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调制度分析在等步长相移法相位展开中的应用

光学学报 2004年第8期24卷 1032-1038页

作者：蒋震宇缪泓张青川伍小平中国科学技术大学力学和机械工程系合肥230027

推导了两种常用等步长相移算法的调制度表达式 ,提出一种新的调制度分析方法。该方法用于等步长相移法中基于加权最小二乘法的相位展开 ,能够充分利用调制度信息 ,构造二值和小数权重 ,从而增强相位展开过程对多种干扰因素的免疫力。实... 详细信息

推导了两种常用等步长相移算法的调制度表达式 ,提出一种新的调制度分析方法。该方法用于等步长相移法中基于加权最小二乘法的相位展开 ,能够充分利用调制度信息 ,构造二值和小数权重 ,从而增强相位展开过程对多种干扰因素的免疫力。实验结果说明了该方法的有效性和实用性。最后比较了二值权重和小数权重在加权最小二乘法的相位展开中的性能表现。

关键词：相移技术图像处理相位展开调制度分析加权最ritZ_乘法

基于相移干涉技术的晶体溶解及生长边界层实时监测

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实验力学 2016年第4期31卷 495-502页

作者：赵静缪泓安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

晶体在溶解及生长过程中边界层的信息直接影响晶体生长速度和物质输运过程,进而影响晶体质量和生长机制。本文利用相移干涉技术建立了晶体生长过程实时监测系统,对无机盐晶体溶解及生长过程中的边界层信息及物质输运过程进行了实时监测... 详细信息

晶体在溶解及生长过程中边界层的信息直接影响晶体生长速度和物质输运过程,进而影响晶体质量和生长机制。本文利用相移干涉技术建立了晶体生长过程实时监测系统,对无机盐晶体溶解及生长过程中的边界层信息及物质输运过程进行了实时监测,获得了整个实验过程中的晶体生长速度。实验表明:在溶解过程中,边界层内浓度分布与晶体界面距离呈指数下降关系,边界层内浓度差与晶体溶解速度随时间呈指数减小关系;在结晶过程中,边界层内浓度分布规律与溶解过程相反;边界层内浓度差和晶体生长速度曲线则呈现出先上升再下降最后趋于稳定的规律,且在重力场和物质输运过程的共同作用下,晶体表面会产生浮力对流现象。

关键词：相移干涉浓度分布边界层晶体生长速度

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基于未标定序列图的形貌测量方法

实验力学 2012年第2期27卷 171-177页

作者：张恒缪泓中国科学技术大学近代力学系中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

提出一种形貌测量方法,从未标定序列图中同时提取出特征点的三维坐标和摄像机的运动矩阵,实现对目标物体的三维测量。首先用齐次坐标表达了空间点的投影变换矩阵,并根据该矩阵推导出投影比例式,运用投影深度和投影矩阵之间的循环相关性... 详细信息

提出一种形貌测量方法,从未标定序列图中同时提取出特征点的三维坐标和摄像机的运动矩阵,实现对目标物体的三维测量。首先用齐次坐标表达了空间点的投影变换矩阵,并根据该矩阵推导出投影比例式,运用投影深度和投影矩阵之间的循环相关性进行迭代运算,得到比普通双目视觉更加精确的深度数据。其次对分解得到的摄像机运动矩阵和空间点坐标施加度量约束。运用基于因式分解的归一化算法,恢复出欧氏空间里的摄像机运动矩阵和空间点坐标。基于这种方法,实现了曲面标记点的坐标测量,得到了三维形貌数据,误差小于0.16mm。

关键词：未标定序列图因式分解方法形貌测量计算机视觉

一种考虑旋转位移分量的数字图像相关法及其精度分析

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实验力学 2013年第6期28卷 699-708页

作者：胡秋实宁守琮李永存缪泓中国科学技术大学近代力学系中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

提出了一种新的考虑旋转位移分量的数字图像相关法——旋转相关匹配法,其特点是先对图像子区进行预旋转,再进行相关匹配、相关系数、整像素和亚像素位移的计算。在物体产生旋转位移分量时,该方法可有效提高变形前后图像子区间的相关系... 详细信息

提出了一种新的考虑旋转位移分量的数字图像相关法——旋转相关匹配法,其特点是先对图像子区进行预旋转,再进行相关匹配、相关系数、整像素和亚像素位移的计算。在物体产生旋转位移分量时,该方法可有效提高变形前后图像子区间的相关系数和位移计算精度。通过斜拉伸、剪切和悬臂梁弯曲实验,对旋转相关匹配法和直接相关匹配法进行了对比研究,并用灰度梯度法计算旋转后新图像子区和变形后图像子区间的亚像素位移。结果表明,在旋转位移分量小于10°的情况下,相比于直接相关匹配法,旋转相关匹配法可以得到更高的相关系数;在用灰度梯度法计算亚像素位移条件下,位移精度与试件位移不产生旋转时的直接相关匹配相当。

关键词：数字图像相关旋转相关匹配相关系数灰度梯度

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基于拟合求解数字图像相关亚像素位移算法

实验力学 2016年第6期31卷 769-778页

作者：崔宗会缪泓熊宸张明胡文欣中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

数字图像相关方法是一种非接触式的变形场测量方法。虽然目前该算法能取得较高的计算精度,但是通常存在计算量较大、计算时间较长的问题。为了提高算法的计算效率,本文提出了一种基于移动最小二乘算法拟合整像素位移求解亚像素位移的数... 详细信息

数字图像相关方法是一种非接触式的变形场测量方法。虽然目前该算法能取得较高的计算精度,但是通常存在计算量较大、计算时间较长的问题。为了提高算法的计算效率,本文提出了一种基于移动最小二乘算法拟合整像素位移求解亚像素位移的数字图像相关方法。因为采用移动最小二乘算法有效利用了局部特征,所以可以采用相对简单的多项式拟合求解复杂的周期型余弦变形,同时计算结果具有较高的精度。计算结果的平均误差为0.0238pixel,标准误差为0.0791pixel,与常用的空间相关亚像素位移计算结果精度相当。实验结果验证了本文算法的正确性和有效性。通过与等计算精度的NR算法对比分析,结果表明本文算法在亚像素位移计算阶段具有更高的计算效率。计算效率至少提升了58.1倍,最多提升了437.8倍。

关键词：数字图像相关方法时间序列移动最小二乘算法

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晶体生长过程实时监测系统

实验力学 2015年第1期30卷 59-66页

作者：赵静杨翀孔繁羽缪泓中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230026 安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900 四川农业大学理学院四川雅安625014

实时监测晶体生长过程对研究晶体生长动力学以及调控晶体生长过程有着很重要的意义。结合干涉技术、相移技术以及时间序列位相提取技术,建立了一个晶体生长过程实时监测系统。该系统主要由三条光束组成,通过设定快门参数组成不同的Mach-... 详细信息

实时监测晶体生长过程对研究晶体生长动力学以及调控晶体生长过程有着很重要的意义。结合干涉技术、相移技术以及时间序列位相提取技术,建立了一个晶体生长过程实时监测系统。该系统主要由三条光束组成,通过设定快门参数组成不同的Mach-Zehnder干涉光路,可同时用于无机盐晶体和蛋白质晶体生长过程的实时定量监测。利用该系统及时间序列位相提取方法,对NaCl晶体在自然蒸发情况下的生长过程以及溶菌酶蛋白悬滴法结晶过程进行了研究,对该系统和方法在研究晶体结晶过程中的可行性及优势进行了验证。结果表明,该系统不仅可以获得晶体结晶过程中的实时绝对浓度、过饱和度等晶体生长动力学参数;而且对于蛋白质结晶过程,快门系统的引入解决了蛋白溶液多浓度场叠加的分离问题,在一个实验周期内获得了溶菌酶蛋白结晶过程中的实时蛋白浓度演变、实时沉淀剂浓度变化等结晶动力学参数。这些关键参数为下一步探索结晶条件对晶体质量的影响、分析蛋白结晶相图以及优化蛋白质晶体质量提供了定量数据基础。

关键词：蛋白质结晶时间序列位相分析相移干涉绝对浓度

基于MATLAB图像处理技术计算微纳米级磨损量

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实验力学 2009年第5期24卷 389-394页

作者：王正直辜萍杨翀缪泓张忠中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为与设计重点实验室安徽合肥230027 国家纳米中心北京100080

利用Hysitron纳米压痕仪对聚碳酸酯／二氧化硅（PC／SiO2）纳米复合材料进行微／纳米级（10^-6～10^-9m）磨损实验。本文首先指出了常用微纳米级磨损量计算方法的不足之处，并结合MATLAB数字图像处理技术的优点分析了MATLAB用来改进磨... 详细信息

利用Hysitron纳米压痕仪对聚碳酸酯／二氧化硅（PC／SiO2）纳米复合材料进行微／纳米级（10^-6～10^-9m）磨损实验。本文首先指出了常用微纳米级磨损量计算方法的不足之处，并结合MATLAB数字图像处理技术的优点分析了MATLAB用来改进磨损量计算方法的可行性。然后，利用MATLAB编程结合Photoshop处理提取了完整连续的磨损区边缘，并用模板法实现了对磨损前后图片的配准。最后，使用改进的方法计算了不同载荷条件下材料的磨损体积，并将结果与常用微纳米级磨损量计算方法所得结果进行比较，结果表明改进后的方法过程更加合理，所得结果更加精确。

关键词： MATLAB 数字图像处理微纳米尺度磨损量

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大面积上高分辨率离面位移测试技术研究

大面积上高分辨率离面位移测试技术研究

中国力学大会——2013

作者：陈巨兵缪泓上海交通大学中国科学技术大学

本文的思路为在投影光栅方法的基础上,引入几何云纹技术,将物体表面的光栅成像到另外一参考光栅上,产生云纹;CCD相机对参考光栅精确成像,采集到的是云纹条纹,而不是物体表面的光栅栅线,从而降低对硬件的要求。在此系统中,CCD相机接收的...

本文的思路为在投影光栅方法的基础上,引入几何云纹技术,将物体表面的光栅成像到另外一参考光栅上,产生云纹;CCD相机对参考光栅精确成像,采集到的是云纹条纹,而不是物体表面的光栅栅线,从而降低对硬件的要求。在此系统中,CCD相机接收的是云纹条纹,因为可以得到质量非常好的云纹条纹,所以在用相移技术进行位相细分时可以很容易地达到2π/300;在3m×3m的面积上要

关键词：

来源： cnki会议评论

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基于时序变形预测的数字图像相关加速方法

实验力学 2014年第6期29卷 711-718页

作者：席涛熊宸孔繁羽许峰缪泓中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 四川农业大学理学院四川雅安625014

利用数字图像相关求解连续变形物体的位移场和应变场时,会遇到处理速度非常慢的问题,原因是相关算法计算量大且忽略了物体在时间轴上的变形规律。本文提出了一种基于变形预测的数字图像相关方法,该方法利用物体在时间轴上的变形规律,通... 详细信息

利用数字图像相关求解连续变形物体的位移场和应变场时,会遇到处理速度非常慢的问题,原因是相关算法计算量大且忽略了物体在时间轴上的变形规律。本文提出了一种基于变形预测的数字图像相关方法,该方法利用物体在时间轴上的变形规律,通过已经得到的变形值来预测后面时刻的变形初值。首先分析了物体在时间轴上的变形规律,然后结合实际应用对其进行修正,得到物体下一步变形的初值,最后通过NR方法（Newton-Raphson Method）得到物体的位移场和应变场。通过计算机模拟和金属试件拉伸实验并结合GPU（Graphic Processing Unit）编程验证了该方法的有效性。计算机模拟和金属试件拉伸实验的计算结果表明,该方法能够在计算精度保持不变的情况下,使计算速度提高4-7倍。

关键词：数字图像相关变形预测初值搜索