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题名反向摄影大尺度空间结构光三维测量
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作者
肖永亮
文永富
李思坤
张启灿
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机构
湘潭大学物理与光电工程学院
北京理工大学光电学院
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室
四川大学电子信息学院
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期120-130,共11页
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基金
"国家仪器重大专项"(2013YQ49087901)
中国博士后科学基金(2013M540710)
四川省博士后科学基金资助
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文摘
结合结构光三维测量与近景摄影测量各自的优势,实现高精度高分辨率三维测量,成为大尺寸空间光学三维测量的有效手段。其测量过程需在待测物体上粘贴一定数目的标记点,而粘贴标记点会带来一系列的缺点和限制。本文提出舍弃粘贴标记点的步骤,从理论上分析了反向摄影大尺度空间结构光三维测量的可行性。在结构光三维测量系统上安装辅助的反向摄像机,在结构光系统进行大尺寸物体局部三维数据单次测量时,用辅助摄像机反向观测作为定向靶标的大型液晶显示器,根据反向摄像机对液晶定向靶标的多次成像约束,反向追踪结构光三维测量系统相对于定向靶标的位姿,在反向摄像机位姿传递的辅助下,将所有结构光系统单次测量的三维数据统一在定向靶标坐标系下,实现大尺寸空间高精度高分辨率三维测量目的。反向摄影结构光三维测量技术体现了信息反向传递的优势,可实现无接触大尺寸空间结构光的三维测量。
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关键词
大尺度空间
结构光测量
摄影测量
条纹分析
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Keywords
large scale space
structured light measurement
photogrammetry
fringe analysis
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名无透镜数字全息显微成像技术与应用
被引量：4
- 2
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作者
盛海见
吴育民
文永富
李根
程灏波
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机构
北京理工大学光电学院光机电联合研究中心
北京理工大学深圳研究院
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期99-105,共7页
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基金
教育部重点实验室2016开放基金(2016OEIOF05)
深圳市科技创新项目资助
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文摘
针对微结构和微光学元件等微小物体的表面定量检测,本文介绍了一种利用无透镜数字全息的快速、无损的显微成像方法。首先介绍了基于球面波的无透镜数字全息显微成像技术的基本原理,采用CCD作为光电转换器件,基于迈克尔逊干涉光路,设计了无透镜数字全息显微成像系统,利用反射镜构成折反式光路,系统结构简单、紧凑,提升了系统便携性。然后利用USAF1951分辨率板对构建的成像系统进行了标定实验,得出其横向分辨率为6.69μm,放大倍率为3.375,系统工作距离为12.0mm。此外,还对晶圆表面结构进行实际测量。实验验证了该系统的可行性和有效性,有望进一步应用于MEMS、微光学元件、光学元件等表面形貌的定量测量中。
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关键词
无透镜数字全息
显微成像
光学表面检测
MEMS
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Keywords
lensless digital holography
microscopy imaging
optical surfaces detection
MEMS
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分类号
TN26
[电子电信—物理电子学]
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题名三维人脸识别算法研究
被引量：7
- 3
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作者
胡敏
文永富
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机构
北京理工大学光电学院
北京理工大学深圳研究院
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期131-139,共9页
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基金
教育部重点实验室2016开放基金项目(2016OEIOF05)
深圳市科技创新项目资助
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文摘
近年来,基于三维图像的人脸识别技术已经取得了很大进展,在约束环境下也能获得很好的识别性能,但仍受限于姿态、表情等因素,需要从算法上改进才能解决其影响。本文分别从基于空域直接匹配、基于局部特征匹配和基于整体特征匹配3个角度出发,对人脸匹配算法以及融合算法进行了研究,列出了部分改进算法的实验结果,并分析了算法有效性的原因,总结了目前面临的三维人脸识别算法难以突破的一些困难及未来的研究趋势。
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关键词
三维人脸识别
特征匹配
识别算法
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Keywords
3D face recognition
feature matching
recognition method
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名双波长离轴数字全息成像技术研究
被引量：2
- 4
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作者
葛磊
文永富
程灏波
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机构
北京理工大学光电学院
北京理工大学深圳研究院
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
北大核心
2021年第6期790-797,共8页
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文摘
针对单波长离轴全息显微成像系统存在的测量深度小以及相位解包裹算法存在相位模糊的问题,本文提出了一种反射式双波长离轴无透镜数字全息显微系统,该系统基于双波长离轴干涉技术,并利用二向色镜使两个不同波长参考光同时和物光进行离轴干涉形成全息图,最后采用双波长技术重建全息图得到合成波长的相位分布,从而实现单次采集两个离轴干涉图,达到拓展测量深度及避免相位解包裹运算时的相位模糊问题。本文首先从理论上数值模拟研究了双波长相位解包裹算法的有效性,最后,分别对磁流变抛光技术得到的光学表面抛光斑和标准光学分辨率板进行了双波长数字全息三维测量,实验初步验证了该系统的有效性和可行性。
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关键词
数字全息
双波长
相位解包裹
三维测量
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Keywords
digital holography
dual wavelength
phase unwrapping
3D measurement
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
O438.1
[机械工程—光学工程]
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题名基于动态散斑干涉的数字全息成像技术研究
被引量：1
- 5
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作者
陈健兵
葛磊
文永富
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机构
江西高瑞光电股份有限公司
北京理工大学光电学院
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
北大核心
2022年第4期697-703,共7页
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文摘
基于干涉测量原理的定量相位显微镜(QPM)在生物医学成像领域中得到了重要应用,在QPM中使用传统光源(如白光和激光)干涉的理论非常成熟。最近,在QPM中使用动态散斑照明(DSI)因其具备优于传统光源的优势而备受关注。本文基于DSI搭建了两套离轴全息成像系统(DSI-DHM),分别对USAF1951(表面镀铑高度为110 nm)标准分辨率版和人体红细胞进行了相位成像,实验结果初步验证了基于DSI数字全息系统具有高时间相干性与较低的空间相干性、高空间相位灵敏度、可扩展的视场和分辨率等优势。
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关键词
数字全息
动态散斑干涉
三维测量
相位解包裹
定量相位成像
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Keywords
digital holography
dynamic speckle interferometry
3D measurement
phase unwrapping
quantitative phase imaging
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
O438.1
[机械工程—光学工程]
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题名大数值孔径光学镜约束多级衍射机理
- 6
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作者
王倩
陈欣
文永富
杨昊
王华英
程灏波
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机构
北京理工大学深圳研究院
北京理工大学光电学院
河北工程大学数理科学与工程学院
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
2020年第2期181-189,共9页
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基金
深圳市科技创新项目（JCYJ20170817114558026,JCYJ20170817115139963）资助
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文摘
针对基于激光照明的离轴全息显微成像系统存在散斑和寄生条纹噪声,以及基于部分相干光照明的离轴数字全息显微技术存在相干条纹对比度差的问题,本文提出了一种基于单色LED照明的衍射相位显微成像系统。该系统利用大数值孔径物镜及光栅对物光进行多级衍射,并采用4f系统和空间滤波器分离出0级和+1级信息,分别作为参考光和物光,最终两束光在CCD阵面上干涉产生离轴全息图,从而形成共光路全息成像结构。通过理论分析和计算,对实验用到的光学元器件进行选型,确保衍射光频谱信息能够分开且满足抽样条件。最后与传统激光离轴数字全息显微成像检测结果进行对比,实验结果表明,本文提出的系统能够获得较高的成像准确度和信噪比。
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关键词
数字全息
定量成像
衍射光栅
数值孔径
共路离轴
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Keywords
digital holography
quantitative imaging
diffraction grating
NA
common-path and off-axis
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分类号
TN24
[电子电信—物理电子学]
TH74
[机械工程—光学工程]
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题名数字全息重构图像边缘误差抑制方法研究
- 7
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作者
魏淑玉
陈欣
文永富
程灏波
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机构
北京理工大学深圳研究院
北京理工大学光电学院
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
北大核心
2021年第2期166-173,共8页
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基金
深圳市科技创新项目(JCYJ20170817114558026,JCYJ20200109143424977)。
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文摘
数字全息技术由于其高灵敏度、高准确度、分辨能力强,且再现、存储及传输方便灵活等特点,在微纳结构与生物细胞的测量领域中得到越来越广泛的应用。然而,记录数字全息图受孔径有限等因素的影响,其重构图像会产生一些类似于波纹的边缘误差,导致成像质量降低和CCD视场不能充分利用。本文首先基于数字全息理论对误差产生原因进行了理论分析,并对边缘误差产生影响的数值参数进行了详细讨论,在此基础上,提出了一种周期延拓迭代方法对全息图进行预处理,并使用图像均方差值对迭代结果进行评价。通过计算机仿真与实验,结果表明,该方法能够显著降低边缘误差,提高再现图像质量。
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关键词
数字全息
边缘误差
周期延拓
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Keywords
digital holography
edge error
period extension
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名再现图像细节抑制散斑噪声技术研究
被引量：5
- 8
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作者
吴育民
段海燕
文永富
程灏波
王谭
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机构
北京理工大学深圳研究院
北京空间机电研究所
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出处
《影像科学与光化学》
CAS
CSCD
2018年第2期187-191,共5页
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基金
深圳市科技创新计划资助项目(JCYJ20170412112640428
JCYJ20170224172022809)
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文摘
为了消除数字全息再现像产生的散斑噪声,一种基于边缘检测各向异性扩散方程的去噪算法被提出。在各向异性扩散方程(PM)基础上,通过将边缘检测算子结合梯度算子引导扩散过程,边缘检测算子对噪声具有低敏感度,可以更好地区分边缘信息,达到数字全息再现像去噪目的。通过去噪效果图对比和与中值滤波、均值滤波、小波变换滤波算法峰值信噪比(PNSR)的比较,表明本文提出的算法具有更好的去噪效果,在去除噪声的同时有效保护了图像的细节信息。
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关键词
数字全息
散斑去噪
各项异性扩散
边緣检测
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Keywords
digital holography
speckle denoising
anisotropic diffusion
edge detection
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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