用多距离特征识别三维物体的表面形状

本文讨论一种识别物体的方法。三维空间中的物体表面可以由部分球面、柱面和平面来近似,并且这些面是能够被识别的。处理方法是通过分割图象成为区域(Region)且并行处理这些区域来实现。文内叙述一种技术。这种技术应用具有激光扫描器的摄象机系统获取图象。测量三维物体相应表面点的座标。然后用相应区域中的三点决定一个参考平面,进而计算区域中的特征点到参考平面的距离。这些多距离特征可被用来识别相应区域中的物体表面是球面、柱面还是平面。这些面的方向,可用具有两个斜角的表面法线方向来描述。这种技术在自动装配线上和工业监视检验中是很有用的。可用其找出另件在三维空间中的位置和方向,计算检验另件表面形状外形尺寸等等。     

光栅投影三维物体重建中的二值化方法研究

在光栅投影成像三维物体表面重建中,由于阴影和光照不均匀的影响,采用传统的时域二值分割方法,难以得到高质量的分割图象．为此,提出了两种图象分割算法：全曝光明图对比空域二值分割算法和分组最大方差空域二值分割算法．这两种分割算法主要是在空域上的每个位置同时考虑所有的二维光栅投影图,从而大大克服了阴影的影响以及光照不均的影响．实验证明,这两种方法提高了光栅投影图的二值分割质量,使得最终的重建结果更为精确,所提出的两种二值分割算法操作简单,易于实现．     

基于多周期条纹投影技术的位相逆推法在物体表面形状测量中的应用

提出了一种基于多周期条纹投影技术和位相逆推法的物体表面形状测量法,该方法通过分析干涉条纹的位相分布来测得物体的表面形状。相对于单波长干涉仪、条纹投影法等其他测量方法而言,多周期条纹投影法不仅具有更高的测量精度和更大的测量范围,而且还可以用来测量非连续表面形状。此外,在多周期条纹投影法的基础上,还介绍了一种新的空间位相分析方法：位相逆推法。运用这种方法测量物体表面形状可以极大提高测量的精度和系统的稳定性。数值仿真及实验表明,由位相过零点所得到的测量值精度高于由振幅最大值所得到的测量值精度;当测量范围为毫米级时,基于多周期条纹投影法的位相逆推法的测量精度可以达到微米级。     

改进的复合光栅投影快速三维测量方法

提出一种新相移算法下的复合光栅投影三维测量方法.利用逆推法建立投影光栅模型,对投影仪投出的光栅进行预校正,保证投到参考面的条纹为标准的正弦分布.测量过程由具有相移的复合光栅到待测物体表面,CCD相机采集变形条纹图,将采集到的图像分离成3帧单色图,再由相位算法提取相位,通过高度映射公式恢复待测物体的三维面形.该方法有较好的抗噪性能,为动态在线测量奠定了基础.计算机仿真实验验证了该方法的可行性.     

光栅投影轮廓测量系统的标定方法

提出一种光栅投影测量物体轮廓的新系统,它对投影系统和成像系统没有严格的位置要求,新系统引入摄像机定标技术,在系统搭建时一次完成对成像系统和投影系统的参数标定.通过投影条纹图和成像条纹图的对应关系得到空间投影平面和成像直线的方程,它们的交点就是物体的空间坐标.该方法对系统结构没有平行性和垂直性的要求,也不要求成像系统光轴与投影系统光轴相交于参考面,工程上容易实现.图5,表1,参8.     

提高光栅投影测量精度的相移精确测量法

在光栅投影测量的相位计算中，采用Gray编码和相移相结合的方法，并针对当前光栅投影测量中相位计算精度不高的问题，提出一种新的相移方法．与传统相移方法相比，该方法采用新的投影光栅光强函数．考虑到光栅投影测量中可能出现的标定误差、投影光非正弦模式以及其他干扰因素，在该函数中加入对这些干扰的纠正值，从而减少由这些干扰产生的不利影响，进一步提高投影光栅和对象测量的精度．通过对邻近点插值获得的投影光栅，条纹精度可以达到亚像素级．对实际测量获得的投影光栅图像的处理实验，证明了该方法的可行性和先进性．     

透视投影下的镜面反射表面形状恢复新算法

针对含有镜面反射的表面形状恢复问题，提出一种透视投影下基于Ward模型的从明暗恢复形状的新算法．首先，假设光源处在相机的光心处，并引入光强衰减距离因子，用Ward模型建立含有强镜面反射的表面反射图方程，进而由反射图方程构造透视投影下关于形状深度信息的偏微分方程，并用Lax-FriedrichsSweeping方法和改进的非线性黏性因子求解该偏微分方程，得到表面三维形状．所提出的新算法具有准确可靠的特点，比同类算法更加稳定．对合成花瓶图像的实验表明，与基于正交投影的算法相比，新算法恢复高度的平均误差下降了13．5％．     

透视投影下的镜面反射表面形状恢复新算法

针对含有镜面反射的表面形状恢复算法存在较大误差的问题,提出一种透视投影下基于Ward模型的从明暗恢复形状的新算法.首先假设光源处在相机的光心处,并引入光强衰减距离因子,用Ward模型建立含有强镜面反射的表面反射图方程,进而由反射图方程构造透视投影下关于形状深度信息的偏微分方程,并用Lax-Friedrichs Sweeping方法和改进的非线性黏性因子求解该偏微分方程,得到表面三维形状.新算法具有准确可靠的特点,比同类算法更加稳定.对合成花瓶图像的实验表明,与基于正交投影的算法相比,新算法恢复高度的平均误差下降了13.5%.     

基于投影的断层间多连通物体轮廓表面重建

提出一种基于轮廓投影关系判断的断层间多连通轮廓的表面重建方法,在分析轮廓投影关系特性的基础上,建立了“连接表面投影区”;在连接表面投影区域内,利用距离函数生成过渡区域的体数据,进行表面重建的计算;并可根据需要进行插值计算,生成分辨率较高的体数据;最后对MT算法进行改进,抽取等值面,完成物体的表面重建,该方法缩短了体数据的构造时间,加快了整个表面的重建速度,保证了重建表面的正确性。     

横向受力光纤光栅的仿真研究

仿真分析了光纤布拉格光栅(FBG)横向局部受力时的光谱变化,对不同受力位置、受力大小、受力长度分别作了谱分析.当FBG横向受力时,光谱会分裂,右侧反射峰将向长波漂移.当FBG只横向局部受力时,在反射光谱上出现一个透射缺口,且随压力的变化而呈线性、周期性变化.并对不同情况作了传感特性分析,希望这能对以后的实验研究具有一定的参考作用.     

液晶数字投影三维形貌测量技术

提出一种新的投影栅三维形貌测量的实现方法．由计算机生成标准正弦分布的栅线条纹,利用数字投影仪投射到参考平面上;由CCD摄像机分别采集放置待测物体前后的两幅栅线图,根据傅里叶变换法解调出物体的三维形貌．实验系统对环境要求低,投影栅线所含的噪声较小。测量精度较高,具有一定的实际应用价值．     

利用投影栅自动识别平面物体空间位置的方法

根据正弦投影栅成像和光学三角法测量的原理,提出了一种利用投影栅自动识别物体空间位置的方法.使用CCD摄像机采集一幅参考平面的图像和一幅待测平面物面的图像,利用参考平面图像对测量系统进行标定.根据空间频率和空间距离的关系,由两幅图像可确定物体的空间位置.笔者介绍了测量的原理并给出了实验结果.实验结果表明,该方法可实现平面物体空间位置的快速自动化识别,有自动化程度高、计算速度快、对环境要求低的优点.     

对光栅调节假彩色的理论分析

将物体的复振幅透过率分解为复数傅里叶级数,则在白光信息处理系统中,物体的第n级频谱在输出面上产生的光场复振幅,就是该级数中相应的系数.用这种新方法分析了振幅光栅对光栅编码位相图片的假彩色的调节作用,求出了精确解,改进了已有文献的不足之处,并分析了位相光栅对假彩色的调节作用.     

Muller矩阵用于光栅单色仪的偏振效应分析

本文给出一种利用Muller矩阵分析光学系统偏振响应的实用方法，并以WDG30型光栅单色仪为例，详细讨论了Muller矩阵的测量步骤，给出了误差消除方法，提高了测量精度。     

利用非相干光制造凹面衍射光栅

本给出利用非相干照明光栅干涉仪制造凹面衍射光栅的基本原理和方法，并报告初步实验结果。     

用栅板剪切干涉法确定应力强度因子

本文介绍了一种用栅板剪切干涉法确定应力强度因子的新方法,阐明了该方法的基本原理与实验技术,通过三点弯曲梁确定了Ⅰ型裂纹应力强度因子,实验结果与理论上近似计算结果相符合。     

最大偏向角法测光栅常量实验的数据处理

研究了最大偏向角法测量光栅常量实验的数据处理方法,分析了光栅常量测量产生较大误差的原因,提出了减小该误差的方案,把最小二乘法引入到该实验数据的处理中,并在MATLAB中编写了相应的数据处理程序,实践证明用最小二乘法处理该实验数据的方法合理且精度高,且用最小二乘法拟合出离散数据点满足的曲线方程再联立方程求解消失点的位置的方法有效地解决了消失点的位置精确读数困难的问题.     

基于卷积滤波三维形貌光学检测中频谱自动移位的实现

在投影栅相位法测量三维物体形貌技术中 ,利用栅线图像的条纹灰度值分布具有极大极小的特性 ,提出了一种有效算法 ,其特点是基于卷积滤波技术实现频谱的自动移位 ,而不需要利用频谱分析和频谱图来进行 ,提高了图像处理的速度和形貌检测技术的自动化程度     

虚拟项目团队中的信任依赖和信任机制研究

由于组织的分散性、网络性和动态性等特点 ,虚拟项目团队将面临如何建立相互信任的挑战 ,团队成员需要学会如何信任一个快速、临时性、多学科和分布式的工作群组。论文分析了项目任务的结构特点及其对团队成员间信任依赖关系的影响 ,最后对虚拟项目团队的信任机制进行了研究。