散斑_参考网

基于离散余弦生成散斑的鬼成像研究

1 离散余弦变换散斑的计算鬼成像1.1 理论分析传统的鬼成像所使用光源为赝热光源，光源由激光撞击旋转毛玻璃组成，产生具有热状特征的光束，称为“散斑图案”。通过分束器产生具有相同热状特征的两束光束，一束光不通过物体被空间分辨检测器检测，其光强强度记为，另一束光通过物体被不具有空间分辨率的桶探测器收集，将桶探测器上所收集到的值记为B(n)，其中，n为采样次数(n= 1,2,3,…,n)，鬼成像通过关联光强强度分布和桶探测器值从而计算得出物体的像，其表达式为：通

长春理工大学学报（自然科学版） 2023年2期2023-05-10

随机散斑图正交优化计算鬼成像

。在成像过程中,散斑对目标物体进行连续照射,透射光或反射光经桶探测器测量并记录为没有空间分辨率的单像素强度序列,然后利用单像素强度序列与对应散斑的二阶关联运算对目标图像进行重构。2008 年,Shapiro[3]在理论上提出了计算鬼成像(CGI),利用空间光调制器调制激光预置热光场,代替以往光源制备中的旋转毛玻璃,将鬼成像的结构由原先的双臂简化为单臂。次年,Bromberg 等[4]利用计算机控制空间光调制器产生散斑图,完成了计算鬼成像实验,进一步提升了鬼

量子电子学报 2023年1期2023-02-14

固体折射率的激光散斑测量实验

门研究话题。激光散斑，是激光自散射体的表面反射或通过一个透明散射体时，在散射表面或附近经散射光干涉形成的一种无规则分布的亮暗斑纹，简称散斑。散斑按照光场的传播方式，可以把散斑分成远场散斑(与夫琅和费衍射对应)、近场散斑(与菲涅耳衍射对应)和像面散斑三种类型。目前，散斑已经广泛地应用在表面粗糙度研究、光学图像处理和成像质量评价等方面，其中最有应用前景的就是散斑计量，如散斑照相、散斑光弹、散斑干涉、散斑数字滤波和散斑图像处理等技术[1-5]，而透明固体折射率的

大学物理实验 2022年2期2022-10-20

模拟散斑尺寸对数字图像相关算法影响分析

]。多年来学者对散斑的诸多影响因素进行了深入分析。文献[6]提出了数字散斑相关技术的8个关键问题,其中涉及散斑场的质量评价;文献[7]从硬件、观测对象、计算方法等方面对图像相关的计算精度进行详细分析。在工程测量领域,文献[8-9]针对传统监测方法效率低、数据处理周期长等问题,提出利用近景摄影测量进行沉降监测的方法;文献[10]提出的基于数字图像相关方法的远距离高精度测量面内位移场的技术,可以适用于承重刚体的力学性能的测试;文献[11]提出基于图像处理的全自

合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年9期2022-10-10

兼顾高亮度与低空间相干性无散斑成像质量获提升

于100 W，且散斑对比度低于人眼散斑感知阈值的多模光纤随机激光器，并在无散斑成像中取得突破。随着无散斑成像在各个领域中的广泛应用，越来越多的应用场景对成像光源的性能提出了更高的要求。但由于常规激光器的高空间相干性，大量相干光子会发生干涉并产生散斑噪声，严重影响成像质量。对于常规光源来说，高亮度与低空间相干性，这两个特性是不可兼得的。为解决常规激光成像的散斑噪声问题，饶云江团队在取得高功率随机光纤激光突破性进展的基础上，首次将其应用于无散斑成像，运用主振荡

机床与液压 2022年2期2022-09-25

基于数字散斑相关法的固体折射率测量误差研究*

强分布，即为激光散斑[1]。目前，散斑已被广泛用在散斑计量、目标探测和光学图像处理等方面。在测量透明固体折射率时，通常先测量同一散斑在放入倾斜的透明固体（平行平板）前后因折射效应而产生的微小面内位移量，然后利用理论公式计算出透明固体折射率[2]。综合来看，利用散斑测量固体折射率的原理简单、操作方便，但并未有研究讨论这一传统方法的测量误差[3]。文章通过研究放入透明玻璃产生的散斑轴向位移，深入分析了由此引起的散斑场变化，并改进了传统方法。1 测量原理与方法1

光源与照明 2022年1期2022-08-01

激光散斑的漂移现象以及数值模拟方法

 210000)散斑现象普遍存在于光学成像过程中，其携带了光束和光束所通过的物体的许多信息，因此被广泛应用于光学领域[1-3].当一束激光打到粗糙表面上时，反射光会干涉成像，形成明暗不同的斑点，这样的图案便是散斑.而即使保持所有的仪器静止，我们依旧会发现，散斑在“漂移”.对于这一现象的研究有利于进一步认识散斑，从而提高散斑成像的精度，具有现实意义.经过我们的分析，激光束照射的位置总体不会发生改变，而散斑之所以看起来在漂移，实质上是反射光干涉后的光强分布发生

大学物理 2022年7期2022-07-26

生物散斑技术及其在食品领域中的应用

效果[6]。生物散斑技术作为一种新兴的无损检测技术，因其设备简单，能够实时处理并定性或定量地反映被测物品的生物或物理信息，故在食品领域有广泛应用。本文介绍生物散斑技术的原理及散斑图像分析方法，综述该技术在食品领域中的应用及未来面对的挑战，为生物散斑技术的进一步开发及应用提供参考。1 生物散斑技术概述生物散斑技术检测过程高效、经济，成像装置简单[7]，与其它光学技术相比，生物散斑技术的主要优势在于能通过测量光照射被测物品后所发生的变化来描述被测物品的生物活性

中国食品学报 2022年6期2022-07-19

数字剪切散斑干涉玻璃幕墙缺陷无损检测

。例如，利用剪切散斑干涉无损检测技术对航空航天领域复合材料[4-7]进行缺陷检测；对橡胶工业中轮胎[8-10]的无损检测。数字剪切散斑干涉技术通过提取加载前后材料缺陷处形变空间梯度引起的相位变化信息，来进一步测量缺陷处的形变信息。剪切散斑干涉对离面位移导数敏感，通过测量缺陷形变的位移导数信息，可以进一步得到材料的缺陷信息。玻璃自爆的根本原因是缺陷导致应力集中，而玻璃没有屈服强度，其应力应变曲线呈线性关系，材料应力集中的位置其形变也急剧增加，出现变化的形变空

中国测试 2022年4期2022-05-10

光源空间相干性对透过散射层成像的影响

个小的角度得到的散斑图像具有高度相关性和位移不变性．根据光学散斑相关技术，物体的自相关等于散斑的自相关，因此可以通过迭代相位恢复算法从散斑中提取物体的信息[12-13]．此外，可以利用与目标在同一光学记忆效应范围内的事先测得的点扩展函数(point spread function，PSF)，通过互相关法对目标进行重构[14]．然而，这种方法是侵入性的．虽然已经提出了一些不需要先验信息来估计点扩散函数的方法，但需要获取大量的散斑图像[15]．当光源的空间相干

西安文理学院学报（自然科学版） 2022年1期2022-04-27

多点协同动态散斑的统计特性

）1 引 言激光散斑在医学，生物学，工程学，物理学和许多其他领域中都有广泛应用[1-5]。散斑强度在短期和长期内的波动以及空间相关性携带了随机介质的内部结构或目标靶面的光斑信息。在工业生产和国防领域实现激光的定向能量传输，监视远场目标靶面的激光能量密度中具有重要的作用[6]。在以往的研究中，通常采用望远系统[7]、桶中功率[8]和回波散斑[9]等方法获得反馈因子实现对目标光斑的去接触测评。望远系统对远场光斑成像，可以通过计算环围能量、平均半径等参数作为评价

中国光学 2022年2期2022-03-29

非侵入式散射介质内多光谱重建

成一组杂乱无章的散斑信息［3］，无法直接成像，因此对于隐藏在散射介质内部目标信号探测显得尤为困难。近年来许多方法被提出以实现透过散射介质的目标成像［4］。波前整形［5-6］作为通过散射介质聚焦和成像的一个有效的解决方案，使用计算机控制空间光调制器优化输入光波前，使其以干涉方式反转散射效应，将光束聚焦到目标上。然而最初，反馈信号是通过放置在散射介质后面的探测器来测量［7-8］，或者利用在“引导星”上重新覆盖［9］的方式获取，因此是侵入式的，这对生物医学应用来

光子学报 2022年2期2022-03-24

基于法布里-珀罗干涉的双电机转速测量

多普勒频移技术和散斑干涉技术。多普勒频移通常与物体的速度成线性关系,因此可以通过测量多普勒频移来测量物体的速度[1-3]。该方法可以测量转速,相对误差小于5 %,但是多普勒频移法需要考虑激光与物体之间的角度,物体的速度越高,对采样率的要求就越高。散斑干涉是指当照射在漫反射表面的相干光被表面散射时出现散斑并呈粒状干涉结构[4-9],当目标移动,散斑图案将相应地以成比例的速度移动[10],它是一种干涉的一种典型现象。借助于散斑特征,不仅可以研究粗糙表面本身的特

激光与红外 2021年12期2022-01-11

基于散斑光场偏振共模抑制性的宽谱散射成像技术*

的问题,提出基于散斑光场偏振共模抑制特性的宽谱散射成像方法.该方法深入分析散斑光场的偏振特性,利用散斑光场中目标与背景的偏振信息差异性与独立性,结合光场的偏振共模抑制特性,有效去除光源谱宽所带来的背景噪声影响,重建高对比度、高信噪比的隐藏目标图像,实现透过随机散射介质的宽谱成像.实验结果表明,该成像方法不仅能够在宽谱光源照明下实现目标与背景信息的分离,而且能够大幅提高重建图像的信噪比、对比度和结构相似度,在散射成像领域具有普适性及良好应用前景.1 引言目前

物理学报 2021年22期2021-12-09

生物散斑激光技术无损检测原理及在食品中应用效果研究进展

成像[5]和生物散斑激光技术等。这些技术已被广泛应用于食品检测中，使得食品质量与安全检测得到了质的提升[6]。机器视觉是从外观特征对样品进行定性判别，而无法反映其内部信息[7]；近红外和高光谱技术可实现样品某些指标的定量分析，但设备成本较高，且近红外技术模型建立要以大量化学测定为基础、分析结果的准确性易受外界因素影响，高光谱技术在数据处理量、检测分析速度方面仍然有待改进[8]。生物散斑激光技术基于相干光照射在活性材料表面形成的动态散斑来获取生物信息，从而实

食品工业科技 2021年19期2021-10-29

激光散斑漂移现象的理论模型与成像实验

.本文研究的激光散斑及其漂移现象，就是一种典型的激光相干现象.激光被随机粗糙介质散射后，会在空间中形成颗粒状图样，被称作激光散斑[2]；当光源、散射介质彼此相对移动的时候，会观察到散斑的漂移.直接观察低功率激光笔照射在粗糙表面上的光斑，并轻微晃动头部，就可以观察到这一现象.激光散斑及其漂移现象具有广泛应用，比如测量材质表面的粗糙程度[3, 4]，探测物体的微小位移或形变[5]，测量不稳定流场的速度分布等[6,7].激光散斑是被随机散射的激光在空间中相干，进

大学物理 2021年7期2021-07-04

激光斑点漂移的研究

 本文描述了激光散斑的漂移现象，研究了激光散斑漂移现象的成因，通过理论计算给出散斑漂移速度的依赖因素，并通过实验检验.1 散斑漂移现象简介用激光照射墙表面时，直接用人眼或者利用相机可以观测到颗粒状的细小斑点，这些细小斑点(图1中的白色颗粒)即为激光散斑. 图1中散斑呈现白色是相机曝光过度导致的(实验中发现，曝光不足时无法清晰观测到圆斑和散斑，故实际操作时调节曝光使散斑略微过曝)，由人眼观测可以发现散斑仍然为红色. 为方便区分，下文中的散斑指中心圆环内的白色

物理实验 2021年5期2021-06-01

基于离轴数字全息改善散斑自相关重建效果

和暗点随机分布的散斑。以往研究表明，虽然成像平面表现为一个随机的、不均匀的、没有任何目标信息的杂乱图像，但是散斑的大小、形状、位置和对比度既隐藏着成像目标的信息，又表现着散射介质的传输特性。随着科学技术的快速发展，各种新技术被应用于解决散射介质成像的问题，已取得了许多的研究成果。例如：直接测量弹道光子的光学相干断层扫描技术[1]、鬼成像技术[2]、从天文学发展而来的自适应光学技术[3]、相位共轭技术[4]、反馈优化的波前整形技术[5]、基于光学传输矩阵的测

应用光学 2021年2期2021-04-12

数字散斑特性对三维重建精度的影响分析*

投影重建方法以及散斑投影重建方法。条纹投影重建方法具有立体重建处理精度与处理效率上的综合优势，但是需要对待测物体投影多幅图像进行编码，多用于静态物体的三维重建[5]。散斑投影重建方法只需要对待测物体投影单幅散斑图像，利用数字散斑相关方法获取同名点进行三维重建，该方法在快速动态成像的测量过程中更具有优势。最初的数字散斑相关方法(DSCM)是由Yamaguchi和Peters W H等在二十世纪八十年代初分别独立提出的[6-7]。主要通过摄像机获取散斑调制过的

组合机床与自动化加工技术 2021年3期2021-03-26

数字散斑干涉图像拼接方法研究

应用[1-3]。散斑干涉测量技术是一种高效测量物体形变的技术，它通过记录表面散射子波与参考光波形成的干涉条纹图来获取两束光波的相位差，然后通过计算待测物体变形前后的相位差的相对变化来获得形变信息。它具有对环境要求不高、快速、实时等优点。随着数字散斑干涉技术应用领域的不断扩大，对其视场和形变测量范围也提出了更高的要求。图像拼接是扩展视场的有效途径，研究散斑图像拼接方法，对扩大散斑干涉测量的视场和形变测量范围具有积极意义。数字全息图像拼接技术已有研究成果[4-

仪表技术与传感器 2021年1期2021-02-25

激光显示中的彩色散斑测量研究

激光显示中的彩色散斑测量［1］在国内外的相关研究较少，国内少数做激光显示的团队进行散斑的测量和研究，利用工业CCD相机拍摄激光散斑并进行图像处理，最后计算散斑对比度，但尚未形成一套自动化、系统的测量方法。国外较为完善的测量激光散斑的装置是日本OXCIDE公司一台名为Doctor Speckle的机器，可以测量红、绿、蓝（RGB）三色的单色散斑，并由软件得出散斑对比度的值。近年来，激光显示行业发展迅猛，热门的激光电视，就是激光显示行业的新兴产品。对于激光显示

上海电机学院学报 2021年5期2021-02-11

激光投影显示散斑抑制方法研究

同时也导致了激光散斑的问题，会导致图像的质量严重降低。因此，为了推广激光显示技术，需要抑制或者是消除散斑。1 散斑的概念1.1 散斑形成的原因20世纪90年代，人们相继发明了He和Ne激光器，在对这些激光器进行研究的过程中，人们发现如果用激光对漫射体进行照明，物体表面上会出现一层精细的颗粒状结构。人们对其进行进一步的研究发展，在漫射体的散射场中放置一个高分辨干板来对其进行曝光，不论干板放置在场中的各种位置，在对干板进行显影定影处理以后，干板上都会出现明暗相

数字通信世界 2021年2期2021-01-13

航天泡沫材料的声激励激光错位散斑检测

文献中有提出错位散斑技术可以用于泡沫绝热材料黏接质量的检测[1]。针对泡沫绝热材料，采用音频扫描加载方式，进行错位散斑检测试验研究，结果表明，该技术能够有效地表征和评价绝热泡沫材料黏接质量。1 激光错位散斑技术的检测原理用经过扩束的激光照射待检测物体时，待检测物体表面上反射的子波相互干涉，形成了明暗相间随机分布的激光散斑场。通过光学错位装置(如图1所示)在相机靶面上形成在特定方向有一错位量的两个散斑场。对待测物体施加一定的激励(热、压力、振动等)，缺陷区域

无损检测 2020年9期2020-10-12

数字图像相关法中散斑图的质量评价∗

面具有随机分布的散斑，这些散斑就是物体变形的载体，会随着物体的变形而变化，因此通过检测散斑点的运动可以获取物体的变形信息。目前可以人工制作随机分布的散斑，制作方法通常是在物体表面喷洒黑白油漆。而自然界中有些材料的表面也具有天然的散斑。这些散斑各不相同，它们的直方图分布、平均灰度等也完全不同。散斑质量跟数字图像相关法的测量精度有着密切的关系，因此研究人员提出了众多的评价参数对散斑质量进行评估。潘兵［5］等提出了局部参数即灰度梯度平方和这一参数来评价图像子区的

计算机与数字工程 2020年7期2020-10-09

数字图像相关法散斑图质量评价方法

布的灰度信息(或散斑)，这些随机分布的灰度信息便是位移或变形的载体。国内外研究人员对DIC方法位移测量精度进行了大量研究[9-12]，指出影响DIC方法位移测量精度的因素主要包括搜索算法、散斑图质量、亚像素插值方法、子区位移模式、光学镜头畸变等。VENDROUX等人[13]对牛顿-拉普森(Newton-Raphson,N-R)算法中的Hessian矩阵进行了近似处理，大大提高了该算法的计算效率。SCHREIER等人[14]研究了不同亚像素插值方法对位移测量

激光技术 2020年2期2020-04-09

基于数字设计散斑的数字图像技术在断裂裂纹检测中的应用

问题的实验研究。散斑作为试件变形信息的载体，制作高质量的散斑对于DIC尤为重要。本文对散斑进行了多参数数字设计，采用MIG法和MIOSD法对设计的数字散斑进行了评价和优选;提出了一种基于粘附力的无损散斑移转技术，将散斑便易可靠地移转到试件表面，可以随橡胶材料发生大变形而不脱落;采用数字设计散斑和无损移转的数字图像技术，对一类橡胶的I型断裂问题进行了研究，实验得到了裂尖场存在径向奇异分层和环向变形分区特性;实验结果表明数字设计散斑的DIC技术在橡胶材料断裂问

河北工业大学学报 2020年6期2020-01-16

数字图像相关中的散斑区域自动提取研究

异较大的涂料形成散斑[7]。如文献[1]中提到在高温测量下不同温度段最优成像对应的散斑图样。文献[4]人车碰撞实验中会对撞击物与车前盖喷涂黑白散斑，利用DIC方法计算碰撞后的头部伤害指数(HIC)。由于DIC的计算效率受到测量点个数的影响，测量点个数越多，精度越高，但所花费的时间也越长。如果不事先选择散斑区域约束计算点的范围，会产生很多无用结果，浪费了大量的计算时间，而且在实际拍摄的图像中散斑区域一般只占图像的一部分。长期以来，国内外学者在实验过程中往往会

中国光学 2019年6期2020-01-10

激光散斑法测量横向微位移及其应用

-7]. 其中，散斑照相术测微位移是光学干涉计量的一个分支. 在以往的利用散斑照相术测量微位移过程中，往往针对二次曝光散斑图像的功率谱的干涉条纹周期进行测量[8-9]，但这一测量会受到条纹对比度低、噪声大的影响. 本文在此工作的基础上将功率谱再做1次傅里叶变换，即可得到3个自相关强度分布，其峰值点的间距与物体的横向微位移量有关. 在实验中仅需测量最终光场中相邻2个自相关强度峰值点的间距，即可计算出物体的横向位移量. 整个实验利用CCD记录散斑光场，并利用计

物理实验 2019年12期2019-12-30

砂岩巴西劈裂裂纹扩展研究

裂纹扩展散斑高速摄影中图分类号：TU45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）06（b）-0063-05Abstract： In order to study the Brazilian splitting test characteristics and crack propagation of sandstone

科技创新导报 2019年17期2019-11-13

应用数字散斑投影测量纸页厚度

应用空间。其中，散斑投影技术逐渐成为研究热点。与传统的数字散斑相关技术[6-7]相比，散斑投影技术无需利用喷涂等技术在被测物体表面制作散斑，因此具有更好的适应性。本文提出了一种基于数字投影散斑相关的纸页厚度测量方法，能够实现纸页厚度的全场精确测量，光路简单，可靠性高，能够应用于工业现场测试。1 基本原理1.1 3D数字图像相关(3D-DIC)方法基于3D-DIC方法的测量结合了双目立体视觉和2D数字图像相关理论。利用相机拍摄被测物前后的数字散斑图像，再通过

应用光学 2019年5期2019-10-14

基于布谷鸟算法的数字散斑相关方法优化

00093)数字散斑相关方法(Digital Speckle Correlation Method，DSCM)又称数字图像相关方法(Digital Image Correlation Method，DICM)，是一种对位移和形变的光学非接触测量技术，最早在1980年代由Ranson[1]和Yamaguchi[2]等人分别独立提出。DSCM是通过对变形前后物体表面两张散斑的灰度信息进行相关运算，对变形前后的灰度图像匹配并建立其对应关系，然后通过这一对应关系搜

陕西理工大学学报(自然科学版) 2019年4期2019-08-30

透过散射介质对直线运动目标的全光成像及追踪技术

后形成一个复杂的散斑,影响了光学成像系统的成像分辨率和穿透深度.透过散射介质的全光场成像受到越来越多研究人员的关注,其在生物医学、安防和许多工程领域具有重要的应用价值.例如:对生物组织内部病变细胞的医学成像以及透过云、雾、霾、雨、雪、浓烟等散射介质的成像或遥感测绘等.近年来,研究人员利用记忆效应[1−5]、相位共轭[6−8]、传输矩阵测量[9−12]等技术对透过散射介质的成像进行了研究,取得了一些重大进展.然而,这些技术通常要求散射介质和(或)目标处于静止

物理学报 2018年22期2018-12-18

高温下数字图像相关散斑最优成像探究

一般由物体表面的散斑提供。因此，散斑图的质量往往决定相关计算的好坏。物体表面的灰度信息通常由物体纹理或人工喷涂散斑实现。一般采用喷漆的方法在物体表面形成散斑，通常会先喷涂一层底色，再喷涂另一种差别较大的颜色来提高对比度。值得注意的是，数字图像相关的相关函数对图像整体的灰度变化并不敏感，但如果发生局部的对比度变化，则会有较大影响。高温测量时，由于黑体辐射的影响，高温材料的表面自发光谱与外界照明光谱叠加，试样表面已经烧红近似白色。表面发射光谱已覆盖整个可见光区

中国光学 2018年5期2018-10-15

利用红外线实现图像深度信息获取

成衍射斑点，这些散斑具有高度的随机性，而且随着距离的不同所形成的散斑亮度、分布和大小会有变化[3]。只要用红外发射器在空间中打上这样的结构光，通过摄像头做光标定把空间中不同距离的散斑图案都记录下来，整个空间就都被做了标记，把一个物体放进这个空间，只要将物体上面的散斑图案与保存的模版进行匹配，就可以知道这个物体距离摄像头的位置。2 图像深度信息获取仿真实验实验采用30 W像素CMOS红外摄像头、红外激光器、微孔玻璃散射片、850 nm红外滤光片和皮尺等实验工

现代工业经济和信息化 2018年7期2018-07-04

基于液体光波导的散斑抑制

高度相干性产生的散斑现象严重影响了激光显示、激光照明等方面的应用，因此抑制散斑现象是必要的。为了人们观看体验，当散斑对比度抑制到4%以下时人眼才可以分辨［2］。Goodman指出评价散斑最重要的指标是散斑对比度C，它的计算公式是散斑图样光强度的标准差除以平均值［2］，散斑对比度可表示为：其中，σs为散斑图样总强度的标准差，-Is为总强度的平均值。但是由于某些因素的影响，如拍摄角度、传感器的缺陷等，若不计散斑的影响，光场仍然会出现光强分布不均匀的现象。特别在

长春理工大学学报（自然科学版） 2018年2期2018-05-26

等离子体中散斑光场的传输特性

目前普遍采用的是散斑打靶方式,也就是在激光装置终端加入连续位相板(CPP)元件以产生散斑来抑制非线性效应.由此可见,实际上与等离子体的产生相互作用的是一个散斑光场,而非通常研究使用的高斯光束.两种光场的特性完全不同,因此现有分析模型对这一现象的描述存在不足.早期光学散斑的研究由Goodman[16]发展并完善起来,他推导了散斑横向和纵向自相关函数,描绘出了散斑的基本图样.不过他在分析中假设产生散斑的光学元件的自相关函数是δ函数,这在实际的元件设计与加工中是

物理学报 2018年8期2018-05-08

散斑可见度光谱法中的相干因子

然+杨晖摘要： 散斑可见度光谱法是近年来兴起的研究密集颗粒流运动的新方法。针对散斑可见度光谱法测取颗粒温度的实验中，如何消除相干因子测量过程中的误差进行了研究。比较了静态散斑对比度以及散斑对比度系数的计算方法以及消除相干因子的方法，实验测量结果表明，由散斑对比度系数消除相干因子的方法能最大程度地保留测量准确度。该方法能够消除由环境不同及激光不稳定所带来的误差，使得同类实验具有更好的对比性。同时给出了计算量较大导致的时间分辨率较低这一问题的解决方法。关键词：

光学仪器 2017年6期2018-01-23

基于TV—维纳滤波的散斑噪声抑制

随机分布的颗粒状散斑噪声。散斑噪聲的存在大大降低了再现图像的信噪比和分辨率＼[4＼]， 使系统成像质量变差， 因此抑制散斑噪声对提高数字全息再现像的成像质量有重要意义。目前主要有2种方法来抑制散斑噪声，一是前期的光学实验方法，二是后期的数字图像处理方法。其中，数字图像处理方法是通过数字滤波从单幅全息图中提取物体信息。具体来说，数字全息图像去噪方法通常可分为如下研究方向：1）传统的滤波算法。包括中值滤波＼[5＼]、均值滤波＼[6＼]和邻域均值滤波＼[7＼]。

智能计算机与应用 2017年4期2017-09-18

剪切散斑干涉技术及应用研究进展

48309)剪切散斑干涉技术及应用研究进展王永红1*，吕有斌1，高新亚1，但西佐1，杨连祥1，2(1.合肥工业大学 仪器与光电工程学院，安徽 合肥 230009；2.美国奥克兰大学 机械工程系，罗切斯特 48309)剪切散斑干涉技术是一种非接触测量物体变形缺陷的光学无损测量方法，其通过计算物体变形前后的散斑图中的相位获取被测物的应变缺陷信息。近年来该技术在航空、航天等工业无损检测领域得到了广泛的应用。本文从系统关键技术、散斑图像处理技术两方面介绍了剪切散斑

中国光学 2017年3期2017-06-07

激光显示中散斑消除的专利技术综述

决激光显示装置中散斑问题的相关专利申请为研究对象，通过S系统进行检索并筛选获得样本，从申请发展趋势、区域分布、主要申请人、专利技术分支等方面对专利申请进行了统计分析，梳理出了消散斑技术的发展脉络。【关键词】激光投影；散斑；时间相关；空間相关激光散斑是激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体时，在散射表面或附近的光场中观察到的一种无规则分布的亮暗斑点，称为激光散斑。散斑噪声会对激光显示装置在屏幕上实现清晰的图像产生不利影响，降低图像品质，因此，需要通过减

科技与企业 2016年8期2016-10-21

激光光谱展宽散斑抑制效果分析

锵﻿激光光谱展宽散斑抑制效果分析赵倩楠，张瑞峰，李 锵( 天津大学电子信息工程学院，天津300072 )针对激光显示技术中的散斑干扰，提出了一种利用外腔半导体激光器来展宽光谱的散斑抑制方法。利用外腔半导体激光器中光反馈引起的自混合干涉效应，适当调节反馈强度使激光器进入相干坍塌态，以获得具有宽带发射特性的激光。然后将该宽带激光光源用于散斑测量系统，由于光谱展宽降低了激光的时间相干性，从而散斑现象能够得到有效抑制。实验结果表明，在自由空间反射光路中，当激光器处

光电工程 2016年12期2016-10-13

纳米磁流体动态散斑干涉场的奇异场分布

3)1 引言激光散斑测量技术具有测量精度高、非接触、全场、实时性和对环境要求低等优点，广泛应用于速度、振动、位移、应力、应变、表面粗糙度测量等领域［1-6］。随着人们对激光散斑场的统计性质认识的深入，激光散斑场强分布中相位奇异点的发现，更是激光散斑研究对光学理论的重大贡献。散斑图像中，光强零值点处的相位不能确定，光强零值点称为相位奇异点，又称为光学涡旋(optical vortex)，相位奇异点(Singularities)也叫奇异场(Singular o

中国光学 2015年6期2015-11-26

激光散斑法表面粗糙度测量的实验研究

刘国军激光散斑法表面粗糙度测量的实验研究刘国军浙江省教育厅项目（Y201016456）刘国军山东理工职业学院 汽车工程学院刘国军，男，1978年出生，本科学历，工学硕士，讲师，在山东理工职业学院从事教学科研工作，担任教务实训处副处长 ，研究方向：汽车检测技术，机械零件几何特征光学测量，车辆工程。光学散斑法是一种较新的表面粗糙度测量方法，因其非接触、面采样、装置简单等优点而得到广泛关注。为探讨光学散斑法工程应用的可行性，利用标准研磨样块对光学散斑法中的两种方

中国科技信息 2015年1期2015-11-16

基于4f的大视角剪切散斑干涉系统设计

2）引言数字剪切散斑干涉术具有全场、非接触、实时、高精度、高灵敏度、防震要求低等优点［1－3］，近年来，数字式错位散斑干涉仪在无损检测领域有广泛的应用，包括应变测量、材料特性表征、残余应力评估、泄漏探测和振动分析等［4－6］。近年来，国内外研究人员围绕数字剪切散斑干涉术做了大量研究工作，如印度的Mohan设计了多孔载频数字散斑干涉系统，并采用快速傅里叶算法，可同时测量被测物体的离面位移及其导数［7］；美国的L.Yang提出了一种新的原位相移标定技术，可以对

应用光学 2015年2期2015-05-29

转动随机微透镜阵列对激光显示中散斑的抑制

的过程中会产生“散斑”现象，这种现象会极大地影响到激光电视画面的质量［1－3］。国内外学者们为了抑制散斑做出了很多努力，提出了很多抑制散斑的方法，如旋转光纤法、转动匀光棒法、震动屏幕法、多波长法和相位元件法等。但是都有各自的不足之处，如结构复杂、成本高、抑制散斑效果一般等［4－5］。本文通过对随机漫射体抑制散斑的原理进行分析，提出了转动“随机透镜阵列”抑制散斑的结构，这种结构具有实现方法简单、成本低、占用空间小、光能利用率高和抑制散斑效果好的特点。经过实验

液晶与显示 2015年2期2015-05-10

基于光纤振动的激光散斑抑制方法的研究

于干涉叠加会形成散斑，而散斑会影响系统成像质量，因而散斑在成像系统中就成了不容忽视的问题。为此，有必要对散斑特性进行研究，以便人们能很好地控制散斑，从而抑制散斑对成像质量的影响。目前已经研究出很多抑制激光散斑的方法，比如利用脉冲激光的叠加［7］、移动孔径光阑［8］或散射体［9］、屏幕振动［10］等方法来抑制散斑，还可利用相干性［11］不同的光源来减弱散斑。本文中研究了光纤振动对激光显微成像系统中散斑图像的影响，同时采用散斑暗区比［12-13］来表征散斑图像

激光技术 2015年5期2015-04-19

基于激光散斑角度相关法表面粗糙度测量

触针法、衍射法和散斑法等［1-2］。散斑是相干光学中的一个现象，它是由于在粗糙表面(透射或反射)散射的光波叠加产生的，因此散斑图像中携带了被照射表面的粗糙度信息，目前利用散斑方法测量物体表面粗糙度是实现非接触、快速测量的一种有效方法，它克服了接触式测量划伤被测表面和效率低等缺点。测量表面粗糙度的散斑方法又分为散斑对比度法和散斑相关法。散斑对比度测量方法又分单色与多色、像面散斑与衍射面散斑对比度法，测量范围较小，一般用于粗糙度小于0.25μm范围内表面粗糙度

激光技术 2015年4期2015-03-18

基于图像功率谱的激光散斑评价方法

体表面会形成激光散斑，散斑产生的原因在于激光照射到物体表面时，表面上各点向空间散射光，形成不同的子波，这些子波在空间任一点相互叠加，产生相互干涉就会形成散斑［1］。散斑在全息术［2］和图像处理［3］中是极其有害的，它影响了成像系统的分辨率，隐藏了图像的细节信息［4-6］，所以应设法对其进行评价和控制。对激光散斑评价是为了获取散斑图像表面特有的性质，通常是在空域采用散斑图像对比度方法对其进行评价。西安电子科技大学的WU［7］等人利用自相关谱估计方法，应用动态

激光技术 2015年3期2015-03-18

用电子散斑干涉法测微小角度

）1 引言电子散斑干涉技术（Electric speckle pattern interferometry，ESPI）是在全息干涉技术基础上发展起来的一种现代光学测量技术，具有高精度、快速、非接触等优点，被广泛应用于位移、应变、表面缺陷等多种测试［1-3］.目前，ESPI已被引入大学物理实验，但是由于电子散斑图像中包含很强的颗粒性噪声，条纹的对比度和分辨率较低，精确提取物体的应变、位移等信息很困难，大部分实验系统只局限于干涉条纹的直接显示，无法进行定量检

物理实验 2014年7期2014-12-01

基于8051的激光散斑控制器

高度相干性是产生散斑，进而导致采集图像亮度不均与清晰度下降的原因。想要抑制散斑就需要降低激光的相干性。自从1960年激光诞生，散斑就出现了，前人对激光散斑做了众多的研究。总结起来目前大概有三种降低激光相干性的方法。分别是：降低时间相干性、降低空间相干性、产生动态散斑图样[2]。采用的方式或者是采用特殊的相位掩膜调至光束，或者是两位扫描复位转镜，或者是抖动屏幕等。以上方法均能够对散斑做到一定程度的有效控制，但成本过高，装置复杂且巨大，难以满足大众的需求。本文

西安航空学院学报 2014年3期2014-07-13

基于光纤振动的激光散斑控制

于光纤振动的激光散斑控制王晓琳，贺锋涛*，贾琼瑶，刘 佳（西安邮电大学电子工程学院，西安710061）散斑噪声的存在使得图像灰度剧烈变化，降低了图像分辨率，影响成像质量。为了控制散斑噪声，使用波长为405nm的激光作为显微系统照明光源，利用音圈电机振动光纤，通过对抛光玻璃显微成像，用CCD图像采集卡采集图像后进行了散斑噪声对比度分析。结果表明，在光纤振动幅度不变、振动频率在4Hz～55Hz内逐渐增加时，图像散斑对比度在0.0326～0.1197范围内逐渐变

激光技术 2014年2期2014-06-23

基于贝叶斯最小均方差的OCT图像散斑处理

不可避免的会产生散斑.这种散斑噪声降低了图像的质量,掩盖了生物组织的结构细节,给医学诊断带来了很大的困难,所以对OCT图像散斑噪声处理有着很大的现实意义.现在国内外对散斑处理的研究主要基于两个方面.一方面是改进OCT成像系统.OCT的成像质量与光源、数据采集速度、扫描速度、测量灵敏度等性能参数有关,Kim[1]等人提出了利用部分空间相干宽带光源来抑制散斑噪声.Pircher[2]等人提出了频域合成法,利用两个非相干信号来减少散斑,同时还保留了较高的空间分辨

上海师范大学学报·自然科学版 2013年3期2013-12-18

电子散斑干涉法测量金属表面受热变形的相关物理特性探究

23808）电子散斑干涉法测量金属表面受热变形的相关物理特性探究彭小兰，王红成，张绍强（东莞理工学院，广东东莞523808）首先简要介绍了激光电子散斑干涉测量的原理和激光散斑的物理特性,基于这一基本原理搭建了实验平台，实现了对金属受热形变的测量,在现有条件下提出了对测量光路的改进，并依据该实验改进了检测零件面对面的平行度方法.激光电子散斑；物理特性；标准偏差1 引言随着航空航天技术、雷达技术、激光微电子技术、计算机技术等新技术的快速发展，要求机械加工的精度

赤峰学院学报·自然科学版 2013年16期2013-07-13

一种基于FPGA 的激光散斑实时测量目标角振动的新方法*

全息干涉计量法、散斑法。其中散斑法测量振动的方法分为:散斑照相术、散斑干涉测量术、电子散斑图样干涉测量术(ESPI)以及数字散斑相关测量术(DSCM)［2－3］。本文针对数字散斑相关测量技术提出了一种实时测量目标角振动的新方法。数字散斑相关方法与其他散斑测量方法相比具有光路简单、要求测量环境简单，可以在野外应用等优点。目前国内外利用数字散斑相关测量振动的方法主要是通过用CCD 摄像机探测散斑图像并送入计算机进行图像处理［4－6］。本文提出了一种基于FPGA

电子器件 2012年2期2012-12-22

相移散斑干涉计量中包裹相位误差研究

34023)相移散斑干涉计量中包裹相位误差研究蒋 涛(长江大学工程技术学院，湖北 荆州 434020；长江大学地球物理与石油资源学院，湖北 荆州 434023)介绍了相移散斑干涉计量中获得包裹相位的2种基本方法——差值相位法、相位差值法，通过模拟漫射体产生离面倾斜散斑干涉图的Matlab程序计算了不同平均窗口、平均次数、系统孔径下的相位误差。结果表明，采用各向异性窗口多次平均、增大系统孔径的相位差值方法能减小相位误差。包裹相位；差值相位法；相位差值法；平均

长江大学学报(自科版) 2012年13期2012-11-10

8结点等参位移模式在数字散斑相关方法上的应用1)

测量方法，即数字散斑相关测量方法［2－11］;但在应用数字散斑相关测量方法时，大量繁琐重复的相关运算，使得计算量非常庞大、处理数据的过程相当缓慢;同时环境、光源等因素也影响了相关搜索的准确性［12］。为了解决这一难题，本文引入新的8结点等参单元位移模式来适应不规则的变形，这使其在处理复杂变形时拥有曲边特性，更接近真实的变形情况，精度更高。1 8结点等参单元位移模式的引入众所周知，位移模式选定以后，就可以按照确定的公式推导数字散斑相关的公式，其数字散斑相关方

东北林业大学学报 2012年2期2012-06-13

激光散斑在大学物理实验教学中的应用

15211)激光散斑在大学物理实验教学中的应用黄水平 张飞雁(宁波大学理学院,浙江宁波 315211)介绍了激光散斑在大学物理实验中的几个具体应用.从激光散斑的特征公式出发,分析了利用激光散斑测量透镜焦距的原理和方法;介绍了应用双曝光散斑图测量物体面内位移的原理和方法;利用激光散斑的统计特性,提出了一种测量高斯光束特性参数的新方法.这些方法光路设计简便易行,且具有实用价值,引入到大学物理实验中是可取的,也是可行的.激光散斑;测量实验;物理实验教学1 引言激

物理与工程 2011年1期2011-12-20