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3D surface profile diagnosis using digital image processing for laboratory use 被引量:2
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作者 Robert FRISCHER Ondrej KREJCAR +1 位作者 Ali SELAMAT Kamil KUCA 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第3期811-823,共13页
The measurement of the surface quality and the profile preciseness is major issues in many industrial branches such that the surface quality of semi products directly affects the subsequent production steps.Although,t... The measurement of the surface quality and the profile preciseness is major issues in many industrial branches such that the surface quality of semi products directly affects the subsequent production steps.Although,there are many ways to obtain required data,the hardware necessary for the measurements such as 2D or 3D scanners,depending on the problem’s complexity,is too expensive.Therefore,in this paper,what we put forward as a novelty is an algorithm which is verified on the model of simple 3D scanner on the image processing basis with the resolution of 0.1 mm.There are many ways to scan surface profile;however,the image processing currently is the most trending topic in industry automation.Most importantly,in order to obtain surface images,standard high resolution reflex camera is used and thus the post processing could be realized with MatLab as the software environment.Therefore,this solution is an alternative to the expensive scanners,and single-purpose devices could be extended by many additional functions. 展开更多
关键词 profile diagnostics image processing 3d surface MatLab measurement
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基于辐射图像处理的单火嘴三维温度场测量 被引量:13
2
作者 张向宇 吕伟 +2 位作者 周怀春 刘奕兵 吴启明 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期115-120,共6页
利用辐射图像处理方法对一台单火嘴卧式试验炉开展了三维温度场测量的实验研究,并结合温度分布分析了燃烧器火焰长度、火焰直径等特征参数,与图像边缘提取算法得到的火焰外形参数一致.通过多支热电偶对温度场监测精度进行了验证,测量误... 利用辐射图像处理方法对一台单火嘴卧式试验炉开展了三维温度场测量的实验研究,并结合温度分布分析了燃烧器火焰长度、火焰直径等特征参数,与图像边缘提取算法得到的火焰外形参数一致.通过多支热电偶对温度场监测精度进行了验证,测量误差小于6%.将三维温度场测量技术应用于单燃烧器火焰监视,有助于全面了解火焰燃烧状态,指导燃烧器优化设计. 展开更多
关键词 辐射图像处理 单火嘴 三维温度场测量 火焰长度 测量误差
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基于LCD数字投影技术的傅里叶变换法测量物体三维形貌 被引量:18
3
作者 孙平 张丽 陶春先 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1250-1252,共3页
利用数字投影栅线技术,采集变形前后的两幅图像,存入计算机中,然后根据Fourier变换原理进行处理,解调出物体的形貌信息.整个过程自动化程度较高,尤其是投影栅线为正弦栅线且栅距随意可调,比栅板投影栅线所含噪音小,因此精确度较高,而且... 利用数字投影栅线技术,采集变形前后的两幅图像,存入计算机中,然后根据Fourier变换原理进行处理,解调出物体的形貌信息.整个过程自动化程度较高,尤其是投影栅线为正弦栅线且栅距随意可调,比栅板投影栅线所含噪音小,因此精确度较高,而且使用的仪器常见,对环境要求低,简便易行,有利于进一步推广.给出对爆竹像的实际测量结果,结果表明了该方法的实用价值. 展开更多
关键词 信息光学 三维形貌测量 图像处理 数字栅线技术 FOURIER变换
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动态过程中破裂表面的三维重建 被引量:7
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作者 肖焱山 苏显渝 +1 位作者 张启灿 朱清溢 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期258-261,共4页
在冲击、爆轰等动态过程的研究中,被测三维表面将发生破裂及碎片飞散等过程,为动态过程的三维重建带来困难。针对此问题提出了一种动态过程中破裂表面的三维重建方法,这种方法以傅里叶变换轮廓术为基础,利用条纹图中裂缝的信息,生成一... 在冲击、爆轰等动态过程的研究中,被测三维表面将发生破裂及碎片飞散等过程,为动态过程的三维重建带来困难。针对此问题提出了一种动态过程中破裂表面的三维重建方法,这种方法以傅里叶变换轮廓术为基础,利用条纹图中裂缝的信息,生成一个三维二元控制模板,在该模板的控制下进行三维相位展开。以玻璃破裂过程的三维重建实验为例,处理结果证实了该方法的可行性。该方法可用于材料变形、爆轰过程、碰撞变形等相关领域的动态过程研究,对于深入分析冲击与爆轰过程、材料变形与破坏机理、碎片飞散规律等具有重要意义。 展开更多
关键词 信息光学 三维重建 动态过程测量 傅里叶变换轮廓术 冲击和爆轰
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采用标记条纹跟踪的冲击过程三维轮廓术 被引量:5
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作者 肖焱山 苏显渝 +1 位作者 张启灿 李泽仁 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期46-52,共7页
针对在冲击、爆轰等快变化过程的三维轮廓术中,CCD拍摄速度低于物体的运动速度而导致对动态条纹的时间采样不足和物体表面发生破裂而分成数块的动态过程,提出一种采用标记条纹进行跟踪的动态过程三维轮廓术。以傅里叶变换轮廓术为基础,... 针对在冲击、爆轰等快变化过程的三维轮廓术中,CCD拍摄速度低于物体的运动速度而导致对动态条纹的时间采样不足和物体表面发生破裂而分成数块的动态过程,提出一种采用标记条纹进行跟踪的动态过程三维轮廓术。以傅里叶变换轮廓术为基础,通过采用标记条纹进行跟踪锁定变形条纹中同级次条纹的变化以及Gerchberg迭代算法在破裂区域迭代生成伪条纹,对破裂表面分块进行处理,有效地解决了在快变化动态过程的三维重建中因时间采样不足和条纹断裂对三维相位场的展开所带来的问题,获得了物体正确的面形分布。实验证实了此种方法的正确性。 展开更多
关键词 冲击过程 三维面形测量 标记条纹 傅里叶变换轮廓术
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基于傅里叶变换去隔行图像的动态3维面形测量 被引量:5
6
作者 曹森鹏 王伟锋 薛喜昌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期736-741,共6页
为了解决动态面形测量中隔行扫描CCD相机记录动态物体表面变形条纹图像存在缺陷的问题,提出了傅里叶变换去隔行算法,即把隔行扫描CCD获取动态物体的错位模糊帧图像分成两个单场图像,分别对每一单场图像进行傅里叶变换去隔行处理,再利用... 为了解决动态面形测量中隔行扫描CCD相机记录动态物体表面变形条纹图像存在缺陷的问题,提出了傅里叶变换去隔行算法,即把隔行扫描CCD获取动态物体的错位模糊帧图像分成两个单场图像,分别对每一单场图像进行傅里叶变换去隔行处理,再利用条纹分析法重建对应时刻的3维面形。理论分析得出单场傅里叶变换去隔行图像与对应的准确满帧图像相同的结论。结果表明,该方法可以很好地恢复条纹和重建物体,且简单实用,可用于基于空间相位检测、相位测量轮廓术、傅里叶变换轮廓术等条纹分析方法的动态物体3维测量中。 展开更多
关键词 信息光学 动态测量 傅里叶变换 去隔行算法 隔行扫描CCD 3维面形重建
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基于靶标的三目视觉3维坐标测量系统 被引量:2
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作者 张绍兵 熊显名 +2 位作者 蒋曲博 张文涛 胡放荣 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期523-528,共6页
为了解决复杂环境中大视场、高精度、非接触3维测量问题,采用三目摄像机结构,通过靶标成像来测量被测点3维坐标的测量系统。测量时摄像机采集测量靶标的图像,计算机通过图像处理的方法获取测量靶标上标志点的3维坐标,并提出基于被测点... 为了解决复杂环境中大视场、高精度、非接触3维测量问题,采用三目摄像机结构,通过靶标成像来测量被测点3维坐标的测量系统。测量时摄像机采集测量靶标的图像,计算机通过图像处理的方法获取测量靶标上标志点的3维坐标,并提出基于被测点与标志点间距离方程与直线约束的被测点求解优化方法。测量系统通过高精度光栅位移平台带动测量靶标移动来完成测试。结果表明,测量系统在视场范围、测量精度、使用灵活性等方面有较大的改进,能够测量视场深度从2m~5m范围内的视场,测量精度优于0.2mm。 展开更多
关键词 测量与计量 图像处理 3维坐标测量 三目视觉 测量靶标
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三维焊接坡口轮廓图像测量系统 被引量:1
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作者 黄民双 黄军芬 +1 位作者 冯音琦 蒋力培 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2007年第4期507-510,共4页
开发了一种三维焊接坡口轮廓图像测量系统,该系统基于光栅莫尔条纹投影原理,由LD、光栅副、滤光片、面阵CCD(Charged coupled device)及DSP图像信号处理等部分组成。分析了在恶劣的焊接现场条件下,莫尔条纹投影到焊接工件表面的噪声产... 开发了一种三维焊接坡口轮廓图像测量系统,该系统基于光栅莫尔条纹投影原理,由LD、光栅副、滤光片、面阵CCD(Charged coupled device)及DSP图像信号处理等部分组成。分析了在恶劣的焊接现场条件下,莫尔条纹投影到焊接工件表面的噪声产生机理,提出并采用了中值滤波方法对采集的原始激光焊缝图像信号进行平滑处理。由CCD采集到的焊接坡口表面变形的莫尔条纹二维激光图像,经过图像信号处理软件后恢复焊接坡口的三维轮廓图像,获得焊缝中心、深度、宽度等参数的精确尺寸信息。该测量系统经过在轻便型焊接机器人上试用,其测试精度、实时性基本能满足要求。实验结果表明该方法简单可靠、效果明显。 展开更多
关键词 三维轮廓测量 焊接坡口测量 光散射特性 图像信号处理
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基于相位法的三维面型测量及曲面重建技术 被引量:3
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作者 吴禄慎 邵兴意 《工程图学学报》 CSCD 2004年第4期104-107,共4页
文中采用相位法对三维面型测量和曲面重建技术进行了探讨,实现了三维信息获取和曲面重建的方法。该方法是用非相干光源投射的虚拟光栅和 CCD 摄像机构成的视觉系统对物体进行一次扫描获取物体表面的三维测量数据,这些数据经过处理后转换... 文中采用相位法对三维面型测量和曲面重建技术进行了探讨,实现了三维信息获取和曲面重建的方法。该方法是用非相干光源投射的虚拟光栅和 CCD 摄像机构成的视觉系统对物体进行一次扫描获取物体表面的三维测量数据,这些数据经过处理后转换成*.ibl 文件,借助于 Pro/Engineer 软件重建三维物体表面。该方法快速、简便,适合于实时测量、加工,同时可实现测量、处理、加工的一体化,从而为反求工程的发展提供了一个很好的新方法。最后给出了实验,实验结果证明了方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 图像处理 曲面重建 相位法 三维检测
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基于图像处理的激光双三角法测量三维曲面 被引量:14
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作者 李晶 吴章江 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期87-89,共3页
分析了激光三角法在 3D曲面测量系统中的非线性误差 ,及影响测量精度的各方面因素。提出了采用双摄像头的光学系统 ,利用基于神经网络的多维拟和标定的方法 ,较好地消除各种非线性系统误差和测量盲点问题 。
关键词 激光在角测量 三维曲面 图像处理 神经网络 BP算法
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基于改进主动轮廓模型的心室内窥显示及测量 被引量:1
11
作者 曾理 郭海燕 +1 位作者 侯立华 HUNZIKER P.R. 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第19期210-213,216,共5页
将改进的Snake模型应用于心脏超声波图像处理:基于改进Snake模型的思想,得到了心脏超声波图像二维切片序列的轮廓点,在此基础上,得到分割出的心室上下左右4个曲面上轮廓点到中心平面的距离矩阵,并通过插值和平滑处理以及滤波处理工作,... 将改进的Snake模型应用于心脏超声波图像处理:基于改进Snake模型的思想,得到了心脏超声波图像二维切片序列的轮廓点,在此基础上,得到分割出的心室上下左右4个曲面上轮廓点到中心平面的距离矩阵,并通过插值和平滑处理以及滤波处理工作,拟合出心室的三维曲面图(内窥曲面),取得了较好的效果;在医学测量方面,对心室的切片面积、变化趋势及心室的体积进行了测量。实验表明,Snake模型应用于心脏超声波图像处理中是可行的,在三维医学图像处理中有较大的应用前景。 展开更多
关键词 主动轮廓模型 计算机图像处理 心脏超声波图像 轮廓提取 三维显示 容积测量
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热轧异型钢材截面尺寸在线检测系统研究 被引量:1
12
作者 任伟明 孙培懋 +1 位作者 王亚雷 朱昊 《光电工程》 CAS CSCD 1996年第5期57-63,共7页
提出了一种用于热轧异型钢材截面尺寸在线检测的光电三维尺寸传感与测量系统。该系统在传统的三角法基础上采用结构光照明与CCD面阵摄象机相结合的方法提取工件的截面轮郭,用高速高分辨率图象采集单元将该轮廓图象转换为压缩记录的... 提出了一种用于热轧异型钢材截面尺寸在线检测的光电三维尺寸传感与测量系统。该系统在传统的三角法基础上采用结构光照明与CCD面阵摄象机相结合的方法提取工件的截面轮郭,用高速高分辨率图象采集单元将该轮廓图象转换为压缩记录的图形信息,再输入计算机。计算机在此基础上用有效的除噪技术和最小二乘法进行轮廓尺寸的计算。在实验室内采用工字钢进行的实验表明,在100mm的测量范围内系统的短期稳定性达0.2mm。 展开更多
关键词 热轧 异型钢材 在线检测 截面尺寸
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一种三维编织物表面参数自动测量方法 被引量:1
13
作者 韩其睿 杨洪艳 《天津工业大学学报》 CAS 2006年第5期1-2,6,共3页
提出一种三维编织物表面参数的自动测量方法.这种方法是利用图像设备把三维编织物表面图像输入到计算机中,利用图像处理技术对其纹理特征进行处理,文中给出了算法并编程实现,也给出了一组具体的测量结果.
关键词 三维编织织物 数字图像处理 纹理 自动测量
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基于卷积滤波三维形貌光学检测中频谱自动移位的实现
14
作者 杨福俊 于万明 +1 位作者 云大真 金艳 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期148-150,共3页
在投影栅相位法测量三维物体形貌技术中 ,利用栅线图像的条纹灰度值分布具有极大极小的特性 ,提出了一种有效算法 ,其特点是基于卷积滤波技术实现频谱的自动移位 ,而不需要利用频谱分析和频谱图来进行 。
关键词 形貌检测 卷积滤波 频谱自动移位 投影栅相位法
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简化的图像三维重建算法
15
作者 高爽 肖扬 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期30-33,37,共5页
提出了一种简化的图像三维重建算法,该算法利用灰度信息的相似性测度自动寻找两幅图像对应点,再根据双目成像几何模型计算图像的深度信息.给定了相似性测度,两幅图像的匹配可以描述为一个最小化的问题.在实际应用中利用区域对应、唯一... 提出了一种简化的图像三维重建算法,该算法利用灰度信息的相似性测度自动寻找两幅图像对应点,再根据双目成像几何模型计算图像的深度信息.给定了相似性测度,两幅图像的匹配可以描述为一个最小化的问题.在实际应用中利用区域对应、唯一性控制等机制以增强算法的精确度和稳定性. 展开更多
关键词 图像处理 三维图像重建 双目成像几何模型 相似性测度 深度信息
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一种高分辨率3维图像的自适应降噪算法 被引量:4
16
作者 向志聪 张程潇 +3 位作者 白玉磊 赖文敬 王钦若 周延周 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期697-701,共5页
为了获得高保真3维图像,采用了一种针对高分辨率3维图像的自适应均值降噪算法。首先使用一种由激光器、高分辨率3维相机、直线电机和计算机等设备组成的线激光高精度3维测量实验系统对自然纹理皮革进行测量。然后针对系统测量所得的高... 为了获得高保真3维图像,采用了一种针对高分辨率3维图像的自适应均值降噪算法。首先使用一种由激光器、高分辨率3维相机、直线电机和计算机等设备组成的线激光高精度3维测量实验系统对自然纹理皮革进行测量。然后针对系统测量所得的高分辨率3维自然纹理图像(每英寸点数大于1000),进行了理论分析和实验验证,取得了降噪后的高保真3维图像数据,并与传统的均值滤波、小波变换滤波的降噪效果进行对比。结果表明,该算法能自动选取最优的降噪窗口,有效地去除3维图像的噪声信息,并保留高分辨率图像丰富的边缘、细节信息,最终得到高保真的高分辨率3维自然纹理图像。该实验结果对于高分辨率图像的降噪问题是十分有帮助的。 展开更多
关键词 图像处理 高保真3维图像 自适应均值降噪 高分辨率 线激光 3维测量
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双频光栅用于动态过程破裂表面的三维重建 被引量:5
17
作者 任伟锋 苏显渝 向立群 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期144-150,共7页
针对在冲击炮轰等快变化过程的傅里叶变换轮廓术测量中,CCD的拍摄速度低于物体的运动速度导致对动态条纹的时间采样不足,提出了采用双频正弦光栅进行测量的三维轮廓术,以傅里叶轮廓术为基础,利用低频光栅条纹图的截断相位做标记条纹,跟... 针对在冲击炮轰等快变化过程的傅里叶变换轮廓术测量中,CCD的拍摄速度低于物体的运动速度导致对动态条纹的时间采样不足,提出了采用双频正弦光栅进行测量的三维轮廓术,以傅里叶轮廓术为基础,利用低频光栅条纹图的截断相位做标记条纹,跟踪锁定高频光栅条纹图的同一级次条纹,利用高频光栅的变形条纹进行动态破裂物体的三维面形重建,有效的解决了在快变化动态过程的三维测量中因时间采样不足和条纹断裂带来的问题,正确的获得了物体的面形分布。计算机模拟实验和对瓷砖破裂过程的实际测量验证了此种方法的正确性。 展开更多
关键词 傅里叶变换轮廓术 冲击过程 三维面形测量 双频光栅 标记条纹
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条纹投射系统深度标定中的数据处理算法分析 被引量:2
18
作者 于冲 郭红卫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1855-1863,共9页
条纹投射测量系统深度标定的目的是建立条纹位相和被测物面深度之间的映射关系。标定过程中,不同的数据处理模型和算法对系统最终的测量精度有显著影响。分析比较了标定中几种常用的数据处理方法的特点,包括精确几何模型及其线性化模型... 条纹投射测量系统深度标定的目的是建立条纹位相和被测物面深度之间的映射关系。标定过程中,不同的数据处理模型和算法对系统最终的测量精度有显著影响。分析比较了标定中几种常用的数据处理方法的特点,包括精确几何模型及其线性化模型,多项式逼近模型,在噪声条件下的误差分布特点,以及节点选择对多项式逼近模型标定精度的影响等。通过数值模拟和实验验证了分析结果的正确性。 展开更多
关键词 光学三维测量 条纹投射 深度标定 数据处理
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