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提高小波变换轮廓术测量精度的方法

光学学报 2018年第7期38卷 116-125页

作者：张诚陈文静四川大学电子信息学院四川成都610065

小波在空域和频域上均具有良好的局域化性能,适合于非平稳信号分析。在传统的小波变换轮廓术中,对基小波进行尺度伸缩,即调整子小波的中心频率,去匹配局部条纹,以获取对应的相位信息。但仅在局部位置对Morlet小波进行尺度伸缩不能最佳... 详细信息

小波在空域和频域上均具有良好的局域化性能,适合于非平稳信号分析。在传统的小波变换轮廓术中,对基小波进行尺度伸缩,即调整子小波的中心频率,去匹配局部条纹,以获取对应的相位信息。但仅在局部位置对Morlet小波进行尺度伸缩不能最佳地提取局部相位信息。详细分析了振荡波形随高斯窗宽变化的复Morlet小波在条纹分析中的特点,提出了一种改进的小波处理方法。将所提方法的相位重建结果与基于代价函数的小波方法的相位重建结果进行比较。结果表明:所提方法综合了不同窗宽的复Morlet小波优点,具有更可靠的脊提取结果;所提的优化小波脊提取方法在条纹分析中具有更好的抑噪能力,提高了小波变换轮廓术的测量精度;计算机模拟和实验均验证了所提方法的有效性。

关键词：测量相位提取复Morlet小波条纹分析三维面形测量小波变换

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S变换轮廓术测量范围的研究

光学学报 2013年第10期33卷 134-142页

作者：钟敏陈文静苏显渝郑毅四川大学电子信息学院光电系四川成都610064

S变换结合了窗口傅里叶变换和小波变换的优点,适合于解调具有非平稳特性的变形条纹图。实际应用时,S变换处理的对象为离散条纹。计算S变换系数时,利用了信号的傅里叶谱的平移形式,即将相邻频域周期内的频谱信息用于系数计算。当抽样、... 详细信息

S变换结合了窗口傅里叶变换和小波变换的优点,适合于解调具有非平稳特性的变形条纹图。实际应用时,S变换处理的对象为离散条纹。计算S变换系数时,利用了信号的傅里叶谱的平移形式,即将相邻频域周期内的频谱信息用于系数计算。当抽样、非线性以及物体高度变化导致频谱出现混叠时,会影响S变换的重建效果。从离散信号频域分析角度,研究了上述原因对S变换的影响;推导了在考虑数字视频投影仪和CCD非线性影响时,离散变形条纹的S变换的频谱表达式以及S变换轮廓术的测量范围。给出了S变换轮廓术的抽样条件及结构条件。计算机模拟和实验验证了该结论。

关键词：信息光学时频分析 S变换轮廓术抽样

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基于结构光投影的二维S变换轮廓术

光学学报 2012年第12期32卷 87-96页

作者：王焘陈文静钟敏苏显渝四川大学电子信息学院光电系四川成都610064

S变换是一种集合了窗口傅里叶变换和小波变换优点的时-频分析技术,目前一维S变换已成功应用于结构光投影的条纹相位解调中。由于二维S变换可以对图像在两个方向上进行时频分析,具有更优于一维S变换的分析和处理能力。为了完善S变换的条... 详细信息

S变换是一种集合了窗口傅里叶变换和小波变换优点的时-频分析技术,目前一维S变换已成功应用于结构光投影的条纹相位解调中。由于二维S变换可以对图像在两个方向上进行时频分析,具有更优于一维S变换的分析和处理能力。为了完善S变换的条纹相位解调理论,将二维S变换方法引入到基于结构光投影的三维光学测量中,研究了二维S变换在条纹相位解调中的原理及应用,给出了详尽的理论分析,并同一维S变换结果进行了比较。模拟和实验都表明,在条纹图解相中,二维S变换比一维S变换提取的相位精度更高,即使在存在较严重噪声污染的情况下也表现出良好的可靠性,体现出二维S变换提取相位的优势。

关键词：测量时-频分析条纹相位解调二维S变换噪声抑制

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一种新的小波变换空间载频条纹相位重建方法

中国激光 2010年第12期37卷 3060-3065页

作者：李思坤苏显渝陈文静四川大学电子信息学院四川成都610064

为了从小波变换系数幅值中得到一种完备的可靠度因子,提出了一种新的子小波定义,并将其应用到空间载频条纹相位重建中。通过提取小波脊处的小波变换系数的相位,提取载频条纹相位信息。利用子小波定义,小波变换脊处的小波变换系数幅值同... 详细信息

为了从小波变换系数幅值中得到一种完备的可靠度因子,提出了一种新的子小波定义,并将其应用到空间载频条纹相位重建中。通过提取小波脊处的小波变换系数的相位,提取载频条纹相位信息。利用子小波定义,小波变换脊处的小波变换系数幅值同时包含了载频条纹的调制度信息和密度信息,能够有效地表示相位提取的可靠度。给出了新子小波定义在空间载频条纹相位重建中应用的严格理论论证,证明了在新子小波定义下的小波变换系数幅值可以作为相位提取的可靠度因子。计算机模拟和实验验证了所提方法的有效性。

关键词：条纹分析小波变换相位展开小波脊

基于自由镜面反射位姿评估的条纹反射摄影测量

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光学学报 2012年第5期32卷 78-85页

作者：肖永亮苏显渝陈文静四川大学光电科学技术系四川成都610064

在条纹反射摄影测量中,由于产生条纹图形的液晶显示器不直接出现在摄像机的视场范围内,摄像机与液晶显示器之间的位姿标定是条纹反射摄影测量的主要难点。为了简化标定过程,提出了采用平面镜直接对液晶显示器上的条纹反射3次并利用固定... 详细信息

在条纹反射摄影测量中,由于产生条纹图形的液晶显示器不直接出现在摄像机的视场范围内,摄像机与液晶显示器之间的位姿标定是条纹反射摄影测量的主要难点。为了简化标定过程,提出了采用平面镜直接对液晶显示器上的条纹反射3次并利用固定摄像机接收反射条纹,通过对摄像机与条纹虚像之间的3次位姿评估,完成摄像机与液晶显示器的位姿标定的方法。在镜面面形测量中,利用两者之间的位姿关系可以将待测点的反射光线和入射光线统一在摄像机坐标系下,完成光线的三角交会,实现镜面面形测量。数值模拟和实验结果表明,此方法简单易行,且精度较高。

关键词：测量镜面反射位姿评估条纹分析摄影测量

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提高二维S变换轮廓术测量精度的方法

光学学报 2019年第10期39卷 178-187页

作者：韩梦奇陈文静四川大学电子信息学院光电科学技术系

S变换轮廓术是一种采用无损可逆时频技术来获取物体三维面形的方法。该方法利用S变换的多分辨率特性,从单幅条纹中高精度地提取相位信息,重建物体的三维面形。分析了影响S变换轮廓术精度的因素,提出采用分段均值和曲线拟合的方法来抑制... 详细信息

S变换轮廓术是一种采用无损可逆时频技术来获取物体三维面形的方法。该方法利用S变换的多分辨率特性,从单幅条纹中高精度地提取相位信息,重建物体的三维面形。分析了影响S变换轮廓术精度的因素,提出采用分段均值和曲线拟合的方法来抑制条纹背景分量,在S变换核函数中引入调节因子来进一步提高S变换的时频分辨能力。模拟和实验均验证了所提方法能更准确地得到S变换系数,提高物体三维面形的重建精度。

关键词：测量结构光投影三维面形测量 S变换条纹分析相位计算

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基于条纹投影的三维坐标测量方法

光学学报 2010年第2期30卷 416-420页

作者：边心田苏显渝陈文静四川大学光电科学技术系四川成都610064

提出一种利用投影仪条纹投影技术完成三维坐标测量的方法。测量系统包括两部分:一是可以在三维坐标内自由移动的测头,另一个就是静止不动的面阵探测阵列。移动的测头上有微型投影仪,形成的投影条纹由面阵探测器接收。应用相移算法精确... 详细信息

提出一种利用投影仪条纹投影技术完成三维坐标测量的方法。测量系统包括两部分:一是可以在三维坐标内自由移动的测头,另一个就是静止不动的面阵探测阵列。移动的测头上有微型投影仪,形成的投影条纹由面阵探测器接收。应用相移算法精确测量探测器上的相位,并结合几何系统模型通过最优化方法确定测头的xyz坐标。给出了测量原理、迭代求解方法、计算机模拟和初步实验结果。实验中,微型投影装置投影相移条纹由面阵探测器接收,利用相移条纹计算出的相位分布具有很高的精度和较强的抗噪声能力,为后续的迭代优化计算提供了基础。实验结果表明,该测量方法具有较高的测量精度。

关键词：光学测量条纹投影相移算法最优化