环带型波前编码大景深相位模板的设计和优化

圆对称相位模板的设计是波前编码成像技术中的重要内容。通过对衍射成像理论中的广义光瞳函数的分析,提出了一种可以增大光学成像系统景深的环带型相位模板(APM)。为得到满足成像系统景深及分辨率具体需求的相位模板最优参数,建立了针对圆对称型相位模板的优化模型,并对APM以及四次方型相位模板(QPM)进行了优化。仿真结果表明:使用APM的系统具有良好的离焦不变性,且对高斯物面前后相同程度的离焦具有相似的成像特性。最后,给出了一种景深增大倍数的定量判断方法,结果表明APM的景深增大能力优于QPM。     

毫秒激光辐照光学元件的多杂质损伤模型

建立了毫秒长脉冲激光辐射透明光学元件的多杂质加热模型,对涂有SiO2/Al2O3增透薄膜的K9玻璃光学元件在毫秒激光辐照下的温度场和热应力场进行了数值模拟,分析了温度场和应力场分布的发展历程。结果表明在毫秒激光作用下,多个微小杂质团簇作为吸收热源能够导致毁灭性的损伤,且损伤同时出现在元件的前后表面,前表面为温度与应力效应共同作用,后表面为应力效应主导。数值模拟结果与实验损伤形貌观察结果吻合较好。     

对基于激光单缝衍射测量实验的优化

根据惠更斯-菲涅耳原理,从理论上分析计算了基模激光光束因其在衍射平面上光强和相位的不均匀性对衍射光强分布的影响.在实验中设计了双透镜结构降低以上因素带来的影响,使得以基模激光作为光源时的衍射光强分布与均匀光近似相同,进而实现对亚毫米尺寸的非接触式测量.     

单晶硅熔液面位置检测的图像处理方法研究北大核心CSCD

利用单晶炉中特殊结构在硅熔液上的倒影图像目标,通过图像处理进行高温硅熔体液面变化的非接触式检测。首先比较不同图像分割方法对倒影图像处理的效果,选取最优图像分割方法处理不同单晶硅液位的倒影图像,其次采用不同角度、不同尺寸ROI(感兴趣区域)对图像进行分割,并提取分割后的目标像素面积,最后利用像素面积变化与对应液位变化之间的比值系数和像素面积变化的标准差相结合的评价函数对图像处理效果进行对比。结果表明,采用动态局部阈值分割法和大尺寸且垂直于相机视角的ROI对图像进行处理,使得评价函数值最大,兼顾了单晶硅液位检测的灵敏度和精密度。     

基于机器视觉的低对比度物体尺寸测量研究

工业零件的产品检测是保证零件质量合格最重要的环节.传统的接触式检测方法难以满足工业现场高效、高精度等需求,基于机器视觉的图像测量系统已广泛应用于检测产品的几何参数.非透明物体形成的高对比度图像的测量已经进行了大量的工作,针对透明物体形成的低对比度图像的研究相对较少.以直角棱镜为对象,开发了一种用于测量低对比度产品尺寸的...     

基于Mask R-CNN结合边缘分割的颗粒物图像检测

对颗粒物的尺寸检测是生产中重要的环节,使用相机采集图像并处理是常用的非接触检测方法。围绕颗粒物的识别与尺寸检测需求,选用沙粒为检测对象,提出了一种改进颗粒物边界掩膜的Mask R-CNN模型。该模型结合经典的边缘检测技术,并利用深度学习模型预测掩膜,根据边缘分割的结果来得到更高精度的掩膜。使用DenseNet作为检测网络的主干网络,使得整体网络参数量更少,并利用通道注意力机制加强网络的特征提取能力。实验结果表明,改进的网络可以提高检测的精度,且结合图像处理的方式能够改善掩膜尺寸检测的准确度,为颗粒物的工业检测提供了一种有意义的方法。