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基于灰度插值的条纹图像位移亚像素检测算法

光学学报 2021年第10期41卷 125-133页

作者：李舒航高旭刘兆武胡文浩长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

基于光栅干涉条纹的位移测量系统,提出了一种基于灰度插值的条纹图像位移检测算法即灰度极值法。首先,对光学位移测量系统进行了介绍;其次,阐述了灰度极值算法的原理。为了验证算法,对光学系统条纹图像进行了软件仿真,并对其进行了亚像... 详细信息

基于光栅干涉条纹的位移测量系统,提出了一种基于灰度插值的条纹图像位移检测算法即灰度极值法。首先,对光学位移测量系统进行了介绍;其次,阐述了灰度极值算法的原理。为了验证算法,对光学系统条纹图像进行了软件仿真,并对其进行了亚像素级定位算法仿真,对比分析了传统图像相关法与光流法,得到了相对误差曲线,所提算法的精度为1.797 pixel。最后,搭建了光栅干涉式位移测量光学系统,采集移动条纹数据并利用灰度极值算法进行了解调,实现了亚像素级位移解调,大量程下实验精度达到1.093 pixel。实验结果表明:灰度极值算法在大量程下的测量精度最高,可对位移量进行亚像素级定位,且算法具有计算时间短、受噪声影响小、鲁棒性强的特点。所提方法也可适用于自相干莫尔条纹系统、光电轴角编码器等其他位移测量系统的图像式位移信号解调。

关键词：测量灰度插值条纹图像位移精密测量

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条纹图像相位提取方法研究

微纳电子技术 2010年第9期47卷 573-579页

作者：徐锋胡松罗正全周绍林中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院研究生院北京100039

条纹图像的相位提取在现代干涉测量中起着十分重要的作用。从算法原理、研究现状和适用范围等几个方面对比分析了现有的几种条纹图像的相位提取方法,包括相移法、载波法和基于经典算法的相位提取方法。经分析发现,相移法理论上具有较高... 详细信息

条纹图像的相位提取在现代干涉测量中起着十分重要的作用。从算法原理、研究现状和适用范围等几个方面对比分析了现有的几种条纹图像的相位提取方法,包括相移法、载波法和基于经典算法的相位提取方法。经分析发现,相移法理论上具有较高的解调相位精度,但需获得多幅不同相位的条纹图和保持机械稳定性,这使得其只适用于静态或准静态干涉测量;而在瞬态或动态干涉测量中,载波法能从单幅图像中获得相位,自动化程度高,且对外界环境要求低,适用于开放条纹;基于经典算法的相位提取方法通过评价函数的设计及参数优化来获得相位,但处理时间相对过长,适用于封闭条纹。综合分析,载波法具有更广泛的应用前景。

关键词：干涉测量条纹图像相位提取开放条纹封闭条纹

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光弹性应力计条纹图像级数识别研究

矿业研究与开发 2012年第2期32卷 94-96,103页

作者：赵奎马乾天伍跃胜谢良江西理工大学工程研究院江西赣州市341000 钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心江西赣州市341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州市341000

针对光弹性应力计条纹图像人工判读存在的问题,首先,在不同级数的条纹图像颜色变化最明显的方向上提取RGB颜色变化的色差向量作为样本,计算待识别条纹图像与样本空间的相关系数,得到初步识别的级数。其次,由于工程实际中条纹图像难以与... 详细信息

针对光弹性应力计条纹图像人工判读存在的问题,首先,在不同级数的条纹图像颜色变化最明显的方向上提取RGB颜色变化的色差向量作为样本,计算待识别条纹图像与样本空间的相关系数,得到初步识别的级数。其次,由于工程实际中条纹图像难以与样本完全一致,使得不同方向得到的初步识别的级数并不一定相同,因此,采用模糊推理方法对初步识别的级数进行综合分析,确定最终条纹图像的级数。实际应用表明,该方法具有较好的识别精度。

关键词：光弹性应力计条纹图像图像识别色差相关系数模糊推理

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自适应条纹图像滤波方法

上海大学学报（自然科学版） 2010年第2期16卷 120-124页

作者：姚芮芮郭红卫上海大学机电工程与自动化学院上海200072

提出一种自适应条纹图像空域滤波方法.该方法能够自动识别条纹图像的不同频率区域.针对低频(稀疏)区域,采用一种新的基于二次曲面拟合的滤波方法进行去噪;对于高频(密集)区域,则先估计条纹空间频率,再利用该频率重新计算像素灰度的最小... 详细信息

提出一种自适应条纹图像空域滤波方法.该方法能够自动识别条纹图像的不同频率区域.针对低频(稀疏)区域,采用一种新的基于二次曲面拟合的滤波方法进行去噪;对于高频(密集)区域,则先估计条纹空间频率,再利用该频率重新计算像素灰度的最小二乘逼近值,从而达到滤波的目的.该方法适用于各种类型光学条纹图像的降噪处理,特别是空间频率变化较大的条纹图像的处理.实验及计算机模拟结果都证明了该方法的有效性.

关键词：条纹图像自适应滤波降噪空间频率

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光栅条纹图像方向自适应滤波方法

激光与光电子学进展 2011年第1期48卷 86-90页

作者：郭厚焜罗晖 Kevin Xi 吴峰华东交通大学信息工程学院江西南昌330013 Kyoritsu Electric Corporation(Canada) Richmond HillOntario

对基于投影条纹图像的三维轮廓成像术中的图像预处理方法进行了分析和研究。针对条纹图像在条纹方向数据同性、对滤波窗口形状、大小和方向比较敏感的特点,提出了方向自适应滤波方法。该方法首先运用重心法计算条纹的方向,并根据直线拟... 详细信息

对基于投影条纹图像的三维轮廓成像术中的图像预处理方法进行了分析和研究。针对条纹图像在条纹方向数据同性、对滤波窗口形状、大小和方向比较敏感的特点,提出了方向自适应滤波方法。该方法首先运用重心法计算条纹的方向,并根据直线拟合的线性相关度调整滤波窗口的大小,以取得更为准确的条纹方向。然后调整滤波窗口的方向,使之与光栅条纹的方向一致,最后再根据滤波效果优化窗口在长宽方向的参数,使之充分利用光栅条纹图像在条纹方向上的数据同性的特点,有效避免了条纹法线方向的数据变化对滤波带来的影响。实验结果表明,该方法比其他常规的单一方向的矩形、圆形窗等滤波方法具有更好的滤波效果。

关键词：图像处理方向自适应滤波线性拟合条纹图像三维光学测量

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光栅投影系统中条纹图像研究

光栅投影系统中条纹图像研究

作者：金亚东南大学

学位级别：硕士

投影光栅法是一种快速非接触获取三维物体轮廓信息的检测方法。它使用普通白光将矩形光栅或者正弦光栅投影于被测物体表面。由于物体外形凹凸等几何形状变化,光栅条纹会在物体表面上产生畸变。这些畸变条纹包含了物体表面形状的三维信息... 详细信息

投影光栅法是一种快速非接触获取三维物体轮廓信息的检测方法。它使用普通白光将矩形光栅或者正弦光栅投影于被测物体表面。由于物体外形凹凸等几何形状变化,光栅条纹会在物体表面上产生畸变。这些畸变条纹包含了物体表面形状的三维信息,由CCD摄像头对这些畸变条纹信息进行摄取,并由计算机对这些图像进行相应的处理,可以得到有关条纹中心线的二维信息,然后根据相应的数学转换模型和重构算法对物体轮廓进行重构,最终可以重构出被测物体表面的三维外形数据信息。本文主要涉及光栅投影法的图像编码部分,系统的介绍了图像二维编码的目的、种类、流程及评价标准。本文的第一章对三维物体形状检测技术的现状做了介绍,简单说明了需要研究的重点。第二章根据实际工程中所遇到的情况,系统的分析了光栅图像的特点和其所包含的噪声。第三章研究了条纹图像的预处理技术,其中包括了条纹图像处理的滤波和二值化,改善了原始图像的质量,使之满足接下去的编码处理要求。第四章研究了图像编码技术,就Gray编码和边界编码进行了分析,给出了二者在实际应用中的适用范围,并对边界编码方法进行了改进。第五章就提高编码精度的问题进行了探讨,研究了亚象素定位技术在实际工程中的应用,使最终编码的精度达到了亚象素级别。最后一章对全文做了总结。

关键词：三维检测条纹图像图像预处理二维图像编码亚像素

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结构光测量中强噪声干扰条纹图像的处理

哈尔滨理工大学学报 2005年第6期10卷 106-108页

作者：石晶合谭光宇李广慧宋良君哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

提出了一种应用于结构光测量系统中的强噪声干扰条纹图像处理过程,包括通过平滑滤波、差影法和阈值法结合进行二值化,以及图像的测量技术,对条纹图像降噪并快速分割,再对图像细化,提取特征数据.实验表明,该过程能在不使用其他专业软件... 详细信息

提出了一种应用于结构光测量系统中的强噪声干扰条纹图像处理过程,包括通过平滑滤波、差影法和阈值法结合进行二值化,以及图像的测量技术,对条纹图像降噪并快速分割,再对图像细化,提取特征数据.实验表明,该过程能在不使用其他专业软件的情况下,快速而准确地从强噪声干扰的条纹图像中得到图像特征数据.

关键词：结构光条纹图像二值化数据提取

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用数字滤波技术改善条纹图像的成像质量

东北电力学院学报 2000年第3期20卷 38-41页

作者：赵立华张海波崔生荣东北电力学院基础教学部吉林吉林132012

对数字图像处理技术在电子剪切散斑干涉实验测试系统中的应用方法进行了研究。论述了运用该方法改善干涉条纹图像成像质量 ,提高测试精度的一些方法和步骤。

关键词：条纹图像成像质量数字滤波干涉

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玻璃均匀性条纹图像的分类及其算法

玻璃均匀性条纹图像的分类及其算法