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环带型波前编码大景深相位模板的设计和优化

红外与激光工程 2012年第11期41卷 2986-2992页

作者：莫绪涛王晋疆安徽工业大学数理学院安徽马鞍山243002 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072

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... 详细信息

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。

关键词：波前编码增大景深相位模板优化

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球面折反射成像的内螺纹螺距视觉测量系统

电子测量与仪器学报 2023年第10期37卷 211-220页

作者：张诗婧莫绪涛董杨林程莹黄仙山安徽工业大学微电子与数据科学学院马鞍山243002

为了实现内螺纹参数的非接触、自动化在线测量,本文以通孔螺母和盲孔螺母为检测对象,提出了一种基于球面折反射全景成像原理的内螺纹螺距参数的机器视觉测量系统。系统采集经球面折反射得到的图像,随后分割出完整的内螺纹区域;采用对比... 详细信息

为了实现内螺纹参数的非接触、自动化在线测量,本文以通孔螺母和盲孔螺母为检测对象,提出了一种基于球面折反射全景成像原理的内螺纹螺距参数的机器视觉测量系统。系统采集经球面折反射得到的图像,随后分割出完整的内螺纹区域;采用对比度受限的自适应直方图均衡化算法提高图像对比度,并采用中值滤波与双边滤波的组合来保护螺纹边界信息;再使用Zernike矩边缘检测算法确定每条螺纹的亚像素边缘;最终,基于折反射成像理论计算得到内螺纹螺距尺寸。与计量用螺纹综合测量机的螺距测量值进行了对比,实验结果表明该系统的平均测量误差为0.018 5 mm,满足工业生产中内螺纹螺距精度的要求,检测效率高,可用于内螺纹在线视觉检测。本研究为圆柱形内壁尺寸测量和缺陷检测提供了一种参考方案。

关键词：机器视觉内螺纹球面折反射成像边缘检测亚像素

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基于机器视觉的低对比度物体尺寸测量研究

光学技术 2022年第1期48卷 27-33页

作者：王晓杰莫绪涛陶新宇李轩杨舟黄仙山安徽工业大学数理科学与工程学院安徽马鞍山243032

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... 详细信息

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图像测量系统。对不同光照强度下采集到的图像进行平均,得到平滑的图像;采用限制对比度的直方图均衡化算法增强图像的对比度和使用Zernike矩边缘检测算法确定精确的亚像素边缘。通过多个对比实验验证了改进算法的合理性和优越性。棱镜厚度的平均误差小于0.003mm,标准偏差小于0.0015mm。提出的方案为相对透明物体的高精度测量领域提供了一种可行性方案。

关键词：机器视觉图像处理亚像素尺寸测量低对比度

基于小波系数树状结构的组稀疏图像去噪方法（英文）

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Journal of Southeast University(English Edition) 2019年第3期35卷 332-340页

作者：张涛魏海广莫绪涛安徽工业大学数理科学与工程学院

为了提高图像对比度以及图像质量,受图像的局部均方差变化范围会随噪声强度的增强而变窄这一有趣的现象启发,在小波域中提出了一种基于小波系数树状结构的组稀疏图像去噪模型.由噪声导致的图像局部均方差变化范围的压缩会引起图像对比... 详细信息

为了提高图像对比度以及图像质量,受图像的局部均方差变化范围会随噪声强度的增强而变窄这一有趣的现象启发,在小波域中提出了一种基于小波系数树状结构的组稀疏图像去噪模型.由噪声导致的图像局部均方差变化范围的压缩会引起图像对比度以及图像质量的下降.为了平衡图像的局部均方差分布,引入一种混合范数作为图像去噪模型的正则项,以达到对局部均方差矩阵进行稀疏约束的目的.该混合范数引入了小波系数之间的耦合,并且给出了一种小波系数的树状分组方式.利用交替方向乘子法(ADMM)以及快速迭代阈值收缩算法(FISTA)研究模型在不同情况下的求解方法.最后,通过多组实验验证了所提模型的有效性.实验结果表明,提出的组稀疏优化模型能够有效地平衡图像的局部均方差分布,从而提高图像的对比度和图像质量.

关键词：局部均方差组稀疏图像去噪混合范数纹理

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宽幅胶片弊病在线检测系统

仪器仪表学报 2007年第2期28卷 337-341页

作者：莫绪涛刘文耀王晋疆天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电信息技术科学重点实验室天津300072

本文介绍了一套用于宽幅胶片生产线整理工序的弊病在线检测系统,该系统用来实时检测胶片表面常见的弊病。系统采用2台线阵CCD摄像机同步成像,940nm的LED面阵光源提供照明,利用单行处理、多行判断的快速弊病检测算法及时发现弊病。现场... 详细信息

本文介绍了一套用于宽幅胶片生产线整理工序的弊病在线检测系统,该系统用来实时检测胶片表面常见的弊病。系统采用2台线阵CCD摄像机同步成像,940nm的LED面阵光源提供照明,利用单行处理、多行判断的快速弊病检测算法及时发现弊病。现场运行结果表明,系统能够完成对运行速度为90m/min,宽幅为1300mm的胶片表面弊病的检测任务。

关键词：宽幅胶片弊病检测线阵CCD 检测软件图像处理

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宽幅胶片弊病在线检测系统

宽幅胶片弊病在线检测系统

作者：莫绪涛天津大学

学位级别：硕士

宽幅印刷胶片广泛应用于书籍、报纸等的印刷,所以其质量受到很大的关注。在胶片生产中,由于加工工艺、生产设备等条件的限制,会随机产生各种不同类型的弊病,进而影响了胶片质量。同时,在胶片生产过程中不能保证有效的质量控制,甚至在最... 详细信息

宽幅印刷胶片广泛应用于书籍、报纸等的印刷,所以其质量受到很大的关注。在胶片生产中,由于加工工艺、生产设备等条件的限制,会随机产生各种不同类型的弊病,进而影响了胶片质量。同时,在胶片生产过程中不能保证有效的质量控制,甚至在最后的整理工序仍采用传统的人工检测。由于传统的人工检测方法只能发现比较严重的弊病,并且漏检率高,从而极大限制了出厂胶片的质量。本文研制的宽幅胶片弊病在线检测系统就是用于胶片生产的整理工序自动地对胶片质量进行实时检测,及时发现弊病,以保证出厂胶片的质量。本检测系统采用“检测机-服务器”并行处理模式。在红外光源提供合适照明的条件下,采用两台高速高分辨率线阵CCD摄像机实时对运转速度为90m/min、宽幅为1300mm的胶片成像,利用简化了的平滑去噪和基于边界特征的图像分割处理算法对得到的图像进行处理,并通过双阈值判据及时发现弊病,保存弊病位置信息和弊病图像。系统利用编码盘计数方式确定弊病的纵向位置,横向位置由像素间的相对位置确定。服务器可以提供已检胶片的弊病报告,供实时掌握检测结果。系统可以达到的检测能力:横向80μm,纵向500μm。系统具有非接触、无损伤和自动化程度高等特点。该系统已经安装在乐凯集团第二胶片厂的胶片整理车间,运行至今,系统运行稳定、抗干扰强,检测结果可靠、准确,各项指标符合实际生产要求,给企业带来了良好的效益。

关键词：弊病检测实时检测系统胶片弊病数字图像处理 CCD成像

同方学位论文库评论

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大景深相位模板的个性化设计

光电工程 2008年第5期35卷 85-88页

作者：莫绪涛刘文耀王晋疆天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

从大景深成像系统实际所需要的景深、分辨率以及最小调制传递函数MTF响应值出发,本文建立了相位模板的个性化优化设计模型。在设计景深、分辨率范围内,以保证系统的MTF值大于设定的最小MTF响应值为优化限制条件,以不同离焦对应的光学传... 详细信息

从大景深成像系统实际所需要的景深、分辨率以及最小调制传递函数MTF响应值出发,本文建立了相位模板的个性化优化设计模型。在设计景深、分辨率范围内,以保证系统的MTF值大于设定的最小MTF响应值为优化限制条件,以不同离焦对应的光学传递函数的Fisher信息的积分作为优化目标函数。对波前编码系统的立方相位模板CPM和指数相位模板EPM进行了几组优化设计。同时,给出了后续的图像复原滤波器表达式。结果表明,得到的个性化相位模板和图像复原的结合,能够满足系统的实际需求,系统总的传递函数接近衍射受限系统的传递函数。

关键词：成像系统大景深相位模板优化模型图像复原

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宽幅胶片弊病在线检测系统的研制

光电工程 2007年第4期34卷 77-80页

作者：莫绪涛刘文耀王晋疆刘鸣天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

研制了一种基于CCD成像和数字图像处理技术的宽幅胶片弊病在线检测系统。在红外光源提供均匀照明的条件下,采用两台高分辨率线阵CCD摄像机对运转速度为90m/min、宽幅为1300mm的胶片实时成像,利用简化了的平滑去噪和边缘检测算法进行处理... 详细信息

研制了一种基于CCD成像和数字图像处理技术的宽幅胶片弊病在线检测系统。在红外光源提供均匀照明的条件下,采用两台高分辨率线阵CCD摄像机对运转速度为90m/min、宽幅为1300mm的胶片实时成像,利用简化了的平滑去噪和边缘检测算法进行处理,并通过双阈值判据及时发现弊病,保存弊病位置信息和弊病图像。系统检测能力为横向80μm,纵向500μm,能够检测出各种典型的弊病。

关键词：在线检测胶片弊病 CCD成像数字图像处理

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圆对称型大景深相位模板的理论设计

天津大学学报 2011年第5期44卷 435-439页

作者：王晋疆韩瑞雨莫绪涛孟云霞天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072 安徽工业大学数理学院马鞍山243000

基于非相干大景深光学成像系统的点扩散函数的离焦不变性特点,利用稳相法积分近似方法,获得了一种4次多项式圆对称相位模板.相位模板由3个参数决定.通过优化设计,获得了一组参数值.模板对应系统的调制传递函数密度图表明,在保证一定分... 详细信息

基于非相干大景深光学成像系统的点扩散函数的离焦不变性特点,利用稳相法积分近似方法,获得了一种4次多项式圆对称相位模板.相位模板由3个参数决定.通过优化设计,获得了一组参数值.模板对应系统的调制传递函数密度图表明,在保证一定分辨率的条件下,景深可以增大到普通光学系统的2倍.系统得到的图像无需图像复原即可直接应用,并且系统的抗噪声干扰能力要优于波前编码系统.处在像差容限值范围内的像差对系统成像特性的影响很小.

关键词：成像系统大景深相位模板圆对称波前编码