瓷砖划痕的单像素检测实验

为了检测瓷砖表面划痕,设计了使用单像素探测器的实验.实验采用特别的照度设计实现瓷砖表面面向探测器的辐射通量分布均匀化,实现均匀的检测灵敏度,并把划痕引起反射率分布异常转化为反射率累积异常(或者总辐射通量异常).研究了4种不同类型合格瓷砖各自的总辐射通量和划痕引起的总辐射通量异常,结果显示划痕导致总辐射通量的明显改变,证明该方法具有可行性.

倒金字塔状裸眼3D显示器的制作与思考

本文将对基于佩珀尔幻象(Pepper’s ghost)原理制作而成的一种倒金字塔状裸眼3D显示器进行问题分析与拓展,利用不同厚度PVC塑料板制造4面的倒金字塔状模型,从中发现重影和图像横向压缩问题,尝试制作6面和8面的倒金字塔状裸眼3D显示器以探讨问题的解决方案。实验结果表明,所设计制造的更高面数的倒金字塔状裸眼3D显示器中6面显示效果较8面更好,面数的增加在改善了问题的同时也新增一些问题。

基于暗室系统特征灰度系列苹果糖度预测

目的:实现苹果糖度的无损检测。方法:以苹果吸收峰值波长670 nm的激光作为照明光源从积分球的照明端口入射,苹果样品放置于积分球的样品端口,在积分球测量端口获得苹果样品的反射光斑。通过手机采集图像,研究此波长照射下苹果产生的反射光斑图像灰度信息,并利用偏最小二乘(PLS)算法对训练集3个苹果种类共90个样品,以反射光斑图像的外环区域中灰度值处于90~110的像素频数(即特征灰度系列)为糖度相关成分进行建模和糖度预测。结果:训练集中3个种类苹果的预测相关系数分别为0.89,0.84,0.94,验证集中3个种类苹果糖度的预测相关系数分别可达0.70,0.73,0.76。结论:基于暗室系统苹果反射光斑图像特征灰度系列无损预测苹果糖度的方法可以作为苹果糖度预测的依据。

平整表面反射率异常的单像素检测理论

为了检测出规范化质量控制下品质异常的平整表面,提出一种关于平整表面反射率异常的单像素检测理论,该方法使用单像素探测器并且只需投影单幅结构光图像。推导关于平整表面反射率异常的单像素检测的辐射通量分布,结果分析表明:在均匀照度条件下,面对探测器的辐射通量空间分布呈现不均匀性,因此采用特别的照度设计可以实现辐射通量分布的均匀化,并将平整表面反射率的异常分布转化为反射率累积异常(或者总辐射通量异常)。实验上,设计了相应的检测装置;数值计算了均匀照度下平整表面面向探测器的辐射通量分布,实现了辐射通量分布均匀化的照度设计,并分别与实际结果进行比较,两者吻合得很好。在满足辐射通量分布均匀化的照明条件下,研究了7种不同类型合格瓷砖各自的总辐射通量和两种表面缺陷——裂痕和划痕引起的总辐射通量异常,结果显示这两种表面缺陷会导致总辐射通量明显改变。初步验证了理论的有效性和技术的可行性。

基于振幅空间调制条纹投影的单像素成像

单像素探测技术可实现对物体反射率或透射率的二维成像,但成像结果受照明光入射角度、物体表面形状和探测器面元空间方位等因素的调制影响。研究表明,空间非均匀照度的设计可消除这些因素的调制效应,因此,提出了一种新的单像素成像方法。该方法依靠投射振幅空间调制的二维余弦灰度条纹重构成像物体的频谱,以增强成像对比度并改善成像质量。对物体表面反射率进行成像,实验结果与理论分析完全一致,验证了本方法的有效性和可行性。