基于CCD采集的Mach-Zehnder干涉条纹图的处理算法

Mach-Zehnder干涉仪适用于研究气体密度迅速变化的状态。由于气体折射率的变化与其密度的变化成正比,而折射率的变化将使通过气体的光线有不同的光程,因此可通过干涉臂变化对干涉条纹图像效果的影响得到气体密度。实测中,采用图像采集卡和CCD来接收Mach-Zehnder干涉仪产生的条纹图像,再通过计算机对条纹图像的条纹间距进行处理,从而得到气体密度的变化状态。从光干涉理论出发,对Mach-Zehnder干涉条纹图像特征进行了分析,建立了Mach-Zehnder干涉条纹的数学模型,并根据此模型设计了处理Mach-Zehnder干涉条纹图像的算法。算法包括图像的预处理(即图像的噪声提取)、图像的二值化及图像的细化。

基于滤波图像相减二值化的干涉条纹骨架线提取的研究

通过分析平滑滤波去噪的特点,提出了一种基于两次滤波图像相减进行图像二值化进而提取干涉图像条纹骨架线的方法,提高了阈值分割法对光强分布不均匀的干涉图像进行二值化时的准确性。对细化过程中出现的分叉现象进行了分析,采用跟踪线条的方法对分叉线进行去除,使提取的条纹骨架线能准确的与原图中的暗条纹对应,提取效果较好。

干涉直条纹周期测量及其在位相检测中的应用

干涉条纹周期是干涉精密测量中的一个较为重要的参数。为了可以简单快速而不失准确性地测量条纹周期,采用了图像处理实现干涉条纹周期测量的较为简单实用的算法。通过MATLAB平台设计相应的图像数据处理软件,分析影响条纹周期测量精度的因素,给出处理过程对条纹倾斜度的要求,并应用于相板的位相的定量检测,获得了相板的位相大小。结果表明,测量相位精度达λ/20～λ/50或π/10～π/25。这一结果对位相物体的厚度和折射率的测量有很大的帮助。

基于Matlab的双棱镜干涉图像处理研究

以Matlab语言为基础,运用图像处理技术处理双棱镜干涉图像,较好地解决了实验中直边衍射带来的影响,得到单像素的干涉条纹,实现干涉条纹中心的精确定位和干涉条纹间距的精确测量.

物理实验中干涉条纹采集与处理

介绍了干涉条纹的计算机采集和计算机图像处理的过程,利用Delphi6.0在Windows环境下实现了干涉条纹的采集、二值化、细化、插值等过程,提高了干涉条纹的判别精度。在物理光学实验中采用这些新技术,极大的方便了实验教学,增加了实验的直观性、实时性、先进性。

光电信号分析在宇宙线观测研究中的应用

介绍了在宇宙线地面观测系统中经常使用的一种探测器——塑料闪烁体探测器。这种探测器的主要优点是工作稳定、易于长时间野外观测、便于维护及造价低廉，其基本功能即是产生、收集光脉冲信号并将之转换为电脉冲信号。文中介绍了探测器的组成、工作原理及性能特点。这种探测器被广泛用于世界各地的地面宇宙线观测系统。

基于非线性偏微分方程的灰度图像骨架线提取方法

基于变分法提出用于计算灰度图像梯度矢量场的非线性偏微分控制方程,利用图像梯度矢量场的拓扑性,可实现骨架线的提取。该方法的主要优点是它的简单性,可直接应用于灰度图像,不需要任何的分割处理。把提出的方法应用于牛顿环干涉条纹中,并与广泛使用的分块二值化细化算法和极值跟踪法进行了比较,实验结果表明了本方法的良好性能。

干涉条纹检测微动位移的图像处理方法

干涉测量方法目前已经在我国广泛应用,测量精度也是不断提高,而测量精度根据不同的方法而不同,通过目测干涉条纹变化来检测位移的变化,不仅使使用者劳动强度大,而且因为不同的测量人员而得到的结果,提出基于图像处理的干涉条纹检测微动位移的方法。根据试验结果,检测精度达到λ/10,为精密测量位移提供方法参考。

用数码相机采集干涉条纹及处理

文章介绍了物理实验中干涉条纹的计算机采集和计算机图像处理的过程,实现了干涉条纹的二值化、细 化、插值等过程。在大学物理实验中采用这些新技术,极大的方便了实验教学,增加了物理实验的直观性、先进性。

激光全息等值线条纹图的图像处理方法研究

本文对激光全息干涉图的采取以及干涉等值线条纹图的处理进行了研究 ,并采用先进的细化算法对等值线进行细化 ,解决了以前算法细化不全和速度慢等问题 ,使以干涉等值线为基础的光学数据更加安全。

数字图像处理在塞曼效应中的应用

塞曼效应是原子的能级在外磁场中出现分裂的现象,应用数字图像处理技术,对塞曼效应分裂谱线图像进行处理,将图像中具有一定宽度的干涉圆环条纹细化为单像素宽度的二值化图像,采用Hough变换方法实现了条纹直径的自动提取并求得荷质比。与理论值相比,荷质比的百分误差为0.26%。

平晶等厚干涉条纹一体化检测方法研究

为了测量平晶表面误差,提高检测效率和精度,定义了平晶等厚干涉条纹信息提取、分析以及计算的一体化求解机制,提出了基于最小二乘法的条纹边缘拟合方法。以某型号等厚干涉仪对条纹一体化检测为例,说明了该方法搭建条纹一体化检测平台求解条纹误差的正确性、有效性与实用性。

马赫-泽德干涉条纹图像处理算法

马赫_泽德干涉仪适用于研究气体密度迅速变化的状态,由于气体折射率的变化与其密度的变化成正比,而折射率的变化将使通过气体的光线有不同的光程,则可通过干涉臂变化对干涉条纹图像效果的影响,得到气体密度.采用CCD来接收马赫_泽德干涉仪产生的条纹图像,再通过图像采集卡将条纹图像送到计算机,从而通过对条纹图像进行一系列算法的处理,求出条纹间距,得到气体密度的变化状态.本文从基本的光干涉理论出发,对马赫_泽德干涉条纹图像特征进行分析,建立了数学模型.并根据此模型设计了处理马赫_泽德干涉条纹图像的算法.算法包括图像的预处理(即图像的噪声提取)、图像的二值化以及图像的细化.

基于阈值判定法的白光干涉仪自动扫描技术研究

为了解决实际操作中人工寻找干涉条纹费时、不准确和干涉扫描范围难以精确确定等问题,提出了一种自动扫描技术,实现了白光干涉仪的自动对焦和干涉扫描范围的自动确定。该技术采用全新的基于图像灰度方差变化的方法。首先,计算图像灰度方差变化比值;然后,将该比值与预先设定的阈值进行比较,判断干涉条纹初始和结束位置;最后,根据这两个位置自动确定干涉扫描范围。实验证明:当阈值取0.5时,采用粗精双级结构的白光干涉仪能在3min内准确完成1.2μm被测高度的自动扫描过程,约是手动调节速度的两倍。该技术提高了白光干涉仪的自动化水平及使用效率。

激光等离子体干涉条纹的图像处理方法研究

为了研究激光等离子体内部电子密度的分布,采用计算机图像处理方法对激光等离子体干涉条纹进行处理。利用Mach-Zehnder干涉仪采集激光等离子体干涉图。对得到的激光等离子体干涉条纹进行滤波和锐化预处理,然后利用二值化和细化等方法对降噪后的激光等离子体干涉图进行处理,得到等离子体干涉条纹的细化图。最后对细化后的干涉条纹偏移量进行Abel逆变换,得到激光等离子体电子密度径向分布。

基于面阵CCD的迈克尔逊干涉环计数方法

提出一种基于面阵CCD的迈克尔逊干涉环计数方法。该方法利用面阵CCD采集迈克尔逊干涉环图像,采用图像相减、图像滤波、灰度拉伸、边缘检测、二值化、图像膨胀和细化等方法对采集图像预处理,设计有效区域自动搜索算法确定有效区域中心,提出检测梯度方向角变化的方法对干涉环进行计数。实验结果表明,该方法设计的干涉环计数器精度高,稳定性强,满足了微距离测量的实际应用需求。

干涉图条纹数据的快速自动采集

干涉图条纹的数据采集是干涉图数据处理的前提和基础，提出了一种有效的从数字化干涉图中由计算机自动采集干涉条纹数据的算法，该算法的主要特点是首先用尺度验证技术对灰值干涉图进行干涉条纹细化，然后利用细化后的二值干涉图对干涉条纹进行条纹跟踪和数据采集。在详细讨论算法的基础上，给出了令人满意的实验结果。本算法对６４０×４８０点阵的干涉图完成数据采集的时间只需３秒。

数字图像处理在三维轮廓形貌测量中的应用

在阐述移相干涉法测量物体三维轮廓基本原理的基础上,对测得的干涉图像进行预处理,并根据条纹扫描波面位相实时检测的数学模型对处理的图像进行计算和高通滤波后,得到了高精表面粗糙度样块的三维轮廓形貌,很好的解决了表面粗糙度三维测量的问题。

电子散斑实验数字化软件的设计

将电子散斑干涉测量技术引入物理实验教学中,为实现电子散斑的数字化,编写了功能齐全的处理软件,可以根据实验环境的不同对散斑图进行不同的预处理,使在尽可能不损失图像重要信息的基础上降低噪声,提高信噪比.

基于单稳频激光的端面距离微尺寸测量方法

搭建了一种用于端面距离微尺寸测量的干涉光路,分别以频率高度稳定的532 nm波长激光和波长不确定度水平相对较差的633 nm波长激光作为光源进行照射以获取干涉图样。使用电荷耦合器件(CCD)传感器获取干涉图样,采用数字图像处理手段清晰化干涉图样,并利用条纹的像素距离计算干涉条纹级次差的小数部分,用多波长的小数重合法计算端面间距。通过系统的软件部分,利用数字图像处理的手段对干涉图像的质量进行优化,在较为简单的实验条件下实现精度较高的端面距离微尺寸测量。