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小波变换轮廓术抑制CCD非线性的分析

光学技术 2009年第1期35卷 37-40,44页

作者：苏轲陈文静四川大学电子信息学院光电系成都610065

对比研究了CCD非线性对小波变换轮廓术和傅里叶变换轮廓术的影响,并从信号频域角度分析推导出考虑CCD非线性时,变形条纹的小波变换的频谱描述形式,得到了"脊"处小波系数的解析表达式。处理由CCD非线性引起的非完善的条纹图时,采用小波... 详细信息

对比研究了CCD非线性对小波变换轮廓术和傅里叶变换轮廓术的影响,并从信号频域角度分析推导出考虑CCD非线性时,变形条纹的小波变换的频谱描述形式,得到了"脊"处小波系数的解析表达式。处理由CCD非线性引起的非完善的条纹图时,采用小波变换轮廓术提取相位,实质是采用最佳的加权滤波窗口,这样能减弱CCD非线性引起的频谱混叠对测量的影响,可以得到比傅里叶变换轮廓术更稳定的恢复效果。计算机模拟验证了此结论的正确性。

关键词：信息光学三维传感小波变换轮廓术傅里叶变换轮廓术条纹分析

瞬时频率引导的小波变换轮廓术相位解包裹技术

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光电子．激光 2016年第8期27卷 853-862页

作者：梁曼张子邦钟金钢暨南大学光电工程系广东广州510632

提出了一种新的用于小波变换轮廓术进行相位解包裹的质量图建立方法。对受物体形貌调制的变形条纹图,利用小波变换相位解调技术获得变形条纹的包裹相位与瞬时频率;将瞬时频率与条纹载频的绝对差值和相邻像素点之间瞬时频率的变化程度两... 详细信息

提出了一种新的用于小波变换轮廓术进行相位解包裹的质量图建立方法。对受物体形貌调制的变形条纹图,利用小波变换相位解调技术获得变形条纹的包裹相位与瞬时频率;将瞬时频率与条纹载频的绝对差值和相邻像素点之间瞬时频率的变化程度两方面建立质量图,质量图值的大小可表示位相质量的好坏,质量图的值越小,相位质量越可靠;再设定阈值,将质量图分为质量好坏两部分,不同部分分别采用扫描线算法和洪流相位解包裹法进行位相解包裹。本文方法在提高解包裹处理速度的同时,还可以更为精确地检测出噪声、阴影或条纹突变等区域,使相位解包裹精度和效率得到了保证。通过理论分析、仿真分析、实物静态和动态实验表明,与现有的质量图引导的洪流相位解包裹法相比,本文方法解包裹速度更快,适用于动态测量中大量变形条纹图的相位精确快速解包裹。

关键词：小波变换轮廓术质量图相位解包裹动态测量

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基于双频光栅条纹的小波变换轮廓术

四川大学学报（自然科学版） 2010年第5期47卷 1037-1042页

作者：赵玥陈文静孙娟许罗鹏蔡义祥四川大学电子信息学院光电系成都610064

双频光栅投影的小波变换轮廓术中,投影具有高低两个载频的双频光栅在被测物体表面,通过小波分析提取出两条小波脊线,从而根据这两条脊线计算出对应的两组相位信息.为了得到满意的测量结果,两个光栅载频之间必须满足一定的关系.在此,通... 详细信息

双频光栅投影的小波变换轮廓术中,投影具有高低两个载频的双频光栅在被测物体表面,通过小波分析提取出两条小波脊线,从而根据这两条脊线计算出对应的两组相位信息.为了得到满意的测量结果,两个光栅载频之间必须满足一定的关系.在此,通过对双频光栅投影的小波变换轮廓术进行频谱分析,从理论上导出了采用该方法获得正确的相位所必需遵循的结构条件和抽样条件,并根据高低频率之间内在关系,通过获取可靠的低频相位展开级次来指导高频截断相位的展开,保证了相位展开的可靠性.给出了完整的理论推导过程以及计算机模拟,证实了理论的正确性.

关键词：三维面形测量结构条件抽样条件双频光栅小波变换轮廓术

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小波变换轮廓术测量精度影响因素的研究

机械与电子 2022年第3期40卷 13-16页

作者：杜连续金永中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

对影响小波变换轮廓术测量精度的部分因素进行了研究。首先,为了考察光栅频率和入射角对测量精度的影响,获得合适的光栅频率和入射角,对不同光栅频率和入射角下的半圆形轮廓进行了研究;然后,为了研究不同的小波母函数对相位提取精度的影... 详细信息

对影响小波变换轮廓术测量精度的部分因素进行了研究。首先,为了考察光栅频率和入射角对测量精度的影响,获得合适的光栅频率和入射角,对不同光栅频率和入射角下的半圆形轮廓进行了研究;然后,为了研究不同的小波母函数对相位提取精度的影响,使用不同的小波母函数对半圆形轮廓进行小波变换,分析不同的小波母函数对半圆形轮廓测量精度的影响;最后,通过对钢板进行重建验证,研究发现了决定小波变换轮廓术测量精度的一些因素,重建钢板的厚度误差不超过0.05 mm。

关键词：小波变换轮廓术测量精度小波母函数

小波变换轮廓术中用小波脊系数幅值引导相位展开的研究

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光学学报 2008年第4期28卷 715-721页

作者：李思坤陈文静苏显渝四川大学电子信息学院四川成都610064

为了减少小波变换轮廓术中相位展开过程的误差传递,从小波变换的相关实质出发,提出了在小波变换轮廓术中利用以前被忽略的小波脊系数幅值作为可靠度判据指导相位展开的方法。该方法选择最大幅值的小波脊系数所在位置作为相位展开起始点... 详细信息

为了减少小波变换轮廓术中相位展开过程的误差传递,从小波变换的相关实质出发,提出了在小波变换轮廓术中利用以前被忽略的小波脊系数幅值作为可靠度判据指导相位展开的方法。该方法选择最大幅值的小波脊系数所在位置作为相位展开起始点,根据小波脊系数幅值的大小,确定一条由大幅值到小幅值的最优化的展开路径,最大限度减少了相位展开过程中的误差传递。由于充分利用了小波变换系数的幅值信息,最大限度减小了相位展开过程中的误差传递。计算机模拟和实验验证了基于小波脊系数幅值的相位展开方法的正确性。

关键词：光学测量相位展开小波变换轮廓术小波脊条纹分析

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基于小波变换的相位测量轮廓术关键技术研究

基于小波变换的相位测量轮廓术关键技术研究

作者：饶勤菲重庆理工大学

学位级别：硕士

物体三维重建技术是一种快速精确获取物体表面三维信息的重建测量技术,目前已经广泛应用在3D打印、目标识别、文物保护、电路板印制、产品制造业、现代医学等众多领域中。而相位测量轮廓术因其非接触性测量、对测量物体无损伤,并且测量... 详细信息

物体三维重建技术是一种快速精确获取物体表面三维信息的重建测量技术,目前已经广泛应用在3D打印、目标识别、文物保护、电路板印制、产品制造业、现代医学等众多领域中。而相位测量轮廓术因其非接触性测量、对测量物体无损伤,并且测量速度快、精度高、测量场景广等优点,成为物体三维重建技术的一个热门研究方向。相位测量轮廓术的主要原理是依据调制相位和光学测量三角法。从受调制的二维图像中提取出因物体高度产生的相位变化(相对相位,也称包裹相位),并且对其进行解缠之后获取真实的相位,然后利用光学测量系统的相位--高度转化关系求解获得被测物表面的三维数据。相位测量轮廓术包含的关键技术点有提取相对相位(相位提取)、相对相位解缠(相位展开)、数据坐标转换等。相位测量轮廓术虽然有其自身优势,但也有诸多方面的需要解决改进的问题:1)由于被测物体表面高度变换不一,以及受到环境中空气灰尘、仪器抖动等噪声影响,从变形的光栅条纹图像提取的相对相位会出现较大误差;2)对相对相位展开获取真实相位过程中也易因无效、噪声及阴影等因素影响,造成相位展开误差,较难获得精确的真实相位。本论文基于小波变换的相位测量轮廓术(简称小波变换轮廓术),针对其中的相位提取、相位展开这两个关键技术点,进行的主要研究工作及作出的改进如下:(1)针对传统小波变换轮廓术容易受到噪声的影响,造成相位提取不精确的问题,提出了一种改进的基于代价函数的小波脊相位提取算法。为了避免候选脊点漏选,该算法首先利用小波变换系数幅值提取出极大值点,并结合相位信息选取容易被忽略的拐点,即可得完整的候选脊点;然后通过引入Logistic模型对原代价函数中指标的权重系数进行调整改进,平衡代价函数中两项指标的重要程度,从而得到更加合理的代价估计值;最后使用原代价函数脊法中的动态规划思想从其候选脊点中准确快速找出代价函数最优的脊线,提取脊线处对应的相位信息。对比试验表明:在低噪声强度下能够有效抑制噪声产生的影响,精确定位小波脊,提取出更加准确的相位信息。(2)针对小波变换轮廓术中存在相位不连续、残差、阴影区域等因素,导致包裹相位无法快速准确展开,提出了一种新的适合小波变换轮廓术并能有效抑制噪声的相位展开算法。该算法利用小波脊系数幅值矩阵和导数方差思想构造了一种新型的“小波脊系数幅值导数方差”质量图,并使用该质量图指导相位展开得到完整的真实相位。本文提出的质量图易于构造,在引导相位展开时不但能得到较准确的真实相位值,还能有效抑制噪声的影响,从而重建出精确度高的物体三维模型。(3)融合上述提出的两种算法进行仿真实验,并给出了实现细节和结果。

关键词：物体三维重建相位测量技术相位提取相位展开小波变换轮廓术

小波变换轮廓术中小波尺度的一种快速确定方法

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计量与测试技术 2007年第4期34卷 27-29页

作者：杨诚于德敏许增朴王永强天津科技大学机械工程学院天津300222

从传统的小波变换理论出发,给出了小波变换轮廓术的基本原理和实现算法,对连续小波变换轮廓术中小波尺度选择进行深入分析,探讨了条纹信号相位和条纹信号的连续小波变换模极大值之间的内在联系,为小波变换轮廓术中小波尺度选择提供一种... 详细信息

从传统的小波变换理论出发,给出了小波变换轮廓术的基本原理和实现算法,对连续小波变换轮廓术中小波尺度选择进行深入分析,探讨了条纹信号相位和条纹信号的连续小波变换模极大值之间的内在联系,为小波变换轮廓术中小波尺度选择提供一种快速确定方法。利用该方法进行实验验证,试验结果证实了该方法的可行性。

关键词：小波变换小波变换轮廓术尺度选择模极大值

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小波变换在光学三维轮廓术中的应用研究

小波变换在光学三维轮廓术中的应用研究

作者：刘玉玲中国石油大学

学位级别：硕士

三维面形测量在机器视觉、工业在线检测、实物仿型、地质勘探等多个领域具有重要的意义。基于傅里叶变换轮廓术的三维面形测量技术是三维传感中应用较为广泛的一种方法。本课题是构造物理模拟实验系统的一个重要组成部分,主要用于地质... 详细信息

三维面形测量在机器视觉、工业在线检测、实物仿型、地质勘探等多个领域具有重要的意义。基于傅里叶变换轮廓术的三维面形测量技术是三维传感中应用较为广泛的一种方法。本课题是构造物理模拟实验系统的一个重要组成部分,主要用于地质实验体顶面变形程度和过程的定量测量。文中对光学三维测量轮廓术中的有效信息提取、截断相位求取、变形光栅去噪等关键技术作了深入研究,主要工作如下: 1.本文在分析了傅立叶变换轮廓术(Fourier transform profilometry,FTP)的基本原理、有效信息提取方法的基础上,比较了一维FTP方法与二维FTP方法在有、无噪声情况下,采用不同频域滤波窗提取有效频率分量时产生的误差分布,为FTP测量中频域滤波窗的选择提供了指导。 2.针对傅里叶变换轮廓术测量复杂形状物体时,容易出现频率混叠,滤波时难以确定截止频率,本文提出了基于小波数字滤波的傅里叶变换轮廓术,即利用小波变换多尺度分解和重构的特性,对变形条纹图进行多层小波分解,提取有效的基频分量,提高了曲面可测梯度的范围,实现了三维物体的可靠恢复;同时,将离散小波阈值去噪方法应用在三维轮廓测量相关法中,提高了测量精度。 3.针对傅立叶变换分析法中时—频域特性分离的局限性,本文提出了基于连续复小波变换的相位检测方法,该方法通过提取小波变换脊所对应的相位,将得到相对于基准光栅基频的完整相位调制信息,最终得到物体的三维面形数据,经实验验证,此方法能够获得比较满意的实验结果。

关键词：三维面形测量傅里叶变换轮廓术频域滤波小波变换小波变换轮廓术

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结合空域噪声信息的小波脊提取算法

电子科技大学学报 2018年第4期47卷 613-620页

作者：王勇邹辉饶勤菲王李福重庆理工大学计算机科学与工程学院重庆巴南区400054

小波变换轮廓术的实质是计算小波脊的位置,进而得到最佳伸缩尺度和相位信息。但小波脊的提取易受噪声的影响,从而造成小波脊提取不准确。针对此问题,提出了一种新的代价函数提取小波脊的算法。该算法利用小波变换系数幅值和尺度参数曲... 详细信息

小波变换轮廓术的实质是计算小波脊的位置,进而得到最佳伸缩尺度和相位信息。但小波脊的提取易受噪声的影响,从而造成小波脊提取不准确。针对此问题,提出了一种新的代价函数提取小波脊的算法。该算法利用小波变换系数幅值和尺度参数曲线梯度信息建立代价函数;使用Feature Scaling方法对小波变换系数幅值和尺度参数曲线梯度进行调整,平衡两项指标的权重;随着噪声增大,小波脊受噪声影响加大,结合空域噪声信息对调整后的尺度参数曲线梯度进行补偿,加大尺度参数曲线梯度权重,使脊线更加光滑。实验表明,该算法具有良好的抗噪能力和鲁棒性,能够较精确地提取小波脊。

关键词：代价函数 feature scaling 空域噪声小波脊小波变换轮廓术