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基于同态滤波的正余弦全变分融合降噪方法

中国激光 2024年第5期51卷 60-68页

作者：周洪星周晚林崔海华徐小伟王波南京航空航天大学机电学院江苏南京210000 中航西安飞机工业集团股份有限公司复合材料厂陕西西安710089

针对数字剪切散斑干涉技术在检测过程中得到的包裹相位图中存在噪声干扰的问题,本文提出了一种基于同态滤波的正余弦全变分融合降噪的激光散斑图像噪声抑制方法。首先对同态滤波后的包裹相位图进行正余弦分解,然后在分解的基础上通过全... 详细信息

针对数字剪切散斑干涉技术在检测过程中得到的包裹相位图中存在噪声干扰的问题,本文提出了一种基于同态滤波的正余弦全变分融合降噪的激光散斑图像噪声抑制方法。首先对同态滤波后的包裹相位图进行正余弦分解,然后在分解的基础上通过全变分滤波来抑制噪声,最终通过散斑抑制指数的变化自适应地判断滤波是否完成。通过仿真与实验对所提方法的有效性进行了验证。首先向仿真包裹相位图中添加噪声并采用所提方法进行噪声抑制,根据散斑抑制指数验证所提方法的可行性;然后对预制缺陷的复合材料试件进行检测,并采用所提方法进行噪声抑制;最后通过散斑抑制指数和相位展开结果对所提方法的滤波效果进行验证。结果表明:采用所提方法得到的散斑抑制指数相较于传统的正余弦全变分滤波方法约降低了10.7%,同时有效地保护了相位信息不被破坏。

关键词：测量融合滤波数字剪切散斑干涉术散斑图像噪声抑制

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面向组合光学跟踪测量的多位姿耦合中转标定

光学精密工程 2024年第17期32卷 2686-2697页

作者：杨仁川崔海华赵西富国荣辉姜涛南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 宿迁学院机电工程学院江苏宿迁223800

全局定位跟踪与终端测量组合的测量系统,是大尺寸工件整体测量的有效解决方案。然而,组合测量系统中,终端测量坐标系到定位靶标坐标系的中转变换是影响全局测量精度的关键因素。针对现有的公共特征点进行中转位姿标定的方法存在的站位... 详细信息

全局定位跟踪与终端测量组合的测量系统,是大尺寸工件整体测量的有效解决方案。然而,组合测量系统中,终端测量坐标系到定位靶标坐标系的中转变换是影响全局测量精度的关键因素。针对现有的公共特征点进行中转位姿标定的方法存在的站位制约问题,提出了一种多位姿耦合中转标定求解方法。该方法弱化了全局测量系统与特征点位置摆放要求,利用中转位姿与多个靶标位姿耦合的形式构建方程组进行求解,在此基础上进一步提出了一种多位姿多点耦合中转标定法,将多个局部特征点同时与位姿进行耦合求解,以提高中转位姿解的稳定性,并减少中转标定误差。最后,通过设计中转标定实验和组合测量精度验证实验。比较两种方法得出,多位姿多点耦合中转标定方法的位姿求解结果更加稳定,平均测量误差减少10.13%,验证了该方法的稳定性与有效性。

关键词：组合式测量中转位姿标定矩阵转换多位姿耦合

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基于多目标优化的高效视觉检测规划方法

光学学报 2024年第4期44卷 207-218页

作者：崔海华田龙飞王嘉瑞曲峻学杨锋郭俊刚南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089

针对批量化零件的自动化高效视觉检测需求,传统的先视点再路径的单独规划方法容易导致检测效率陷入局部最优。为此,本文提出一种视点与路径多目标整体规划方法,将视点和路径规划问题建模为一个组合优化问题进行多目标优化,旨在全局寻求... 详细信息

针对批量化零件的自动化高效视觉检测需求,传统的先视点再路径的单独规划方法容易导致检测效率陷入局部最优。为此,本文提出一种视点与路径多目标整体规划方法,将视点和路径规划问题建模为一个组合优化问题进行多目标优化,旨在全局寻求检测效率最优解。该方法基于表面曲率对视点进行自适应冗余采样,构造兼顾质量与多样性的采样视点集。针对视点覆盖率与检测时间成本两个优化目标,提出基于约束的非支配排序遗传算法(C-NSGA-Ⅱ)进行优化,快速得到满足最小覆盖率的全局最优解,从而实现视点与路径的整体规划,最小化检测时间成本。仿真实验结果表明,该方法相比于简化为单目标优化问题的整体规划方法,运算效率提升90%左右;与传统的单独规划方法相比,视觉检测时间成本有效缩短10.52%以上。最后通过机器人视觉检测应用验证了本文方法的有效性与优越性。

关键词：视点规划覆盖路径规划自动化视觉检测多目标规划非支配排序遗传算法

教材例题编排的“应然”与“实然”——三年级“设计调查表”的分析与优化

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中小学数学（小学版） 2024年第7期 16-17页

作者：崔海华江苏省启东市南苑小学 226200

近日,有机会参加了在江苏徐州举办的2023年度苏教版小学数学教材培训会活动,与会教师围绕课标(2022年版)理念,呈现的课堂教学令人耳目一新。尤其是“设计调查表”一课,使我对统计教学又有了新的认识,于是找来了教材开展移植教学,但在试... 详细信息

近日,有机会参加了在江苏徐州举办的2023年度苏教版小学数学教材培训会活动,与会教师围绕课标(2022年版)理念,呈现的课堂教学令人耳目一新。尤其是“设计调查表”一课,使我对统计教学又有了新的认识,于是找来了教材开展移植教学,但在试教中学生的一些课堂生成情况,使我对教材例题的编排产生了一些困惑。

关键词：课堂生成试教苏教版小学数学教材江苏徐州课堂教学统计教学教材例题例题编排

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面向飞机管线装配的多点精准虚实注册方法

光学学报 2024年第4期44卷 146-157页

作者：成昌志崔海华刘勇强王嘉瑞罗苑琪李鸣远李鹏程南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089

提出一种基于多点的虚实注册方法。首先,设计一种手持式靶标探针,根据飞机零部件上的典型特征设计了不同的探针测头,并采用单目相机对探针进行标定,标定出测头尖点相对靶标的位置。然后,在虚实注册过程中在三维模型上设置几个点,借助靶... 详细信息

提出一种基于多点的虚实注册方法。首先,设计一种手持式靶标探针,根据飞机零部件上的典型特征设计了不同的探针测头,并采用单目相机对探针进行标定,标定出测头尖点相对靶标的位置。然后,在虚实注册过程中在三维模型上设置几个点,借助靶标探针测量真实零件上对应的几个点,利用奇异值矩阵分解法,求解出增强现实设备虚实映射空间中三维模型到真实零件的刚体变换,根据此变换即可实现虚实配准。最后,选取3 m×1.4 m×0.5 m尺寸范围内的机翼为验证对象,采用所设计的靶标探针验证其虚实配准精度,并分析注册时点的数量与布局对虚实注册精度的影响。实验结果表明,所提方法可以实现大尺寸零部件整体较高的虚实配准精度。

关键词：测量飞机装配增强现实虚实配准探针标定多点注册

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基于多特征融合的增强现实跟踪定位方法研究

航空科学技术 2024年第9期35卷 80-91页

作者：刘勇强贾保国田辉崔海华李鹏程曲峻学南京航空航天大学中航西安飞机工业集团股份有限公司

针对大范围场景下增强现实辅助飞机装配作业，增强现实设备的移动空间定位精度与鲁棒性直接影响到装配引导过程。基于该背景，本文提出了一种综合点、线特征和人工标志的多特征融合的增强现实的同步定位与地图构建(SLAM)跟踪定位方法。... 详细信息

针对大范围场景下增强现实辅助飞机装配作业，增强现实设备的移动空间定位精度与鲁棒性直接影响到装配引导过程。基于该背景，本文提出了一种综合点、线特征和人工标志的多特征融合的增强现实的同步定位与地图构建(SLAM)跟踪定位方法。首先，相邻两帧图像间检测人工标志同步提取和匹配点、线特征，采用人工标志计算恢复相机初始位姿，同时构建包含人工标志的初始地图；然后实时跟踪人工标志得到相机位姿初值，并通过相机观测到目标点的重投影误差求解最优相机位姿；即使相机跟踪丢失，也能够依靠场景中的人工标志信息辅助相机重定位；最后，通过地图中的人工标志约束信息提高回环矫正的准确率和减小空间定位的累积误差。在真实飞机装配场景和实验室环境下的测试结果表明，本文所提方法能有效提高SLAM定位精度和稳定性，使得移动场景下虚拟装配模型的虚实注册精度更高且鲁棒性更强。

关键词：增强现实位姿变换点线特征空间定位

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基于质量线导向的二维相位展开新方法

中国激光 2012年第3期39卷 190-195页

作者：吴勇辉程筱胜崔海华戴宁南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

为保证二维相位展开的正确性和快速性,分析了现有路径相关二维相位展开算法的优缺点,提出了一种基于质量线导向的二维相位展开新方法,并对新方法进行了综合对比实验和理论分析。新方法定义了相位质量因子及相位方向因子,采用双阈值和非... 详细信息

为保证二维相位展开的正确性和快速性,分析了现有路径相关二维相位展开算法的优缺点,提出了一种基于质量线导向的二维相位展开新方法,并对新方法进行了综合对比实验和理论分析。新方法定义了相位质量因子及相位方向因子,采用双阈值和非极大值抑制的方式有方向性和有选择性地生成了一种新的枝切线,对生成的枝切线进行平衡处理,以处理后的枝切线为导向进行二维相位展开。理论分析和实验结果表明,新方法综合了现有路径相关二维相位展开方法的优点,速度快、稳定性高,生成的枝切线位置准确,很好地截断了相位突变区域,保证了二维相位展开结果的正确性,具有广泛的适用性。

关键词：测量相位展开枝切线非极大值抑制相位质量

Linear sinusoidal phase-shifting method resistant to non-sinusoidal phase error

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Chinese Optics Letters 2012年第3期10卷 43-46页

作者：崔海华廖文和戴宁程筱胜 Jiangsu Key Laboratory of Digital Medical Equipment Technology Nanjing University of Aeronautic and Astronautic

Non-sinusoidal phase error is common in structured light three-dimensional（3D）shape measurement system,thus we perform theoretical and experimental analyses of such *** number of non-sinusoidal waveform errors in a 2πphase period is the same as the number of steps of the phase-shifting algorithm;no errors occur within the one-phase *** on our findings,a new structured light method,the linear sinusoidal phase-shifting method（LSPS）,that is resistant to non-sinusoidal phase error is *** show that the non-sinusoidal waveform error is reduced to an almost negligible level（0.001 rad） using the proposed LSPS.

关键词： Errors Profilometry

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基于枝切截断的高质量相位解缠算法

南京航空航天大学学报 2008年第6期40卷 799-803页

作者：谢捷如崔海华南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对传统枝切截断相位解缠算法受残差检测理论缺陷的影响,不能实现对相位完全正确解缠,在总结枝切截断法和质量图导向法的基础上,提出一种新的相位解缠算法。在残差检测理论的基础上,使用一种新的表征相位质量的可靠性导向图指导放置枝... 详细信息

针对传统枝切截断相位解缠算法受残差检测理论缺陷的影响,不能实现对相位完全正确解缠,在总结枝切截断法和质量图导向法的基础上,提出一种新的相位解缠算法。在残差检测理论的基础上,使用一种新的表征相位质量的可靠性导向图指导放置枝切阻断线,对低质量相位的界定使用一种自适应阈值的方法使残差检测达到最优,提高了相位解缠的质量。对于一些背景噪声严重的情况,调制度预处理的方法提高了相位解缠的鲁棒性。实验结果表明,该算法能自动避开相位不连续区域,得到较高质量的相位解缠结果。

关键词：三维法表面测量相位解包裹残差枝切阻断质量图