显微栅线投影法用于微镜转角测量

采用显微栅线投影法结合相移技术测量了微镜在不同驱动电压下的转角,并同理论值进行了比较,平均误差为4.5%,结果表明测量值和理论值比较吻合.

用DSPI方法和栅线投影法测量任意曲表面的三维变形

本文采用数字散斑干涉法(DSPI)和栅线投影法同时测量了任意曲表面的三维位移和三维形貌,并运用数字图像处理技术分析了曲表面的三维应变场,用实验方法获得了曲表面的主应变和主方向。

基于栅线投影法对牙冠三维形貌的研究

目的:将计算机图像处理技术与生物医学工程技术相结合,采用栅线投影法对牙冠三维形貌进行再现研究。方法:使用显示投影仪将计算机编码的正弦条纹图像投射到待测物体表面,利用四步相移技术实现对人体牙齿三维形貌的显示和测量。结果:四步相移法将4幅规则的相移光栅图像依次投射到物体表面,受物体高度的调制,光栅将发生变形,变形光栅被CCD采集并存储为图像后,经计算机处理可得到调制相位主值。对该调制相位进行解包裹,可得到物体的高度信息。结论:实验表明,该方法能快速准确地得到物体高度的信息,为口腔医学研究提供了另外一种有效的分析途径。

显微栅线投影相关法及其在三维形貌测试中的应用

基于数字图像相关法解调被物体高度调制的投影栅线平移量的原理,提出了显微栅线投影相关法的概念。该方法是栅线投影法和数字图像相关方法相结合的产物,用于测量微结构的三维形貌和离面变形。系统阐述了该方法的测量原理和详细的标定过程,研究了该方法在微薄膜挠度测量中的应用。测量结果表明,显微栅线投影相关法简单易行,测试结果可靠,配合高速图像采集系统,可用于微结构的动态测试,从而为实现微结构动、静态测试展现了新的应用前景。

从栅线投影中自动提取物体表面三维形状信息的计算机处理方法

规则的一组栅线在物体表面的投影将发生畸变,这畸变的栅线投影图象中包含着被测物体表面深度的信息。结合计算机图象处理技术,本文提出了运用于该测量原理中的系统自我标定方法,使测量系统自动适应不同的量程、精度及不同的测量环境的三维形状自动测量。文中论述了该测量方法的计算机图象处理过程,给出了测量实例,并提出了进一步设想。

复合材料襟翼壁板屈曲失稳行为的栅线投影实验研究

本文利用栅线投影测量方法研究了蜂窝夹层板、工字型及T型加筋板三种不同结构形式复合材料襟翼壁板在压缩载荷下的屈曲失稳行为,得到了不同形式结构件屈曲的全场离面位移分布规律,分析了各自的屈曲失稳模式。研究结果表明,栅线投影测量方法在大尺度复合材料结构失稳变形测试中具有可行性;在相同面板尺寸条件下,工字型加筋复合材料襟翼壁板屈曲临界载荷最大,承载能力最强。本文结果可为飞机复合材料结构设计提供实验依据。

基于频闪栅线投影的三维微结构高频动态测试系统

在微电子机械系统(MEMS)中,执行器的动作主要通过微结构的微小变形来实现,故其动态变形测试具有十分重要的意义。本文采用栅线投影测量和频闪成像技术,研制了一套三维微结构高频动态测试系统,可以实现高达10MHz频率的动态变形测量。由于在频闪测量中,光源照明信号与器件激励信号需严格同步,本文采用直接数字频率合成和现场可编程门阵列(FPGA)技术,研制了超高频激光频闪同步控制器。通过相移栅线投影器及频闪位相控制器,获得了离面位移和背景强度,然后对背景强度运用数码图像相关技术实现面内位移的测量。

用于高精度离面位移测量的相机阵列栅线投影测量技术

栅线投影测量技术以其无损、非接触、高精度、全场测量等优点,被广泛应用于离面位移测量,但是受光学和数字图像分辨率的限制,随着测量范围的增大,测量结果的空间分辨率以及离面位移测量精度都会相应降低,难以实现大视场下高精度测量。为了解决这一问题,本文提出了基于相机阵列的栅线投影测量技术,通过理论分析研究了相机阵列系统的组成和实现原理,并通过十字梁中心受集中载荷的实验和平板倾斜实验,验证了该系统的测量精度。

动态投影栅线的加窗傅里叶分析方法

提出一种基于动态投影栅线的全场非接触测量振动或者连续变形物体的位移、速度和加速度的方法.利用高速摄像机采集一系列随时间变化的投影栅线图.加窗傅里叶变换由于可进行局部分析和更好地抑制噪声,被用来提取单幅栅线图的相位.经过对序列投影栅线图在空间域上的处理,得到包含位移信息的三维复相位矩阵.再通过加窗傅里叶脊对位移在时间域上的分析,进一步提取出物体的速度和加速度分布.连续振动悬臂梁的测量实验结果表明,动态投影栅线结合加窗傅里叶分析能够得到动态变形物体上每个点的瞬时的位移、速度和加速度分布,证实了该方法的有效性.

数字三色条纹相移形貌投影栅线法

基于投影栅线的三色条纹相移算法与投影栅线法相结合,提出一种数字三色条纹相移形貌投影栅线法.此法是对时间相移法的改进,只需一幅三色条纹图,就可利用简单的三光强相移算法完成物体表面的形貌重建;不需要相移装置而误差较小,成本较低,简易实用,将有利于推广到动态实时分析.实验证明,此法是正确可行的.

基于投影栅线法测量物体三维轮廓的一点改进

研究了利用投影栅线法测量光滑鼠标的三维轮廓。对传统的傅里叶变换轮廓术提出了一点改进,在傅里叶变换之后,不对频谱部分频移,而是直接滤出需要的高、低频部分,再分别进行傅里叶逆变换,就可以得到与高度有关的相位差。该方法与传统的方法相比,减少了3次频移的过程,大大减少了计算量,也提高了滤波的精度。实验结果表明:只需要0.1s就可以完成测量过程,测量精度达到0.2mm,可以成功实现光滑物体的三维轮廓测量。

双频投影栅线法测量三维物体形状算法的讨论

本文对用双频投影栅线法测量物体表面三维形状的现有计算方法作了比较,并进行数值模拟计算,给出比较结果,指出各方法的优劣.

傅里叶变换投影栅线法测量大物体的变形

本文利用傅里叶变换投影栅线技术对大物体的离面变形进行了测量，分析了大物体的尺寸给测量过程带来的主要矛盾，讨论了方法的灵敏度和精度，用计算机数值模拟技术给出了大尺寸引起的频率变化所带来的误差。结果表明，傅里叶变换投影栅线技术可以用于大尺寸物体离面变形的精确测量。

分形在投影栅线法研究液-液界面传质中的应用

为了认识液-液界面的传质过程,提高传质速率,本文基于投影栅线法测量物体三维物体形貌的思想,建立起用于液-液界面传质的实验系统.在该系统下观测到液-液界面传质时界面出现了随机的波动,并且得到了有无微波时图像.借助分形数学对相关的机制做了详细讨论,得出MgO浓度的增加使传质作用增强,电磁场能改变了物质的活性,降低了传质过程的活化能,从而利于传质的进行,微波场的作用可能大于浓度梯度的作用,使传质对浓度的依赖关系减弱.

栅线周期对三维形貌测量结果的影响

本文介绍了投影栅线相位法测量三维相貌的的基本原理,讨论了栅线周期数对三维形貌测量结果的影响。通过对石膏人脸像的测量结果发现,并不是栅线周期数越大,测量结果越精确。为了保证测量质量,同时提高效率,对于石膏人脸像,选择周期为20像素进行测量比较合适。

液晶数字投影三维形貌测量技术

提出一种新的投影栅三维形貌测量的实现方法.由计算机生成标准正弦分布的栅线条纹,利用数字投影仪投射到参考平面上;由CCD摄像机分别采集放置待测物体前后的两幅栅线图,根据傅里叶变换法解调出物体的三维形貌.实验系统对环境要求低,投影栅线所含的噪声较小,测量精度较高,具有一定的实际应用价值.

基于偏振投影与空域耦合的两步相移测量方法

栅线投影测量是一种被广泛采用的非接触、高精度三维形貌测量方法。然而由于时间相移技术不能在同一时刻采集相移图像,导致这一技术在工业在线检测中难以发挥应有的作用,因此本文结合偏振相机技术,提出了一种基于双偏振投影校正的空间相移测量方法。该方法通过在一对投影仪镜头前加装偏振方向正交的线偏振片,并采用本文提出的投影仪自校正方法,将具有恒定相移量、但偏振方向不同的相移栅线图案投影到待测物体表面,利用偏振相机单帧采集即可获得不同偏振方向的2幅相移图像,从而实现空间两步相移。实验结果表明,该方法对于非消偏振表面具有很好的测量效果,2幅相移图像的采集时间与相机曝光时间相同,可以用于在线测量。

数学形态法在投影栅线法形貌测量中的应用

提出了基于数学形态学原理的图像处理方法应用于投影栅线法三维(3 D)形貌测量中。根据投影投影栅线法的栅像图像条纹具有明显方向性的特点,设计了新的形态学方法结构元素和采用以灰度和二值数学形态学方法为基础的局部、组合图像处理技术。实验结果验证了新方法对投影栅线法栅像图中的耀斑、高频噪点的消除和栅线重叠等的处理都有显著效果,尤其适合于对圆滑表面的处理。

自由曲面形状信息及其反求

对自由曲面的快速反求系统进行了研究。将矩形光栅投影在被测表面上，利用光栅投影法测量自由曲面上每点高度信息。对测量的三维离散数据进行一种特殊的Hermite插值，通过重叠的矩形作用域迭加形成一个由矩形网格表示的新曲面。采用AutoCAD命令绘制三维自由曲面。

自由曲面形状信息快速反求系统研究

本文对自由曲面的快速反求系统进行了研究。首先将矩形光栅投影在被测表面上,利用光栅投影法测量自由曲面上每点高度信息。然后对测量的三维离散数据进行一种特殊的Hermite插值,通过重叠的矩形作用域叠加而形成一个由矩形网格表示的新曲面。最后,采用AutoCAD命令绘制三维自由曲面。