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基于双判别器深度卷积生成对抗网络的数字散斑干涉相位条纹修复
1
作者 李仁豪 吴思进 +2 位作者 王昊伟 李伟仙 匡翠方 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第4期80-87,共8页
数字散斑干涉测量技术作为一种高精度的光学非接触式全场测量方法,已经广泛应用于航空航天、高端制造等领域,但由于环境扰动影响,导致得到的相位条纹滤波后经常出现不连续的问题,会对检测结果产生严重影响。为此,提出一种基于双判别器... 数字散斑干涉测量技术作为一种高精度的光学非接触式全场测量方法,已经广泛应用于航空航天、高端制造等领域,但由于环境扰动影响,导致得到的相位条纹滤波后经常出现不连续的问题,会对检测结果产生严重影响。为此,提出一种基于双判别器深度卷积生成对抗网络的相位条纹修复方法,该方法能够学习到相位条纹的独特结构特征,从而有效地修复条纹。实验表明,修复后的条纹图在后续解包裹过程中“拉丝”现象明显减少,提高了相位恢复的准确性。 展开更多
关键词 数字散斑干涉 相位图 条纹修复 深度学习
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基于深度学习的散斑图应变场测量
2
作者 胡锦江 任俊杰 +1 位作者 朱攀 周兴林 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期12-15,20,共5页
针对数字图像相关(DIC)在测量散斑图应变场时最佳子集、步长、形状函数难以选择和由位移场推导应变场会对噪声放大,从而影响应变场测量精度的问题,提出一种直接从散斑图像到应变场的卷积神经网络(CNN)模型,并制作了不同尺寸、密度、光... 针对数字图像相关(DIC)在测量散斑图应变场时最佳子集、步长、形状函数难以选择和由位移场推导应变场会对噪声放大,从而影响应变场测量精度的问题,提出一种直接从散斑图像到应变场的卷积神经网络(CNN)模型,并制作了不同尺寸、密度、光照强度下的散斑图用于训练网络模型。训练好的网络模型在验证集上的平均绝对误差(MAE)达到0.035%。通过测试集中50组散斑图的数值模拟比较其ε_(xx),ε_(yy)和ε_(xy)3个方向的MAE,结果表明:提出的网络模型优于传统DIC算法和现有的神经网络模型。并通过拉伸6061铝合金板实验验证了该模型在实际应变场测量中的可靠性。 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网络 散斑图 应变场测量
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散斑条纹自适应寻线滤波
3
作者 赵琪涵 罗凯祺 +2 位作者 蒲嘉祺 姚彦峰 王永红 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2402-2413,共12页
数字散斑干涉技术测量得到的原始相位图通常受到散斑噪声的干扰,进而影响解包裹结果的准确性与可靠性。为了提升滤波效果,并增强该技术在复杂应用场景中的实用性,提出了一种散斑条纹自适应寻线滤波方法。使用YOLOv8自动识别与定位散斑... 数字散斑干涉技术测量得到的原始相位图通常受到散斑噪声的干扰,进而影响解包裹结果的准确性与可靠性。为了提升滤波效果,并增强该技术在复杂应用场景中的实用性,提出了一种散斑条纹自适应寻线滤波方法。使用YOLOv8自动识别与定位散斑条纹区域,减少无效区域计算;结合波峰特征分析动态规划最优取样路径,提升对复杂条纹结构的表征能力;通过B样条拟合建立局部方差熵评价模型,在量化滤波平滑程度的同时有效保留关键相位跳变信息。实验结果表明,该方法在多种场景下均表现出良好的滤波性能与自动化能力,为数字散斑干涉技术的工程化应用提供了可靠支撑。 展开更多
关键词 数字散斑干涉 滤波评价 自动滤波 自适应寻线
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透明土高对比度颗粒染色制斑法及试验应用
4
作者 李赓照 单仁亮 +2 位作者 窦浩宇 周博森 王逸飞 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第11期2397-2407,共11页
在透明土试验技术与数字图像技术的联合应用中,散斑图像的质量稳定性直接决定着图像获取的质量和测量的精度。提出高对比度颗粒染色制斑法,利用MIG和零位移试验对其开展散斑质量评价,确定稳定的、高质量的透明土散斑图像的最优配置比。... 在透明土试验技术与数字图像技术的联合应用中,散斑图像的质量稳定性直接决定着图像获取的质量和测量的精度。提出高对比度颗粒染色制斑法,利用MIG和零位移试验对其开展散斑质量评价,确定稳定的、高质量的透明土散斑图像的最优配置比。通过矩形顶管透明模型试验的应用例验证其应用效果,结合现场监测数据,以位移云图、位移矢量图和位移曲线阐述地表变形规律与背土效应的内部演化过程。结果表明:①透明土散斑优选的双色染色剂为黑色水性色精染色液和白色水性哑光漆,最优配置比B∶W为8∶10,此时MIG最高,应变云图平坦且拥有最少的散斑超限识别误差;②透明土模型试验结果与现场监测结果均揭示了矩形顶管背土效应包括沿着顶进方向逐步出现的沉降区、补偿区、隆起区,且长距离工程中,背土效应的出现有连续性;③沉降区与补偿区的隆起由顶进压力产生,隆起区的隆起为顶进压力和管土摩阻力的共同结果,由管土摩阻力引起的区域隆起变形为顶进压力引起变形的2倍;④高对比度颗粒染色制斑法避免了过曝、失真、干扰、信息缺失等问题的出现,获得了良好的试验应用效果。 展开更多
关键词 透明土试验技术 数字图像技术 散斑质量 矩形顶管 背土效应
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数字散斑干涉技术及应用 被引量:26
5
作者 于光 王树国 于俊华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期237-240,共4页
介绍了数字散斑干涉技术在位移、应变、振动和医学诊断等领域中的应用和国内外发展状况。提出了一种新的应用领域———数字散斑干涉技术在语音识别中的应用 ,并对该方法作了介绍 。
关键词 数字散斑干涉技术 DSPI 电子散斑干涉技术 ESPI 语音识别
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时间序列动态散斑相关跟踪测量原理及其应用 被引量:8
6
作者 李善祥 孙一翎 李景镇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1066-1068,共3页
在对散斑场的特性进行研究与分析的基础上,提出了时间序列动态散斑相关跟踪测量法,它弥补了一般散斑相关法不适合大变形测量的缺点,扩大了散斑相关法的应用范围.运用这种方法不仅可以测量大动态范围的面内变形,而且可以测量分析面内动... 在对散斑场的特性进行研究与分析的基础上,提出了时间序列动态散斑相关跟踪测量法,它弥补了一般散斑相关法不适合大变形测量的缺点,扩大了散斑相关法的应用范围.运用这种方法不仅可以测量大动态范围的面内变形,而且可以测量分析面内动态变形过程和变形速度. 展开更多
关键词 散斑 数字散斑相关 时间序列动态散斑图 散斑相关跟踪测量
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散斑干涉相位条纹图的频域滤波处理 被引量:32
7
作者 王永红 李骏睿 +2 位作者 孙建飞 刘佩 杨连祥 《中国光学》 EI CAS 2014年第3期389-395,共7页
为了解决在数字散斑干涉技术测量时,散斑干涉相位条纹图像中大量噪声对相位解包裹结果和精度产生严重影响的问题,介绍了一种条纹正余弦分解和频域低通滤波结合的方法,实现了散斑干涉相位条纹图的高精度滤波。该方法的基本思路是在对相... 为了解决在数字散斑干涉技术测量时,散斑干涉相位条纹图像中大量噪声对相位解包裹结果和精度产生严重影响的问题,介绍了一种条纹正余弦分解和频域低通滤波结合的方法,实现了散斑干涉相位条纹图的高精度滤波。该方法的基本思路是在对相位图像进行滤波处理前,先将相位图通过正余弦函数进行映射转换成两幅图,分别经过频域滤波,然后再合成为相位图。这种分解频域滤波方法可以在滤波的同时,有效保留相位跳变信息。实验结果表明:与传统的图像降噪方法相比,该方法能够在保留图像"尖峰"信息的基础上,较好地滤除图像中的散斑噪声,方法简单有效,有效解决了传统滤波方法应用在相位条纹图中,相图灰度信息丢失10%~40%的问题。 展开更多
关键词 干涉测量 散斑干涉 相位图 频域滤波 噪声
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数字散斑条纹图的滤波方法 被引量:21
8
作者 伏思华 于起峰 《应用光学》 CAS CSCD 2005年第4期5-8,共4页
 在现代数字散斑测量方法中,一般采用减模式来产生数字散斑条纹图,它是进一步图像处理的信息载体,同时不可避免地附带有大量的乘性噪声。为了保证测量精度,在进一步图像处理前必须对其进行降噪,选择合适的滤波方法显得尤为重要。在多...  在现代数字散斑测量方法中,一般采用减模式来产生数字散斑条纹图,它是进一步图像处理的信息载体,同时不可避免地附带有大量的乘性噪声。为了保证测量精度,在进一步图像处理前必须对其进行降噪,选择合适的滤波方法显得尤为重要。在多年实际经验及阅读了大量文献的基础上,该文对国内外常用的数字散斑干涉条纹图滤波方法进行了分类阐述,选择了一些有代表性的方法予以实现,给出实验结果,并进行了对比分析。最后对数字散斑干涉条纹图滤波方法的发展方向给出了自己的看法。 展开更多
关键词 散斑 条纹图 减模式 滤波
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电子散斑干涉载频调制形貌测量方法的分析 被引量:7
9
作者 宋鹏 刘瑞金 +2 位作者 吕安延 马志芳 孙平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期472-476,共5页
根据电子散斑干涉载频调制测量物体形貌的基本原理,物体表面的微小偏转可引入包含物体高度信息的载波干涉条纹。将物体的偏转视为变形,对物体变形与载波干涉条纹之间的关系进行了讨论,得出了离面位移引入载波和面内位移引入含有物体高... 根据电子散斑干涉载频调制测量物体形貌的基本原理,物体表面的微小偏转可引入包含物体高度信息的载波干涉条纹。将物体的偏转视为变形,对物体变形与载波干涉条纹之间的关系进行了讨论,得出了离面位移引入载波和面内位移引入含有物体高度信息相位的结论。发现利用典型电子散斑干涉系统测量物体形貌效果最好,并通过实验得到了验证。 展开更多
关键词 电子散斑干涉 形貌测量 载波 傅里叶变换
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时间序列散斑干涉技术研究及应用 被引量:4
10
作者 李喜德 陶刚 +2 位作者 邓兵 杨懿彰 施惠基 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期993-997,共5页
当用相干激光照射在一个连续位移或变形的漫射物体表面时 ,在与参考光形成干涉的接收面上即产生一随时间变化的散斑干涉场 通过对这一干涉场的时间域进行分析 ,可实现时变位移场的定量检测 本文介绍了基本时间序列散斑干涉场的扫描相... 当用相干激光照射在一个连续位移或变形的漫射物体表面时 ,在与参考光形成干涉的接收面上即产生一随时间变化的散斑干涉场 通过对这一干涉场的时间域进行分析 ,可实现时变位移场的定量检测 本文介绍了基本时间序列散斑干涉场的扫描相位方法和时间序列相位法的相位函数解调原理 ,探讨了它们的计量特性 。 展开更多
关键词 散斑干涉 时间序列分析 相位测量 散斑干涉场 光学计量 检测
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生物医学工程中的散斑计量法应用 被引量:6
11
作者 都承斐 丁祖泉 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2006年第1期77-82,共6页
散斑计量法是60年代诞生的实验力学中光测力学的一种,迄今已经得到了很大的发展并在工程各学科领域(包括生物医学)中获得了广泛的应用。本文作者对散斑计量法的基本原理及特点进行了阐述,并分别对散斑照相法、散斑干涉法、电子散斑干涉... 散斑计量法是60年代诞生的实验力学中光测力学的一种,迄今已经得到了很大的发展并在工程各学科领域(包括生物医学)中获得了广泛的应用。本文作者对散斑计量法的基本原理及特点进行了阐述,并分别对散斑照相法、散斑干涉法、电子散斑干涉法、数字散斑相关法和生物散斑法等散斑计量的主要方法及其在生物医学工程领域中应用的发展和现状作了作了概要的介绍。 展开更多
关键词 散斑计量法 散斑照相法 散斑干涉法 电子散斑干涉法(ESPI) 数字散斑相关法(DSCM) 生物散斑法 生物医学工程
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散斑干涉条纹图的总变分去噪方法 被引量:5
12
作者 张芳 刘文耀 +1 位作者 代雷 夏琳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期26-30,共5页
去除散斑条纹图中的噪声是电子散斑干涉测量技术的关键问题。提出将总变分图像去噪方法应用于电子散斑干涉条纹图滤波过程中,并对保真系数进行了改进。用总变分模型定义图像的能量函数,利用变分法求得满足能量函数的最优解,将图像去噪... 去除散斑条纹图中的噪声是电子散斑干涉测量技术的关键问题。提出将总变分图像去噪方法应用于电子散斑干涉条纹图滤波过程中,并对保真系数进行了改进。用总变分模型定义图像的能量函数,利用变分法求得满足能量函数的最优解,将图像去噪过程转化为求解偏微分方程的过程。分别对计算机模拟的条纹图和实验获得的条纹图进行了测试,定性和定量分析的结果表明该技术能够在显著滤波的同时保持条纹的对比度。 展开更多
关键词 电子散斑干涉 滤波 总变分去噪方法 散斑干涉条纹图
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一种改进的载波电子散斑干涉处理方法 被引量:12
13
作者 刘诚 阎长春 高淑梅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期214-217,共4页
提出了一种新的载波电子散斑干涉的处理方法,该方法将载波所形成的直条纹和包含物体变形信息的弯曲条纹在频域直接比较,避免了传统载波干涉方法中的载波频率计算和由此带来的误差 因此在准确程度和方便性方面都有明显改进 本文在给出... 提出了一种新的载波电子散斑干涉的处理方法,该方法将载波所形成的直条纹和包含物体变形信息的弯曲条纹在频域直接比较,避免了传统载波干涉方法中的载波频率计算和由此带来的误差 因此在准确程度和方便性方面都有明显改进 本文在给出理论分析的同时进行了实验验证. 展开更多
关键词 散斑干涉 载波干涉 相移干涉
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基于小波变换的散斑纹理表面粗糙度信息提取 被引量:19
14
作者 杨蕾 卢荣胜 雷丽巧 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第12期1091-1095,共5页
基于计算机纹理分析法,研究了一种新的非接触式表面粗糙度测量方法。通过获取磨削金属表面的数字激光散斑纹理图像,采用小波分析对其进行变换,首先选取了小波基和分解级数,然后计算出变换后各子图的系数矩阵,并构造出新的系数共生矩阵,... 基于计算机纹理分析法,研究了一种新的非接触式表面粗糙度测量方法。通过获取磨削金属表面的数字激光散斑纹理图像,采用小波分析对其进行变换,首先选取了小波基和分解级数,然后计算出变换后各子图的系数矩阵,并构造出新的系数共生矩阵,提取出该系数共生矩阵的均值、方差、能量和熵4个纹理特征参数,最后建立纹理特征参数与表面粗糙度Ra间的关系。研究结果表明,上述4个特征参数与表面粗糙度Ra均有良好的单调关系。若对同种材料和相同加工方式的物体进行标定,可以利用该方法实现表面粗糙度的测量。 展开更多
关键词 数字散斑 表面粗糙度 纹理分析 小波变换
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双目视觉DIC测量系统的离面位移测量精度 被引量:6
15
作者 冯秀 陈旭 +3 位作者 徐楠 陈凡秀 谢欣 杨连祥 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期457-462,共6页
采用离面位移测量精度达到10nm~20nm的电子散斑干涉测量系统验证了双目视觉数字散斑相关测量系统的离面位移测量精度。分别用电子散斑干涉测量系统和双目视觉数字散斑相关测量系统同时测量了平板离面位移,并对所测量的位移最大值进行... 采用离面位移测量精度达到10nm~20nm的电子散斑干涉测量系统验证了双目视觉数字散斑相关测量系统的离面位移测量精度。分别用电子散斑干涉测量系统和双目视觉数字散斑相关测量系统同时测量了平板离面位移,并对所测量的位移最大值进行了分析处理及比较。结果表明,双目视觉数字散斑相关测量系统的物体离面位移分布云图与电子散斑干涉测量系统的结果基本相同,且两者位移均方根相差为2.76μm~3.56μm,相对误差为4.59%~7.60%。因此,当被测量物体的离面位移大于4μm时,双目视觉Q400测量系统精度可达到电子散斑干涉测量系统的精度。 展开更多
关键词 数字散斑相关 电子散斑干涉 位移 测量精度
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基于条纹中心线法的电子散斑干涉条纹信息提取 被引量:6
16
作者 王海涛 罗秋凤 +3 位作者 万敏 姜兆芳 朱永凯 田贵云 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期107-111,共5页
电子散斑干涉技术(ESPI)是光学测量的一种重要的方法,对ESPI条纹的信息提取是ESPI进行光学测量的关键步骤之一,本文在介绍电子散斑干涉条纹中心线法的基础上,开展了ESPI条纹图预处理和基于条纹细化算法的骨架线提取的研究,包括对细化的... 电子散斑干涉技术(ESPI)是光学测量的一种重要的方法,对ESPI条纹的信息提取是ESPI进行光学测量的关键步骤之一,本文在介绍电子散斑干涉条纹中心线法的基础上,开展了ESPI条纹图预处理和基于条纹细化算法的骨架线提取的研究,包括对细化的条纹进行修整、拟合,该方法可以实现条纹骨架的快速、准确的自动提取。设计了一套应力形变装置,运用电子散斑干涉条纹中心线法对试件表面的形变进行实际检测,得到测量结果,对结果进行了分析,实验测量值与实际相符。 展开更多
关键词 电子散斑 干涉条纹 图像处理
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聚碳酸酯拉伸应变局部化实验 被引量:6
17
作者 胡文军 符春渝 +1 位作者 王彤伟 敬华 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期112-115,共4页
采用电子散斑技术对聚碳酸酯材料拉伸过程的表面变形进行了实验研究,量化得到了试验在拉伸载荷作用下的连续变形分布,用扫描电镜(SEM)观察了断口形貌。结果表明,在粘弹性区域,沿拉伸方向产生平行的形变带,离面位移随载荷之间而增大;在... 采用电子散斑技术对聚碳酸酯材料拉伸过程的表面变形进行了实验研究,量化得到了试验在拉伸载荷作用下的连续变形分布,用扫描电镜(SEM)观察了断口形貌。结果表明,在粘弹性区域,沿拉伸方向产生平行的形变带,离面位移随载荷之间而增大;在屈服区域,产生应变局部化,形成800μm的剪切带,而且聚碳酸酯的断裂是由局部应力集中所致,其裂纹传播由次裂纹扩展速度控制的,断面形貌具有典型的抛物线特征。 展开更多
关键词 聚碳酸酯 应变局部化 拉伸变形 电子散斑 断裂
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三维电子散斑干涉载频调制及其在柴油机上的应用 被引量:8
18
作者 孙平 韩青 +2 位作者 王晓风 刘菲 黄珍献 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1326-1330,共5页
将电子散斑干涉场的三维载波调制技术应用到三维物体变形测量中.用水平方向、竖直方向及垂直试件表面的三路相干光分别照明物体,在水平和竖直方向通过控制反射镜的微小偏转引入载波,实现位移场干涉条纹的调制;利用物体的微小偏转实现离... 将电子散斑干涉场的三维载波调制技术应用到三维物体变形测量中.用水平方向、竖直方向及垂直试件表面的三路相干光分别照明物体,在水平和竖直方向通过控制反射镜的微小偏转引入载波,实现位移场干涉条纹的调制;利用物体的微小偏转实现离面位移场干涉条纹的调制;结合傅里叶变换法,分别解调出变形场的位相,从而实现了物体三维变形场的精确测量.将该技术应用到柴油机油泵的三维位移测量上,成功测量了油泵的三维位移场. 展开更多
关键词 物理光学 电子散斑干涉 位移测量 载波 调制 油泵
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相移测量技术中相移器研究 被引量:5
19
作者 范华 张弛 +1 位作者 任雅萍 谭玉山 《应用光学》 CAS CSCD 1998年第6期34-37,33,共5页
本文介绍一种用于相移测量技术的相移器。该相移器由计算机通过D/A接口板自动控制输出电压幅度,其电路采用闭环控制,位移由压电晶体产生,具有很高的电压稳定度(01%)和较小的相移误差(小于3°)。描述相移器的结构。
关键词 电子散斑 相移器 干涉计量 相移测量 计算机控制
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双光路电子散斑振动测量系统 被引量:7
20
作者 贾书海 乐开端 +1 位作者 谭玉山 唐经源 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第2期126-130,共5页
本文给出了一种双光路电子散斑振动测量系统 ,该系统结合了普通 ESPI离面振动测量光路和退敏感光路 ,既能对较大振幅范围的振动进行定性观测 ,又能实现全场自动定量分析 ,同时避免了相位去包裹处理 .系统具有较高的抗干扰能力 ,可以应... 本文给出了一种双光路电子散斑振动测量系统 ,该系统结合了普通 ESPI离面振动测量光路和退敏感光路 ,既能对较大振幅范围的振动进行定性观测 ,又能实现全场自动定量分析 ,同时避免了相位去包裹处理 .系统具有较高的抗干扰能力 ,可以应用于实际工程中复杂非连续结构的振动特性分析 . 展开更多
关键词 电子散斑 大振幅振动测量 相移 双光路
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