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抽样对复合傅里叶变换轮廓术的影响 被引量:1
1
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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采用双频光栅投影的快速傅里叶变换轮廓术 被引量:20
2
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 傅里变换轮廓 三维面形测量
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基于傅里叶变换移相测量的相位测量轮廓术 被引量:10
3
作者 黄文宇 龚建伟 陆际联 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期715-719,共5页
移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源 .提出一种对实际步进移相值进行测量 ,消除移相误差对相位测量影响的算法 .该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合 ,利用傅里叶变换相位测量原理测量每次移相的实际相移量 ,... 移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源 .提出一种对实际步进移相值进行测量 ,消除移相误差对相位测量影响的算法 .该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合 ,利用傅里叶变换相位测量原理测量每次移相的实际相移量 ,然后根据相移实测值计算相位分布 ,进而获得物体表面的三维数据 .该算法能够准确测量每步移相的实际相移量 ,不要求移相的均匀性和重复性 ,只需 3帧图像就可解调出相位分布 ,不受移相误差的影响 .仿真结果证实了该算法的有效性 .实际图像数据处理结果表明 。 展开更多
关键词 相位测量 傅里变换轮廓 相位测量轮廓 移相法
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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
4
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 傅里变换轮廓 测量精度 频域滤波 传感技 光栅投影
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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
5
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 傅里变换轮廓 滤波 三维面形测量
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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
6
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 傅里变换轮廓(FTP) 数字光投影仪 伽马校正 频谱混叠
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关于提高傅里叶变换轮廓术测量精度的研究 被引量:5
7
作者 郭文静 石兵华 金永 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期845-848,共4页
针对傅里叶变换轮廓术在实际测量中容易受到光学成像系统和计算方法的影响而使得测量结果不精确的现象,提出基于最小二乘法的条纹图像预处理技术,并讨论了滤波器的设计、相位展开的方法及系统标定模型对测量结果的影响。实验表明,改进... 针对傅里叶变换轮廓术在实际测量中容易受到光学成像系统和计算方法的影响而使得测量结果不精确的现象,提出基于最小二乘法的条纹图像预处理技术,并讨论了滤波器的设计、相位展开的方法及系统标定模型对测量结果的影响。实验表明,改进后的方法其测量误差在2%以内。 展开更多
关键词 傅里变换轮廓 预处理 滤波器 相位展开 系统标定
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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
8
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 傅里变换轮廓 三维面形测量 数据融合
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非轴对称型滤波器在傅里叶变换轮廓术中的应用 被引量:3
9
作者 司书春 王蕴珊 +1 位作者 徐建强 周灿林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期749-752,共4页
本文提出在傅里叶变换轮廓术中的一种新型滤波器 -非轴对称型滤波器 ,其适用于物体表面形貌在频域的分布具有非轴对称性的情形 .
关键词 三维形貌 傅里变换轮廓 滤波器 非轴对称型
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动态傅里叶变换轮廓术实现路面形变快速检测 被引量:3
10
作者 付林 贺安之 +1 位作者 李振华 杨庆 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期115-118,共4页
公路表面的三维结构对于判断公路路面破损状况具有重要的意义。基于光栅投影的傅里叶变换轮廓术将物体的高度信息编码在投影到待测物面上的正弦条纹的形变信息中,可以实现对物体的垂直测量。探讨了傅里叶变换轮廓术在高速公路路面面形测... 公路表面的三维结构对于判断公路路面破损状况具有重要的意义。基于光栅投影的傅里叶变换轮廓术将物体的高度信息编码在投影到待测物面上的正弦条纹的形变信息中,可以实现对物体的垂直测量。探讨了傅里叶变换轮廓术在高速公路路面面形测量-动态实时系统中的应用,提出了利用自适应标准模版匹配,基于特征图像识别的方法,分选破损的公路路面,从而实现对高速公路路面形变的快速实时检测。 展开更多
关键词 傅里变换 轮廓 面形测量 公路
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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
11
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 傅里变换轮廓 三维面形测量 正弦条纹 二元模板
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傅里叶变换轮廓术中物体高度最佳恢复条件 被引量:2
12
作者 乔闹生 姚春梅 +1 位作者 赵华君 蔡新华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期928-931,共4页
在分析傅里叶变换轮廓术中传统的高度与相位关系的基础上,推出了高度与相位的普通关系式,提出了物体高度最佳恢复条件的新理论,给出了简单的物理解释.由此得出结论:物体高度最佳恢复时的几何参量α(双瞳连线与参考面夹角)大小与系统几... 在分析傅里叶变换轮廓术中传统的高度与相位关系的基础上,推出了高度与相位的普通关系式,提出了物体高度最佳恢复条件的新理论,给出了简单的物理解释.由此得出结论:物体高度最佳恢复时的几何参量α(双瞳连线与参考面夹角)大小与系统几何结构参量a、b有关.计算机仿真验证了:当a=600mm、b=3000mm时,可得物体高度最佳恢复时的α=arcsin(1/5),此时所得的标准差为0.2697;作为对比:当α=0时,所得的标准差为0.2956.实验验证了:α=arcsin(1/5)时的恢复效果比α=0时的恢复效果更好些. 展开更多
关键词 傅里变换轮廓 几何参量 物体高度恢复 相位 误差
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凯泽-贝塞耳窗在傅里叶变换轮廓技术中的应用 被引量:3
13
作者 赵焕东 李志能 陆建刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1028-1032,共5页
在傅里叶测量轮廓术中 ,由于连续傅里叶变换的离散化 ,即采用的是离散傅里叶变换 ,必然会产生漏频和混频等效应 ,从而对相位的求解造成较大误差 ,本文着重讨论了漏频的情况 ,通过理论分析及计算机模拟得到 :用凯泽 -贝塞耳加权可更有效... 在傅里叶测量轮廓术中 ,由于连续傅里叶变换的离散化 ,即采用的是离散傅里叶变换 ,必然会产生漏频和混频等效应 ,从而对相位的求解造成较大误差 ,本文着重讨论了漏频的情况 ,通过理论分析及计算机模拟得到 :用凯泽 -贝塞耳加权可更有效的减小漏频引起的误差 . 展开更多
关键词 傅里测量轮廓 凯泽-贝塞耳加权 CCD 漏频 离散傅里变换 相位求解 计算机模拟
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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
14
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 傅里变换轮廓 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
15
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:傅里变换轮廓
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双频光栅傅里叶变换轮廓术频谱混叠研究 被引量:1
16
作者 乔闹生 赵华君 +2 位作者 姚春梅 蔡新华 彭光含 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期356-360,共5页
讨论了用双频光栅方法对包含突变成份的物体产生的变形条纹进行傅里叶变换时,可能会出现频谱混叠问题.推出了低频光栅的频谱f1与高频光栅的频谱f2不相互混叠的条件,分析了探测器非线性会引起同一光栅间频谱发生混叠情况.考虑到通常情况... 讨论了用双频光栅方法对包含突变成份的物体产生的变形条纹进行傅里叶变换时,可能会出现频谱混叠问题.推出了低频光栅的频谱f1与高频光栅的频谱f2不相互混叠的条件,分析了探测器非线性会引起同一光栅间频谱发生混叠情况.考虑到通常情况下低频光栅频谱f1与高频光栅频谱f2的混叠起主要作用,因此在该情况下用计算机仿真与实验验证了:当f2<2f1时,f1与f2相互混叠,物体面形难以恢复;当f2>2f1时,f1与f2不相互混叠,物体面形恢复得很好. 展开更多
关键词 傅里变换轮廓 双频光栅 频谱混叠 探测器非线性 抽样
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2维载频条纹傅里叶变换轮廓术 被引量:2
17
作者 杨初平 翁嘉文 +1 位作者 杨玲玲 张子邦 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期493-496,501,共5页
为了在3维形貌测量中解决非连续物体所存在的非连续相位解包问题并提高测量精度,提出采用2维网格光栅作为空间载频条纹的傅里叶变换轮廓术。首先应用2维傅里叶变换对2维光栅条纹图像进行频谱分析;然后设计带通滤波器分离出两个1维变形... 为了在3维形貌测量中解决非连续物体所存在的非连续相位解包问题并提高测量精度,提出采用2维网格光栅作为空间载频条纹的傅里叶变换轮廓术。首先应用2维傅里叶变换对2维光栅条纹图像进行频谱分析;然后设计带通滤波器分离出两个1维变形光栅条纹,在1幅变形网格光栅条纹得到两个1维光栅各自所对应的包裹相位分布;最后应用查表法进行解包得到确定的调制相位分布,给出了详细的理论推导和实验结果。结果表明,采用2维网格光栅+查表相位解包法很好地解决了1维单一频率光栅条纹的低测量精度、1维双频光栅的频率混叠以及3维测量中高度不连续所存在相位解包问题,该方法是可行的。 展开更多
关键词 信息光学 2维傅里变换轮廓 2维网格光栅 3维形貌测量
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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
18
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 傅里变换轮廓 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
19
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 傅里变换轮廓 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
20
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 傅里变换轮廓 三维形貌测量 改进型FTP
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