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多模光纤散斑场的纵向偏振调控

光学学报 2019年第1期39卷 265-270页

作者：扎西巴毛范伟如胡显声陈子阳蒲继雄华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室福建厦门361021

相干光经过多模光纤传输,在出射端形成一个随机的散斑场。对于非保偏多模光纤,还将出现退偏现象,使得入射的线偏振光不再保持线偏振分布。因此,非保偏多模光纤散斑场的随机性不仅表现在光强方面,也表现在偏振方面。基于反馈波前整形技术... 详细信息

相干光经过多模光纤传输,在出射端形成一个随机的散斑场。对于非保偏多模光纤,还将出现退偏现象,使得入射的线偏振光不再保持线偏振分布。因此,非保偏多模光纤散斑场的随机性不仅表现在光强方面,也表现在偏振方面。基于反馈波前整形技术,实现了对多模光纤出射端无序散斑场的光强和偏振的调控,获得了光强集中的聚焦线,并且可以有效控制聚焦线的偏振分布。

关键词：物理光学多模光纤散斑偏振态光场调控

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精密测量中激光成像系统散斑的抑制因素

光学精密工程 2007年第3期15卷 331-336页

作者：任淑艳张琢刘国栋庄志涛浦昭邦哈尔滨工业大学自动测试与控制系黑龙江哈尔滨150001

对采用激光照明的测量系统中散斑形成的三个重要因素,即入射光束的相干性、相位差和偏振特性进行了详细的理论分析,并给出了这些因素与散斑对比度的变化关系。计算表明,相干长度降到低于1 mm时,散斑对比度减小到0.5左右,得到的图像细节... 详细信息

对采用激光照明的测量系统中散斑形成的三个重要因素,即入射光束的相干性、相位差和偏振特性进行了详细的理论分析,并给出了这些因素与散斑对比度的变化关系。计算表明,相干长度降到低于1 mm时,散斑对比度减小到0.5左右,得到的图像细节相对比较清楚,易于检测。基于计算分析,提出了相应的解决及优化方法,为抑制散斑、提高激光照明质量和测量准确性提供了理论依据。

关键词：精密测量激光成像散斑相干偏振对比度

基于数字激光散斑图像的位移测量的多层平截算法

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光电子．激光 2006年第9期17卷 1128-1132页

作者：邱天郭立刘秀娟王妙锋宫婷中国科技大学电子科学与技术系安徽合肥230027

通过对数字激光散斑图像特性的分析及其位移测量法的研究,给出了一种利用激光散斑图像进行位移测量的多层平截算法。该算法把数字激光散斑图像的灰度看作三维空间的高度,用不同高度的水平面平截散斑图得到截值点,分析物体发生位移前后... 详细信息

通过对数字激光散斑图像特性的分析及其位移测量法的研究,给出了一种利用激光散斑图像进行位移测量的多层平截算法。该算法把数字激光散斑图像的灰度看作三维空间的高度,用不同高度的水平面平截散斑图得到截值点,分析物体发生位移前后的散斑图像上截值点,由截值点相互位置的概率分布计算出物体的实际位移。改进后的多层平截算法可较大的节省测量所需的散斑图像面积,且能测量亚pixel级的位移。实验表明,该多层平截算法是一种实用、速度快及精度高的位移和变形测量方法。

关键词：激光散斑图像平截法

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数字图像相关中的散斑区域自动提取研究

中国光学 2019年第6期12卷 1329-1337页

作者：胡慧然但西佐赵琪涵孙方圆王永红合肥工业大学仪器科学与光电工程学院

数字图像相关测量中,相关计算前会人工选取散斑区域进行区域限定。随着工业自动化的发展,面对散斑区域形状越来越复杂以及大量散斑图片的测量需求,找到一种散斑区域自动提取方法至关重要。本文根据散斑的特征,对比多种常规边缘检测方法... 详细信息

数字图像相关测量中,相关计算前会人工选取散斑区域进行区域限定。随着工业自动化的发展,面对散斑区域形状越来越复杂以及大量散斑图片的测量需求,找到一种散斑区域自动提取方法至关重要。本文根据散斑的特征,对比多种常规边缘检测方法,提出了一种基于二阶梯度熵函数的散斑区域自动提取判定函数,并通过分析不同的散斑图片,确定了最佳子区熵尺寸区间以及在不同散斑图中的自适应阈值区间,最终通过连通区域分割完成对散斑区域的自动提取。文中采用实际拍摄的散斑图对该方法进行验证,实验结果表明:子区熵尺寸取10 pixel以上,该算法对散斑区域表现敏感;自适应阈值取图中最大梯度熵值的Q-1.25至Q范围内时,可以将散斑区域与背景区域有效分割。基本能完成对散斑区域的自动提取,达到了相关计算前散斑区域选择的目的。

关键词：数字图像相关散斑二阶梯度熵自适应阈值

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基于散斑的三维体感交互系统

计算机辅助设计与图形学学报 2016年第7期28卷 1105-1114页

作者：吴清刘森镇黄向生韩磊郭天楚王梦伟河北工业大学计算机科学与软件学院天津300401 中国科学院自动化研究所数字内容技术与服务研究中心北京100190

为了提高基于投影散斑的体感交互算法的精度和效率,提出采用零均值归一化互相关算子(ZNCC)恢复深度信息的快速计算方法,并通过引入特征筛选的分级决策树构建了姿态分类器.首先采用ZNCC在三维场景重建中求取散斑图像的视差,由三角化测量... 详细信息

为了提高基于投影散斑的体感交互算法的精度和效率,提出采用零均值归一化互相关算子(ZNCC)恢复深度信息的快速计算方法,并通过引入特征筛选的分级决策树构建了姿态分类器.首先采用ZNCC在三维场景重建中求取散斑图像的视差,由三角化测量根据视差值反算目标场景的深度图像,基于GPU并行架构和改进的计算公式,解决ZNCC的冗余计算问题;然后采用改进的随机森林算法在姿态估计中完成人体部件分类,由mean shift算法实现关节点和骨骼提取,通过特征筛选机制去除无效特征降低训练数据的特征空间维度,并根据人体姿态动作的特点在决策树的组合中用分级决策思想提高预测精度.最终实现了系统的整体集成,通过实验验证了该方法的有效性.

关键词：散斑零均值归-化互相关分级随机森林特征筛选

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基于异构多核构架的双目散斑3维重建

四川大学学报（工程科学版） 2017年第S1期49卷 153-161页

作者：熊伟杨红雨袁学东四川大学计算机学院四川成都610065

为提高双目立体匹配的速度和精度,提出一种基于异构多核构架平台实现的双目立体散斑3维重建方案。在构建双目立体视觉模型基础上,辅助投射白色散斑结构光,然后采集散斑变形图像并进行极线校正。对传统的ZNCC快速计算方法进行改进,运用... 详细信息

为提高双目立体匹配的速度和精度,提出一种基于异构多核构架平台实现的双目立体散斑3维重建方案。在构建双目立体视觉模型基础上,辅助投射白色散斑结构光,然后采集散斑变形图像并进行极线校正。对传统的ZNCC快速计算方法进行改进,运用零均值归一化互相关函数(ZNCC)作为相关算法的匹配代价函数,克服了传统立体视觉算法对弱纹理区域重建效果较差的缺点。将该算法移植到异构多核处理器Myriad2上,实现了物体快速高精度3维重建。实验结果表明借助异构多核构架处理器强劲的并行运行能力,在不损失系统重建精度的前提下,使系统运行时间大大缩短,对系统的重建效率具有较大提升。

关键词：散斑 3维重建 Myriad2 零均值归一化互相关

基于稳健性主成分分析算法的光学相干层析成像去除散斑噪声的研究

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光学学报 2018年第5期38卷 97-102页

作者：袁治灵陈俊波黄伟源魏波唐志列华南师范大学物理与电信工程学院广东广州510006 华南师范大学物理学科基础课国家级实验教学示范中心广东广州510006

为了消除光学相干层析成像(OCT)系统中存在的大量散斑噪声,引入了稳健性主成分分析(RPCA)算法。通过分析生物组织在OCT中散斑的产生机制,从而了解OCT系统中散斑噪声的特点。结合OCT系统自身的特点,证明基于RPCA算法的低秩矩阵恢复模型对... 详细信息

为了消除光学相干层析成像(OCT)系统中存在的大量散斑噪声,引入了稳健性主成分分析(RPCA)算法。通过分析生物组织在OCT中散斑的产生机制,从而了解OCT系统中散斑噪声的特点。结合OCT系统自身的特点,证明基于RPCA算法的低秩矩阵恢复模型对OCT系统消除散斑噪声有良好的适用性。利用RPCA算法,可以得到将OCT原始图像分解成散斑噪声图像和样品截面图像的最佳估计。RPCA算法能在分离散斑噪声的同时,保留样品自身结构的散斑图样,有效地避免了伪影的生成。通过对比处理后和处理前的图像,结果表明,RPCA算法能够有效地抑制散斑噪声,提高信噪比,改善OCT图像效果。

关键词：成像系统光学相干层析成像图像增强稳健性主成分分析散斑散斑噪声

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激光偏振成像散斑统计特性和抑制方法研究

光学学报 2013年第3期33卷 122-129页

作者：闻东海江月松张绪国张彦仲华厚强北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

对激光偏振成像系统的散斑统计特性及其相应的散斑去除方法进行了理论和实验研究。运用穆勒矩阵法建立了该激光偏振成像系统散斑光强的概率分布模型。针对现代电荷耦合器件(CCD)的成像特点,通过比较散斑与像素的大小,将散斑分为两种情... 详细信息

对激光偏振成像系统的散斑统计特性及其相应的散斑去除方法进行了理论和实验研究。运用穆勒矩阵法建立了该激光偏振成像系统散斑光强的概率分布模型。针对现代电荷耦合器件(CCD)的成像特点,通过比较散斑与像素的大小,将散斑分为两种情况进行研究,即小散斑和大散斑。得出散斑的归一化方差与像素成线性关系,均值不受像素的影响。进而提出了统一的散斑噪声概率模型,即改进的伽马分布模型。基于此模型,提出了改进的贝叶斯非局部滤波模型。通过处理真实的偏振图片,综合等效视数、边缘增强指数等指标,表明该算法比传统的散斑去除算法具有更好的散斑去除和边缘保持能力。

关键词：统计光学散斑概率分布模型穆勒矩阵法散斑非局部算法

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激光三角法位移测量中数字散斑相关法的研究

红外与激光工程 2014年第1期43卷 288-293页

作者：沈磊李顶根褚俊朱鸿茂华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

在三角法位移测量中散斑是一种噪声,当成像光斑过弱而湮没于散斑中时,抑制散斑已没有意义;但散斑同样是位移信息的载体。为此针对激光三角法位移测量系统,研究数字散斑相关法;对强散射、粗糙界面的位移进行了实测,且进行了数据分析。结... 详细信息

在三角法位移测量中散斑是一种噪声,当成像光斑过弱而湮没于散斑中时,抑制散斑已没有意义;但散斑同样是位移信息的载体。为此针对激光三角法位移测量系统,研究数字散斑相关法;对强散射、粗糙界面的位移进行了实测,且进行了数据分析。结果表明,在激光三角法位移测量中运用数字散斑相关法对强散射、粗糙界面进行位移测量是可行的,测量范围可达微米级,测量误差小于2%。此法可改善三角法位移测量系统在强散射、粗糙界面的情形下传统测量方法的缺陷,有效提高了测量精度,并扩展了激光三角法位移测量的实用范围。

关键词：激光三角法位移测量散斑相关法