采用双频光栅投影的快速傅里叶变换轮廓术 被引量：20

1

作者 刘慧强 陈文静 +1 位作者 苏显渝 陈锋 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期39-42,共4页

傅里叶变换轮廓术中通过反正切计算出的相位是截断的,如果被测物高度变化引起的相邻点的非截断相位变化过大,就无法直接进行正确的相位展开。故提出一种采用双频光栅的快速傅立叶变换轮廓术:从一帧条纹图中获取同一物体对应于不同等效... 傅里叶变换轮廓术中通过反正切计算出的相位是截断的,如果被测物高度变化引起的相邻点的非截断相位变化过大,就无法直接进行正确的相位展开。故提出一种采用双频光栅的快速傅立叶变换轮廓术:从一帧条纹图中获取同一物体对应于不同等效波长的两组截断相位,先展开对应于低频的低精度截断相位,并以此为参考,根据双频光栅两个频率之间的关系,展开对应于高频的高精度相位。经过模拟比较,在误差范围内比传统方法恢复的图形有了较大的改善,相对误差率由2.26%下降到1.79%。 展开更多

关键词 双频光栅投影 傅里叶变换轮廓术 三维面形测量

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滤波窗的选择对傅里叶变换轮廓术测量精度的影响 被引量：12

2

作者 步鹏 陈文静 苏显渝 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期43-45,共3页

比较了在有噪声和无噪声的情况下 ,傅里叶变换轮廓术中采用三种频域滤波窗对测量精度的影响。给出了在有噪声和无噪声情况下 ,FTP中采用不同滤波窗的测量误差分布图。得出在无噪声及噪声较小的情况下 ,采用平顶高斯滤波窗测量面形精度最... 比较了在有噪声和无噪声的情况下 ,傅里叶变换轮廓术中采用三种频域滤波窗对测量精度的影响。给出了在有噪声和无噪声情况下 ,FTP中采用不同滤波窗的测量误差分布图。得出在无噪声及噪声较小的情况下 ,采用平顶高斯滤波窗测量面形精度最高 ,而在噪声较大的情况下 ,采用汉宁滤波窗测量面形精度最高。 展开更多

关键词 滤波窗 傅里叶变换轮廓术 测量精度 频域滤波 传感技术 光栅投影

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高精度的数字光投影傅里叶变换轮廓术 被引量：10

3

作者 许平 陈文静 苏显渝 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期59-62,共4页

傅里叶变换轮廓术(FTP)采用数字光投影仪(DLP),可以得到各种结构光场,提高了测量的灵活性。由于DLP伽马非线性的存在,变形条纹中会出现高次谐波,可能导致频谱混叠,带来测量误差。因此利用一种基于条纹图强度统计分析的方法,求出DLP的伽... 傅里叶变换轮廓术(FTP)采用数字光投影仪(DLP),可以得到各种结构光场,提高了测量的灵活性。由于DLP伽马非线性的存在,变形条纹中会出现高次谐波,可能导致频谱混叠,带来测量误差。因此利用一种基于条纹图强度统计分析的方法,求出DLP的伽马值并反馈给DLP,使其投影出有良好正弦性的结构条纹,能抑制变形条纹中高次谐波的出现,保证FTP的测量精度。将采用和不采用伽马校正的两种情况作对比实验,证明前者测量结果优于后者。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术(FTP) 数字光投影仪 伽马校正 频谱混叠

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提高傅里叶变换轮廓术测量精度的新方法 被引量：11

4

作者 李满海 陈文静 苏显渝 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期59-61,共3页

在傅里叶变换轮廓术 (FTP)测量方法中 ,成像装置获取受到物体高度调制后的变形结构光场 ,通过傅里叶变换 ,滤波和逆傅里叶变换恢复出物体高度分布。频谱滤波是FTP中很重要的一个过程 ,也是影响FTP测量精度的一个重要因素。通常滤波是手... 在傅里叶变换轮廓术 (FTP)测量方法中 ,成像装置获取受到物体高度调制后的变形结构光场 ,通过傅里叶变换 ,滤波和逆傅里叶变换恢复出物体高度分布。频谱滤波是FTP中很重要的一个过程 ,也是影响FTP测量精度的一个重要因素。通常滤波是手工选择合适的滤波函数和滤波窗口大小 ,窗口太小 ,表示物体细节的高频信息将丢失 ;窗口太大 ,无法消除噪声。本文提出一种新的滤波方法 ,无需手工选择滤波函数 ,可以很好地保留物体高频信息并消除随机噪声 ,从而提高FTP的测量精度。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 滤波 三维面形测量

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双摄像机傅里叶变换轮廓术的数据融合 被引量：4

5

作者 边心田 程菊 +1 位作者 苏显渝 陈文静 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期18-19,共2页

在三维面形拼接应用当中,对拼接区域内面形数据以一定的权重进行加权平均是最常用的方法,通常的算法是以拼接边界到中心线的距离为权重,这样可以对拼接区域内各点实现平滑过渡,但在拼接区域的边界存在一定的局限性。本文将一种正弦函数... 在三维面形拼接应用当中,对拼接区域内面形数据以一定的权重进行加权平均是最常用的方法,通常的算法是以拼接边界到中心线的距离为权重,这样可以对拼接区域内各点实现平滑过渡,但在拼接区域的边界存在一定的局限性。本文将一种正弦函数形式的图像镶嵌算法引入到三维面形测量的数据融合中,很好地实现了整个拼接区域的平滑过渡。该方法运算量小,简单、快速实现数据的平滑过渡,计算机模拟实验表明,该方法是有效可行的。 展开更多

关键词 信息光学 傅里叶变换轮廓术 三维面形测量 数据融合

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双色正弦投影傅里叶变换轮廓术方法研究 被引量：4

6

作者 步鹏 陈文静 苏显渝 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期55-58,共4页

提出双色正弦条纹投影方法来提高 FTP 的测量范围并保持其实时特点。只需采集一帧双色变形条纹,从中分离出两个有 π 位相差的分量,通过背景和对比度校正,得到一帧消零频的变形条纹图,并且自动生成物体轮廓的二元模板。此模板结合调制... 提出双色正弦条纹投影方法来提高 FTP 的测量范围并保持其实时特点。只需采集一帧双色变形条纹,从中分离出两个有 π 位相差的分量,通过背景和对比度校正,得到一帧消零频的变形条纹图,并且自动生成物体轮廓的二元模板。此模板结合调制度信息相可以生成可靠性模板,指导相位展开,避免物体轮廓以外相位展开误差的传递;结合参考条纹可以完成变形条纹的扩充,提高频域的分辨率。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 三维面形测量 正弦条纹 二元模板

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基于小波分析的傅里叶变换轮廓术应用研究 被引量：3

7

作者 任旭虎 宋珊珊 綦耀光 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期148-153,共6页

采用一种基于小波分析的傅里叶变换轮廓术测量了物体三维形貌。利用小波变化的时频特性,对测量光栅图像进行了处理,提取了有用的频率分量,获得了光栅图像的相位信息,抑制了频率混叠。计算机模拟结果验证了该方法的可行性,并在有噪声和... 采用一种基于小波分析的傅里叶变换轮廓术测量了物体三维形貌。利用小波变化的时频特性,对测量光栅图像进行了处理,提取了有用的频率分量,获得了光栅图像的相位信息,抑制了频率混叠。计算机模拟结果验证了该方法的可行性,并在有噪声和无噪声的情况下与一般数字滤波器处理结果进行了比较,无论从测量精度还是测量范围都得到了提高。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 小波分析 相位解包裹 频率混叠

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傅里叶变换轮廓术中三维坐标同时校准方法 被引量：4

8

作者 张启灿 苏显渝 向立群 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期32-36,共5页

在相位测量型光学三维面形测量中,最终都要将相位信息转换成被测物体的高度分布信息,这个过程往往是通过对已知世界空间坐标的特征点事先标定,获得测量系统的内外特征参数后,完成被测物体的三维坐标转换。因此,标定是三维面形测量的关... 在相位测量型光学三维面形测量中,最终都要将相位信息转换成被测物体的高度分布信息,这个过程往往是通过对已知世界空间坐标的特征点事先标定,获得测量系统的内外特征参数后,完成被测物体的三维坐标转换。因此,标定是三维面形测量的关键环节。本文基于双向二次相位-高度映射方法和摄像机针孔模型线性无畸变标定技术,充分利用傅里叶变换的频谱方向特性,提出了对含有特征点的二维标定物表面变形条纹的频谱进行方向滤波操作,同时获取测量系统XYZ三个方向上的标定数据,对测量系统进行立体校准的系统标定方法。结合旋转风扇叶片形变的测量系统,给出了该方法的标定结果:在XY面内(230mm×230mm)的标准偏差小于0.27mm;在Z方向上小于0.022mm,位移测量灵敏度优于0.05mm。该方法为测量系统的实用化奠定了基础。 展开更多

关键词 三维面形测量 相位高度映射 横向坐标校准:傅里叶变换轮廓术

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傅里叶变换轮廓术的Matlab仿真实现 被引量：5

9

作者 吴应山 张启灿 《电子科技》 2017年第6期9-12,共4页

在傅里叶变换轮廓术测量方法中,测量系统从一个角度投影结构光场,系统中的成像装置从另一个角度获取由物体高度调制后的变形光场,并通过傅里叶变换、频域滤波和傅里叶逆变换恢复出物体的高度信息。FTP测量方法中,关于傅里叶变换,相位展... 在傅里叶变换轮廓术测量方法中,测量系统从一个角度投影结构光场,系统中的成像装置从另一个角度获取由物体高度调制后的变形光场,并通过傅里叶变换、频域滤波和傅里叶逆变换恢复出物体的高度信息。FTP测量方法中,关于傅里叶变换,相位展开的相关知识,涉及大量复杂的数学运算使其抽象难以理解。针对这一问题,文中设计了基于Matlab的仿真实验。根据相应原理编写了仿真代码,运用Matlab的数学运算和可视化功能,模拟整个测量流程,完成了仿真实验。这有助于学习和理解FTP测量方法原理及相关知识。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 MATLAB 相位展开

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傅里叶变换轮廓术中预处理滤波方法的研究 被引量：1

10

作者 任旭虎 綦耀光 宋珊珊 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期92-97,共6页

用傅里叶变换轮廓术测量复杂物体形状时,频谱能量分布弥散,出现频率混叠现象,滤波时难以确定截止频率。选用了3种频域滤波窗以及小波滤波4种滤波方法对傅里叶变换轮廓术中的变形光栅图进行处理,计算机模拟并比较了在有噪声和无噪声的情... 用傅里叶变换轮廓术测量复杂物体形状时,频谱能量分布弥散,出现频率混叠现象,滤波时难以确定截止频率。选用了3种频域滤波窗以及小波滤波4种滤波方法对傅里叶变换轮廓术中的变形光栅图进行处理,计算机模拟并比较了在有噪声和无噪声的情况下不同滤波方法的误差分布。数据分析表明,选用合适的小波基对信号进行滤波处理比其余3种滤波器的测量精度要高。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 滤波 小波变换 测量精度

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基于傅里叶变换轮廓术的药柱外型尺寸检测 被引量：1

11

作者 石兵华 王召巴 金永 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期174-176,共3页

在弹药制造过程中,药柱外型尺寸将直接影响弹药的性能。针对人工检测效率低且重复性不好以及传统机器视觉普适性差的特点,提出了基于傅里叶变换轮廓术的检测方法。该方法采用面阵CCD相机采集受药柱表面调制的光栅云纹图像,再对图像进行... 在弹药制造过程中,药柱外型尺寸将直接影响弹药的性能。针对人工检测效率低且重复性不好以及传统机器视觉普适性差的特点,提出了基于傅里叶变换轮廓术的检测方法。该方法采用面阵CCD相机采集受药柱表面调制的光栅云纹图像,再对图像进行矫正、相位提取及重建,最后通过尺寸标定得到药柱三维尺寸。实验结果表明,该方法能同时检测多个药柱的尺寸,极大地提高了检测效率,能检测出药柱的微小变形,检测误差在0.2%以内。 展开更多

关键词 药柱 傅里叶变换轮廓术 云纹矫正 相位拼接 尺寸检测

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光学傅里叶变换轮廓术的新型改进方法 被引量：1

12

作者 丁万山 刘艳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期193-197,共5页

针对传统光学傅里叶变换轮廓术(FTP)在测量表面形状复杂、曲率较大的物体时其条纹频谱存在混叠,无法获得被测物体表面准确的轮廓信息这一缺陷,在总结分析了窗口FTP、伸缩窗口FTP的基础上,提出了自适应窗口FTP。并对这3种改进型FTP的测... 针对传统光学傅里叶变换轮廓术(FTP)在测量表面形状复杂、曲率较大的物体时其条纹频谱存在混叠,无法获得被测物体表面准确的轮廓信息这一缺陷,在总结分析了窗口FTP、伸缩窗口FTP的基础上,提出了自适应窗口FTP。并对这3种改进型FTP的测量精度作了对比分析,证明自适应窗口FTP的测量精度最高,比传统FTP提高了近100倍。改进后的FTP可广泛应用于工业、生物医学、航空航天等领域。 展开更多

关键词 光栅投影 傅里叶变换轮廓术 三维形貌测量 改进型FTP

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傅里叶变换轮廓术测量方法的分析研究 被引量：1

13

作者 方坤礼 蒋晓英 甘连香 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期207-211,共5页

对传统傅里叶变换轮廓术（FTP）、π相移法以及灰度图法测量结果进行对比分析。结果证明，随着被测物体高度梯度的增加，基于灰度图和π相移技术的改进傅里叶变换轮廓术取得了很好效果，特别是在梯度大于3的情况下适合采用π相移法，能... 对传统傅里叶变换轮廓术（FTP）、π相移法以及灰度图法测量结果进行对比分析。结果证明，随着被测物体高度梯度的增加，基于灰度图和π相移技术的改进傅里叶变换轮廓术取得了很好效果，特别是在梯度大于3的情况下适合采用π相移法，能更有效地提高傅里叶变换轮廓术的测量精度。 展开更多

关键词 计量学 傅里叶变换轮廓术 灰度图法 π相移方法 频谱混叠

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傅里叶变换轮廓术定标实验研究 被引量：1

14

作者 杨初平 翁嘉文 王健伟 《物理实验》 北大核心 2009年第12期23-26,共4页

基于傅里叶轮廓变换术,研究对三维相位图进行定标,即标定调制相位与高度的定量关系的方法.首先,推导实验用的高度与调制相位的定标公式;然后,使用周期为3个像素的光栅条纹,以高度间隔分别为50μm,1 mm,2 mm,5 mm进行定标实验,并应用定... 基于傅里叶轮廓变换术,研究对三维相位图进行定标,即标定调制相位与高度的定量关系的方法.首先,推导实验用的高度与调制相位的定标公式;然后,使用周期为3个像素的光栅条纹,以高度间隔分别为50μm,1 mm,2 mm,5 mm进行定标实验,并应用定标公式对沿高度方向的包裹相位进行解包. 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 定标 三维相位图

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空间频率估计在傅里叶变换轮廓术中的应用

15

作者 张瑞华 祁媛 姚文军 《南通职业大学学报》 2023年第2期76-80,共5页

作为空域位相分析的主要技术之一,傅里叶变换轮廓术在图像中引入载波,通过傅里叶变换在频域中滤波提取条纹信息,但其中大位相变形可能增加条纹分量的带宽,导致难以获取其位相图。对此提出将空间频率估计应用于傅里叶变换轮廓术,在不规... 作为空域位相分析的主要技术之一,傅里叶变换轮廓术在图像中引入载波,通过傅里叶变换在频域中滤波提取条纹信息,但其中大位相变形可能增加条纹分量的带宽,导致难以获取其位相图。对此提出将空间频率估计应用于傅里叶变换轮廓术,在不规则图像中应用傅里叶变换,利用估计的空间频率设定较小频率搜索范围,通过图像边缘上的位相梯度估计出边界外像素点的强度,从而将非矩形光场扩展成矩形光场,以边界外推提高傅里叶变换轮廓术的精度。仿真实验结果表明,将空间频率估计算法应用于傅里叶变换轮廓术,能提高搜索效率,有效减小傅里叶变换轮廓术的边缘误差,提升三维面形重建的速度和精度。 展开更多

关键词 空间频率 傅里叶变换轮廓术 相位提取 相位重建

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抽样对复合傅里叶变换轮廓术的影响 被引量：1

16

作者 沈洋 陈文静 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期80-83,87,共5页

为了研究抽样对复合傅里叶变换轮廓术测量精度的影响,避免因抽样造成的频谱混叠,采用梳状函数对连续变形条纹进行抽样的方法,并结合卷积性质,在相位方向和其垂直方向上分别进行了讨论,从而得到了在实际测量中两个方向上抽样频率的选择... 为了研究抽样对复合傅里叶变换轮廓术测量精度的影响,避免因抽样造成的频谱混叠,采用梳状函数对连续变形条纹进行抽样的方法,并结合卷积性质,在相位方向和其垂直方向上分别进行了讨论,从而得到了在实际测量中两个方向上抽样频率的选择依据。结果表明,在相位方向上,抽样频率应至少为基频的4倍;在垂直方向上,抽样频率必须至少为两个载频中较大频率的3倍。计算机模拟和实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 激光物理 抽样 频谱混叠 复合傅里叶变换轮廓术

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傅里叶变换轮廓术的小电流钨极氩弧焊熔池表面高度测量

17

作者 魏昇 范定寰 +3 位作者 刘南生 魏义庆 艾孝谱 胡仙 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期56-61,共6页

采用傅里叶变换轮廓术来测量小电流钨极氩弧焊熔池表面高度,分析了表面高度与位相改变的对应关系,研究了电弧焊熔池液态金属的反射特性、熔池震荡及其对光束的漫反射效应,利用这种漫反射效应,通过搭建的熔池表面高度测量装置,拍摄到小... 采用傅里叶变换轮廓术来测量小电流钨极氩弧焊熔池表面高度,分析了表面高度与位相改变的对应关系,研究了电弧焊熔池液态金属的反射特性、熔池震荡及其对光束的漫反射效应,利用这种漫反射效应,通过搭建的熔池表面高度测量装置,拍摄到小电流钨极氩弧焊移动熔池的变形光栅条纹,经过计算机图像处理和位相高度转换,获得表面高度分布。研究表明,傅里叶变换轮廓术可用于小电流钨极氩弧焊熔池表面高度测量。 展开更多

关键词 钨极氩弧焊 熔池震荡 表面高度 傅里叶变换轮廓术

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利用灰度图提高 Fourier变换轮廓术的测量精度 被引量：27

18

作者 陈文静 苏显渝 +2 位作者 苏礼坤 李万松 向立群 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第3期55-59,共5页

在 FTP测量中 ,常利用 π相移方法来消除零频 ,以避免频谱混叠 ,提高 FTP的测量精度。此时 ,测量系统中包含相移装置 ,增加了系统的复杂性。然而 ,人们常常忽略了灰度图中包含的信息在 FTP测量中的作用。本文提出了在 FTP测量中利用一... 在 FTP测量中 ,常利用 π相移方法来消除零频 ,以避免频谱混叠 ,提高 FTP的测量精度。此时 ,测量系统中包含相移装置 ,增加了系统的复杂性。然而 ,人们常常忽略了灰度图中包含的信息在 FTP测量中的作用。本文提出了在 FTP测量中利用一帧灰度图来提高测量精度的方法。该方法测量装置简单 ,又可以达到π相移的效果 ,在实际的 FTP测量中的意义。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 灰度图 频谱 测量精度

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基于FTP的二维傅里叶变换的研究 被引量：7

19

作者 孟凡文 吴禄慎 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期955-957,共3页

傅里叶变换轮廓术(FTP)是三维物体形貌测量的重要方法,一维傅里叶变换可用于一般曲面相位解调,但对高频干扰和低频背景噪声敏感。连续应用一维傅里叶变换或反傅里叶变换可实现二维傅里叶变换,采用二维傅里叶变换,进行二维频谱分析,可用... 傅里叶变换轮廓术(FTP)是三维物体形貌测量的重要方法,一维傅里叶变换可用于一般曲面相位解调,但对高频干扰和低频背景噪声敏感。连续应用一维傅里叶变换或反傅里叶变换可实现二维傅里叶变换,采用二维傅里叶变换,进行二维频谱分析,可用来分离和提取有用三维信息。具体实验验证表明,二维傅里叶变换能消除沿非栅线方向造成的灰度变化以及高频噪声,减小计算结果沿Y方向的波动,更好反映三维物体细节信息,提高相位解调的精度。 展开更多

关键词 傅里叶变换轮廓术 二维傅里叶变换 相位解调 噪声抑制

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利用灰度图减小Fourier变换轮廓术的频谱混叠 被引量：5

20

作者 陈文静 苏显渝 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期37-38,共2页

本文利用常常被人们忽略的灰度图中包含的频谱信息来减小零频分量对基频分量的影响。先记录一帧被测物体灰度图 ,然后投影正弦条纹到被测物体表面 ,记录变形条纹图。在对变形条纹图进行处理以前 ,先从变形条纹图中通过灰度图消除非均匀... 本文利用常常被人们忽略的灰度图中包含的频谱信息来减小零频分量对基频分量的影响。先记录一帧被测物体灰度图 ,然后投影正弦条纹到被测物体表面 ,记录变形条纹图。在对变形条纹图进行处理以前 ,先从变形条纹图中通过灰度图消除非均匀反射率对变形条纹的影响 ,得到均匀的变形条纹分布。文中给出的理论分析和实验结果可以证明 :该方法可以限制零频分量的扩展 ,提高FTP测量范围和精度 ,且测量系统简单 。 展开更多

关键词 灰度图 FOURIER变换 频谱混叠 傅里叶变换轮廓术 FTP测量

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