全息激光投影退化图像相位恢复技术研究

全息激光投影退化图像包含噪声、光照不均匀等多种因素,为了优化图像质量,提高图像清晰度,提出全息激光投影退化图像相位恢复技术。首先,采用小波阈值方法去除含噪的全息激光投影退化图像中的噪声;其次,结合Retinex算法与高斯低通滤波器估计全息激光投影退化图像的入射分量,采用分区的局部色条映射算法结合入射分量增强全息激光投影退化图像;最后,基于卡通-纹理模型的相位恢复方法展开退化图像修复,实现全息激光投影退化图像修复。实验结果表明,所提方法图像具有较好的去噪效果和增强效果,同时,相位恢复精度高于97.0%,SSIM值达到0.9,MSE值低于0.9%,峰值信噪比高于7.14 dB,具有较优的全息激光投影退化图像相位恢复效果。

基于激光全息投影的数字媒体图像三维重构方法

数字媒体图像形态多为不规则,增加了微小细节的采集难度,导致其三维重构质量下降,因此提出基于激光全息投影的数字媒体图像三维重构方法。采用CCD摄像机与激光设备采集数字媒体图像,根据激光全息投影与衍射理论得到物光上各点相位与振幅,得到包含微小信息的激光全息投影图像。针对投影过程中产生散斑噪声,运用复合波片、毛玻璃调制物光相位,抑制光源的相干性,去除图像上噪声。采用包围盒算法获得光线射入物体的三维空间坐标,利用欧拉-拉格朗日方程建立图像三维重构数据场,实现数字媒体图像的三维重构。实验结果表明,所提方法能够有效去除重构过程中的噪声,保证重构后图像清晰度,降低了数字媒体图像三维重构的误差,缩短了重构的时间,所提出方法的重构均方误差最大不超过0.5,重构时间在10 s内。

基于映射图与界面视觉要素排序的激光全息投影人机动态交互

针对人机动态交互界面任务执行中,界面感知元素检测过程一旦失真,存在耗时较长、操作准确率较低的问题,提出基于映射图与界面视觉要素的激光全息投影人机动态交互方法 。利用自组织特征映射算法生成映射图,通过迭代学习提取目标特征;结合感知元素重要度指标和人机交互界面感知强度,通过自动标注为视觉感知元素排序编号,构建人机动态交互界面优化模式,设计激光全息投影人机动态交互界面。测试结果表明,所提方法应用下,被标记的目标视觉元素特征点经过更新后,布局完整、有序,感知强度指数误差控制在1-5之间,交互任务执行耗时均在12.5s以内,操作准确率平均值为92%,解决了激光全息投影人机动态交互优化问题。

基于激光全息光刻技术的高效样品制备方法研究

研究背景和目的。激光全息光刻是利用激光全息原理,将具有特殊光学效果的图案或标识制作在产品或包装上的一种技术。激光全息光刻产品的制作过程包括模板制作、信息复制、复合及模切工序。一款定制的激光全息光刻产品需要先经过产前打样后再进入批量生产。

基于激光数字全息技术的产品外包装防伪标识设计

将防伪信息采用编码方法写入到产品外包装防伪标识中,实现包装防伪,提出基于激光数字全息技术的产品外包装防伪标识设计方法。构建产品外包装防伪标识的激光数字全息加密密码体系,根据激光数字成像方法,建立产品包装防伪信息中明文数据与密钥之间的关系体系结构,采用密文混沌映射方法,对外观图激光全息图像进行伪随机序列处理,建立产品外包装防伪标识激光数字全息数字加密和编码模型。测试得出,该方法进行产品外包装防伪标识设计的加密、解密和隐藏效果较好,且本方法处理加密图像后得到PSNR的最大值为27.48,提高了产品外包装的防伪能力。

基于空间频率分析的激光全息三维建筑构建模型

为高效精准构建建筑激光全息三维模型,设计基于空间频率分析的激光全息三维建筑构建模型。运用三维激光扫描仪采集建筑初始三维激光全息数据,并对其进行配准与滤波降噪的预处理。结合人眼视觉空间频率分析方法,压缩处理降噪后的高质量建筑三维激光全息数据,向3D Studio Max内导入压缩后的数据,构建出激光全息三维建筑模型。结果表明,该模型可获得高质量的建筑三维激光全息数据,并达到理想的数据压缩效果。SSIM值均接近1,PSNR值均高于35 dB,平均压缩比达77.083,平均用时11 s。所构建模型的呈现效果清晰逼真,建模性能稳定。

激光全息烫印标应用过程控制

随着市场经济的发展和假冒伪劣商品对优质商品的冲击,印刷防伪技术在防伪标签产品中得到了最广泛的应用。其中,激光全息烫印标因其防伪效果好、防伪力度大,又兼顾个性化定制、智能化应用、可追溯性等特点,受到了各个行业的广泛关注。激光全息烫印标可以通过烫印等表面整饰工艺将其附着在卡纸包装盒表面,且可以与其他防伪技术结合起来提升产品包装的整体防伪性能,如图1所示。

基于全息投影技术的体感互动控制系统

本文设计基于全息投影技术的体感互动控制系统,有效控制用户体感互动操作过程。通过全息投影显像模块利用高速多分幅激光全息投影仪,感应用户操作手势及场景,获取用户及场景的激光全息图片,成像单元依据全息图片,利用金字塔结构获取用户及场景的全息影像;经由无线通信模块传输至体感互动控制模块,依据三维全息影像,建立手指几何模型,识别手指触碰投影面的状态,通过触碰投影面完成互动控制;利用体感互动面呈现互动画面。实验证明:该系统可有效构建用户及场景的全息影像,并有效控制体感互动操作过程;不同光束波长时,全息成像颜色效果较优。

激光全息小孔法验证超声波法残余应力无损测量

基于声弹性效应,超声波可以无损检测出结构内部应力。利用建立的基于临界折射纵波的超声波法焊接残余应力测量系统,对低碳钢双丝焊纵向焊接残余应力进行了实时快速无损测量。使用激光全息小孔法对超声波法测量系统的测量结果进行了验证。对两种方法的测量过程和测量结果进行了对比。结果表明,超声波法测量结果可靠,声波法克服了传统应力测量方法费时、耗力、破坏、体积庞大等缺点,整个设备轻便,可单人手提。系统支持程序使测量操作简便,过程实时快速。

固体推进剂燃烧中凝相粒子的激光全息测试

概述了测试凝相粒子尺寸的基本方法 ,较详细地阐述了研究燃烧场凝相粒子尺寸分布的激光全息测量方法和测试结果。

数字图像处理在激光全息中的应用

本文主要介绍了利用计算机生成的数字图像代替传统的三维立体模型作为全息拍摄对象的方法。从数字图像的全息记录原理出发,讨论了数字图像的分辨率及设计方法问题。

金属梁挠度的激光全息再现

在材料力学中 ,金属梁的挠曲线是一个微小的位移分布 ,无法用常规测量方法精确测量。论述了利用激光全息技术再现金属梁挠度的方法。同时根据挠曲线的数值解 ,计算出挠度的理论分布 ,计算结果与激光全息实验符合得很好。这表明激光全息技术可为材料的挠度研究提供新的直观、有效的检测方法。

激光全息光刻技术在微纳光子结构制备中的应用进展

微纳光子结构研究随着光子学、半导体物理学及微加工技术的发展而逐渐蓬勃开展,并在其结构、理论、制备技术等方面取得了系列进展。受限于目前的微加工技术水平,要成功制备大尺度、高质量的光子材料仍然存在着一定挑战。激光全息光刻技术作为一种简便快捷的微结构制作技术已经发展成为一种经济快速制作大面积微纳超材料及光子晶体模板的重要手段。介绍了激光全息光刻技术的原理,详细阐述了该技术在制作三维面心立方、木堆积结构、金刚石结构光子晶体以及光学周期类准晶、手性超材料、周期性缺陷结构等微纳光子结构中的应用研究进展。激光全息光刻技术成功制作微纳光子结构为光子材料在更多领域的广泛应用提供了基础和方法。

激光全息无损检测技术的现状及展望

叙述了激光全息无损检测技术国内外的发展情况及其在军工生产和科研领域等的应用,通过与其他无损检测方法相比较,总结了该方法在无损检测领域的地位及优势,并预测了激光全息无损检测技术的发展趋势。

实时激光全息干涉法测量液相扩散系数

为研究液相扩散的作用,介绍了一种测量液相扩散系数的激光实时全息干涉系统.利用该系统实时记录液液两相传质的浓度场分布全息图,得到清晰表征浓度场分布的实时全息干涉条纹图;利用全息干涉原理及相应的数学关系处理干涉条纹,得到液相扩散系数.作者首先用已有文献值的KCl水溶液在298.15K下的扩散系数,验证了实验系统的可靠性,在此基础上,进一步测量了坑坏血酸水溶液在298.15K下的液相扩散系数,也进行了测量方法的误差分析.该方法为建立新的液液传质理论提供一定的实验依据,且有利于从微观角度认识液液界面和传质特性.

用脉冲激光全息干涉术测量稠密等离子体电子密度分布

利用脉冲激光作为探测光源 ,采用全息双曝光法对激光惯性约束核聚变高温高稠度等离子体的诊断 ,开发了原理上全新的诊断方法 .打靶主激光与探测激光实现严格同步 Δt≤ 1 0 - 11～ 1 0 - 10 s,可获得高空间分辨率 Δδ≤ 1 μm等离子体二维图象 (阴影图象和干涉图象 ) ,并保证时间分辨率 Δt达到 1 0 - 11s左右 .

位相物体激光全息二次曝光法无损检测

为借助激光全息进行无损检测,获得位相物体的信息,对位相物体激光全息二次曝光法无损检测进行了研究,指出一般的二次曝光法测位相物体典型光路的缺点,提出了物光波2次通过样品的改进方案。利用此方案对一些位相物体(如普通玻璃和有机玻璃)作了无损检测实验,得到了较满意的实验结果。与普通检测方法相比,该方法具有精度高、结果直接可靠、不损伤物体等诸多优点。对改进方案稍作改动,即可用于塑料制品和玻璃制品生产线对加工产品进行在线产品质量监控。

激光全息干涉格点的数值模拟

激光全息光刻技术近几年被成功应用于光子晶体微结构模板的制作上。本研究主要运用激光全息干涉原理,通过计算机对多束激光相干产生的空间干涉光场结构进行数值模拟,归纳总结相干激光束的光学参数对于干涉光学晶格的影响及变化规律,这对实验制作不同对称结构的光子晶体提供了依据。

激光全息摄影技术在液体发射药喷雾场测试中的应用

介绍了脉冲激光全息摄影技术测试液体发射药喷雾场的基本原理和方法,以液体发射药喷雾试验为依据,初步分析了液体药喷雾场的粒子尺寸与分布规律。实验证明,采用脉冲激光全息摄影技术对于研究喷雾过程及机理分析具有很大实用价值。

激光全息技术的发展与应用

介绍了近年来国内外激光全息的新技术、新产品和新方法 ,分析了其中需解决的关键技术和发展趋势 ,以利于拓宽思路 ,不断进行技术创新 ,开创激光全息技术应用的新局面。