm,PV值为39μm,相对于优化前RMS值减少了34.17%,PV值减少了26.4%,显示所搭建的基于正弦条纹投影方法的测量平台满足了现阶段薄膜反射镜面形测量的需要;而提出的面形控制算法可控制薄膜反射镜得到所需面形,并有效地提高面形精度。 展开更多

关键词 薄膜反射镜 面形测量 正弦条纹投影 优化控制

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基于傅里叶条纹分析的摄像机标定 被引量：17

10

作者 刘元坤 苏显渝 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期149-153,共5页

为了寻找一种简单、有效、精度高,并且使用方便的摄像机现场标定方法,提出将已知相位分布的平面二维正弦灰度调制条纹图作为标定平面靶,通过傅里叶条纹分析方法计算出两个正交相位分布,由正交相位分布与平面坐标的对应关系可以建立图像... 为了寻找一种简单、有效、精度高,并且使用方便的摄像机现场标定方法,提出将已知相位分布的平面二维正弦灰度调制条纹图作为标定平面靶,通过傅里叶条纹分析方法计算出两个正交相位分布,由正交相位分布与平面坐标的对应关系可以建立图像坐标与2D平面坐标的一一对应关系。将此二维正弦平面靶在摄像机成像空间中放置不同的位置,并完成相位测量,然后根据2D共面参照物摄像机标定方法即可完成摄像机标定。这种方法避开了复杂的标定特征点提取,大大增加了2D标定数据量,提高了标定精度。实验和计算机模拟表明,此方法简单、可靠和精度高,仅需测量3幅图像即可达到较高的标定精度。 展开更多

关键词 傅立叶轮廓术 摄像机标定 三维测量 2D共面参照物 平面二维正弦条纹图

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双色正弦投影傅里叶变换轮廓术方法研究 被引量：4

11

作者 步鹏 陈文静 苏显渝 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期55-58,共4页

提出双色正弦条纹投影方法来提高 FTP 的测量范围并保持其实时特点。只需采集一帧双色变形条纹,从中分离出两个有 π 位相差的分量,通过背景和对比度校正,得到一帧消零频的变形条纹图,并且自动生成物体轮廓的二元模板。此模板结合调制... 提出双色正弦条纹投影方法来提高 FTP 的测量范围并保持其实时特点。只需采集一帧双色变形条纹,从中分离出两个有 π 位相差的分量,通过背景和对比度校正,得到一帧消零频的变形条纹图,并且自动生成物体轮廓的二元模板。此模板结合调制度信息相可以生成可靠性模板,指导相位展开,避免物体轮廓以外相位展开误差的传递;结合参考条纹可以完成变形条纹的扩充,提高频域的分辨率。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 三维面形测量 正弦条纹 二元模板

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基于反向条纹投影的多投影显示系统几何校准 被引量：3

12

作者 蔡元元 苏显渝 向立群 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期79-84,共6页

多投影器大屏幕显示系统的一项关键技术是如何实现多个投影器的精确校准。本文提出一种基于反向条纹投影原理的,简单、快速、高精度的校准方法。该方法通过投影正弦条纹测量屏幕相位分布,建立投影器和摄像机像素之间的几何传递关系,然... 多投影器大屏幕显示系统的一项关键技术是如何实现多个投影器的精确校准。本文提出一种基于反向条纹投影原理的,简单、快速、高精度的校准方法。该方法通过投影正弦条纹测量屏幕相位分布,建立投影器和摄像机像素之间的几何传递关系,然后根据期望图像为每个投影器产生各自的投影图像。该方法仅需一部摄像机,并且无须对它或投影器进行标定,屏幕也无须是平面。实验结果表明,在摄像机方向观察可以得到几何校准良好的图像,校准精度可达到亚像素级。 展开更多

关键词 反向条纹投影 多投影器显示 正弦条纹 几何校准

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基于视差和条纹调制度分析的多物体场景分割 被引量：2

13

作者 李小晗 陈璐 周翔(指导) 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期115-122,共8页

噪声是影响图像分割的重要因素,文中提出了一种能够在含噪声的真实场景中准确提取出多个物体区域的分割方案。利用基于正弦条纹投影的双目结构光系统,得到包含目标物体的相位图和视差图。将视差图映射到U-视差图中,利用物体和噪声区域... 噪声是影响图像分割的重要因素,文中提出了一种能够在含噪声的真实场景中准确提取出多个物体区域的分割方案。利用基于正弦条纹投影的双目结构光系统,得到包含目标物体的相位图和视差图。将视差图映射到U-视差图中,利用物体和噪声区域在该视差空间的不同形态特征,采用闭合区域检测算法初步得到各个物体的分割区域,并结合条纹调制度阈值分析法进一步去除阴影区域的噪声,最终得到精确的分割结果。客观评价的数据分析表明,文中提出的分割算法,不仅对噪声的鲁棒性较好,还可以有效地将物体与水平支撑面分割开,在不同场景下具有计算复杂度低,抗干扰能力强的优势,分割准确率均在90%以上,最高可达到99.2%,平均运行时间为27 ms。 展开更多

关键词 正弦条纹投影轮廓术 U-视差图分析 条纹调制度分析 物体分割

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结构光数字微镜投影系统的条纹质量演变

14

作者 张嘉霖 王建华 +1 位作者 杜虎兵 赵乐 《西安工业大学学报》 CAS 2021年第1期46-53,共8页

为了提高结构光三维测量技术中相位计算精度,本文从结构光数字微镜投影系统的全响应过程分析,建立了条纹质量的数学评价模型,搭建了以可编程数字微镜投影设备、摄像机、以及计算机为主要组成部分的结构光数字投影系统,研究了正弦条纹的... 为了提高结构光三维测量技术中相位计算精度,本文从结构光数字微镜投影系统的全响应过程分析,建立了条纹质量的数学评价模型,搭建了以可编程数字微镜投影设备、摄像机、以及计算机为主要组成部分的结构光数字投影系统,研究了正弦条纹的质量演变规律,进行了评价条纹质量的比对实验。实验结果表明:当条纹的周期为80 pixel、调制度为0.40以及相机镜头F数为8时,能够得到对比度趋近于1且基频分量高的高质量正弦条纹。 展开更多

关键词 结构光三维测量 数字微镜 正弦条纹 条纹质量

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基于组合编码的条纹结构光主动立体视觉匹配

15

作者 曲学军 李海固 +2 位作者 樊龙欣 孟飙 刘春 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第11期3712-3714,3718,共4页

立体视觉中如何提高图像匹配的密度以及精度,已成为研究中的热点和难点;提出Gray码条纹和正弦位移条纹投射相结合组合编码方案,结合中心线解码完成图像匹配,可消除Gray码解码误差,以及基于绝对相位匹配中的相位展开误差;位移步长不受条... 立体视觉中如何提高图像匹配的密度以及精度,已成为研究中的热点和难点;提出Gray码条纹和正弦位移条纹投射相结合组合编码方案,结合中心线解码完成图像匹配,可消除Gray码解码误差,以及基于绝对相位匹配中的相位展开误差;位移步长不受条纹周期的限制,显著提高了采样点的匹配密度;采用双向正交投射实现视场全局唯一性编码,作为匹配特征完成同名采样点的一一对应;应用该编解码方案建立主动视觉测量系统,完成了标准平板和圆柱的形状检测与误差评定,以及复杂形状物体的三维重构;结果表明了算法的有效性。 展开更多

关键词 主动立体视觉 图像匹配 格雷码 正弦位移条纹

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一种结构光组合编码模式和解码算法

16

作者 汪维刚 王泽民 赵选 《现代计算机》 2023年第1期28-33,共6页

为了满足高分辨率的动态三维测量,设计了一种结构光组合编解码模式。将伪随机阵列编码和单幅正弦条纹图案组合形成编码图案。单幅正弦条纹编码图案能够满足高分辨率的三维测量,通过伪随机阵列编码对单幅正弦条纹进行再编码,使得单幅正... 为了满足高分辨率的动态三维测量,设计了一种结构光组合编解码模式。将伪随机阵列编码和单幅正弦条纹图案组合形成编码图案。单幅正弦条纹编码图案能够满足高分辨率的三维测量,通过伪随机阵列编码对单幅正弦条纹进行再编码,使得单幅正弦条纹图案能够适用于动态场景下的三维测量。为了确保相位值的准确性,设定编码参数,使得伪随机阵列子窗口中只包含一个完整周期的正弦条纹。组合图案解码算法通过伪随机阵列的窗口识别匹配,再进行窗口内的正弦条纹解码。实验结果表明了上述编解码模式的有效性。 展开更多

关键词 结构光编码 伪随机阵列 窗口匹配 正弦条纹

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三维面形测量中结构光场的非线性分析和校正 被引量：9

17

作者 郭志明 张启灿 麻珂 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期14-16,共3页

在基于数字投影的结构光三维面形测量中,相位测量轮廓术和傅立叶变换轮廓术是两种重要的方法,但由于受到CCD探测器光电响应的非线性、投影伽马的非线性以及环境光照等因素的影响,引起投影条纹正弦性的下降,最终导致相位和重建面形的误... 在基于数字投影的结构光三维面形测量中,相位测量轮廓术和傅立叶变换轮廓术是两种重要的方法,但由于受到CCD探测器光电响应的非线性、投影伽马的非线性以及环境光照等因素的影响,引起投影条纹正弦性的下降,最终导致相位和重建面形的误差。本文提出一种实用的结构光场生成方法,有效改善了结构光场的正弦性。从成像系统出发,通过理论推导,计算机模拟和实验,结果表明该方法大大降低了投影伽码引起的非线性误差,相位误差的标准偏差降低了7倍。 展开更多

关键词 相位测量轮廓术 三维面形测量 标准偏差 非正弦条纹

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傅里叶变换轮廓术中零频对三维面形测量精度的影响 被引量：1

18

作者 田苗 周亚运 《甘肃联合大学学报（自然科学版）》 2012年第6期33-37,共5页

傅里叶变换轮廓术是一种测量物体表面三维形貌的技术,它只需要一幅干涉图即可对整个范围进行分析,其测量系统简约,分辨率高,计算机处理数据快,计算精度高,且具有很强的非接触测量优势,从而得到广泛的应用.本文采用了双色正弦条纹投影技... 傅里叶变换轮廓术是一种测量物体表面三维形貌的技术,它只需要一幅干涉图即可对整个范围进行分析,其测量系统简约,分辨率高,计算机处理数据快,计算精度高,且具有很强的非接触测量优势,从而得到广泛的应用.本文采用了双色正弦条纹投影技术来消除零频的影响,该方法同传统的π相移方法相比,不需要相移装置,测量系统简单,能真正实现高速测量.本文从理论和实验上阐述了零频对三维面形测量精度的影响. 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 三维面形测量 双色正弦条纹投影 π相移术

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基于可见光的三维图像处理技术

19

作者 陈琳 刘姝 刘莉莹 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2015年第4期365-369,共5页

多频投影条纹是一种光学形貌测量技术。利用多频条纹投影技术,针对实物建立了被测物体模型,实验表明:该测量技术具备实时快速、全场测量以及无损测试等众多优点,同时还具有非常高的精度,能对不连续物体进行三维形貌测量,高精度还原被测... 多频投影条纹是一种光学形貌测量技术。利用多频条纹投影技术,针对实物建立了被测物体模型,实验表明:该测量技术具备实时快速、全场测量以及无损测试等众多优点,同时还具有非常高的精度,能对不连续物体进行三维形貌测量,高精度还原被测物体的真实三维形貌。 展开更多

关键词 多频投影 正弦条纹 四步相移

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基于相位映射的结构光相位误差补偿方法研究 被引量：1

20

作者 刘冠洲 王颖 +1 位作者 丁超 李锋 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第4期26-30,共5页

为减小结构光投影视觉测量系统中相位失真对测量结果的影响,基于最小二乘法和线性插值方法,建立实际光栅相位与理想光栅相位映射关系,并以此关系对投影条纹的相位误差进行校正。在校正过程中,为满足线性插值的单调性、有效性和唯一性,... 为减小结构光投影视觉测量系统中相位失真对测量结果的影响,基于最小二乘法和线性插值方法,建立实际光栅相位与理想光栅相位映射关系,并以此关系对投影条纹的相位误差进行校正。在校正过程中,为满足线性插值的单调性、有效性和唯一性,对所采集到的相位进行线性拉伸变换,使其覆盖全部投射相位值,并引入微调函数使其形成单调变化的相位序列。为验证该方法的有效性,搭建由摄像机、投影仪组成的光栅投影结构光三维测量系统。实验结果表明:该方法能够对投影仪生成的光栅条纹的非正弦畸变进行补偿和校正,并最终给出合理的相位测量结果。该方法简单可行,可用于实际结构光测量系统的校正。 展开更多

关键词 结构光 正弦条纹 误差补偿 相位映射

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