一种大尺度二维直线度精密测量的新方法

本文提出了一种远距离、大范围二维直线度测量的新方法．该方法采用特殊设计的十字线准直激光器及线阵CCD，通过特殊的光学系统结构设计，能在0-20m距离内连续测量，直线度范围可达70mm，精度优于0．1mm，实际测量结果表明，该方法可适应野外作业环境。     

一种快速光刻模拟中二维成像轮廓提取的新方法

在一种新颖的快速光刻模拟算法的基础上,提出了一种新的基于稀疏空间点光强计算的二维成像轮廓提取算法.该算法能够根据版图特点合理选择采样线的位置,有效地确定轮廓线存在的范围,并根据在采样线上光强单调分布的特性来快速地搜寻轮廓点.实验表明,这是一种快速高效的轮廓提取方案,能够适应光学邻近校正中巨大的运算量.     

一种快速光刻模拟中二维成像轮廓提取的新方法

在一种新颖的快速光刻模拟算法的基础上,提出了一种新的基于稀疏空间点光强计算的二维成像轮廓提取算法.该算法能够根据版图特点合理选择采样线的位置,有效地确定轮廓线存在的范围,并根据在采样线上光强单调分布的特性来快速地搜寻轮廓点.实验表明,这是一种快速高效的轮廓提取方案,能够适应光学邻近校正中巨大的运算量.     

相位测量轮廓术中探测器非线性误差的分析

在相位测量轮廓术（PMP）中，探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素，本文对该误差进行了理论分析和计算机模拟，比较了各种相移算法对这一误差的抑制能力，数值模拟与理论分析的结果一致。本文可为实际应用中合理地选择算法提供理论依据。     

相位测量轮廓术中投影条纹畸变的研究

在传统的采用发散照明的相位测量轮廓术中,为了准确得到被测物体的高度分布,测量前必须将参考平面坐标与相位分布之间的映射关系计算出来并以数据表的形式存储在计算机中备用。文中研究改进了投影条纹的分布,使投影到参考面上的条纹满足周期性分布,参考面上的相位分布是坐标的线性函数,无须提前将参考面坐标与相位分布的映射关系计算好并储存于计算机中,提高了测量精度,简化了实验装置。实验表明所提出方法的可行性与有效性。     

用彩色二维编码测量动态物体三维轮廓的方法

用红绿蓝颜色的正方形组成二维编码平面，并针其附着在被测物体表面，作为立体视觉测量中的匹配点。用2套光学成像系统获取被测物体的彩色图像，通过计算机图像处理技术找出2个图像中的匹配点，再根据匹配点的视差来获取物体的三维轮廓信息。这一方法特别适于对人体的运动进行三维跟踪测量。     

基于三角形分布光栅的相位测量轮廓术

相位测量轮廓术凭借其高精度、非接触的优点在现代生活中受到了极大的重视,但其应用却受到正弦光栅复杂制作工艺的限制。根据相位测量轮廓术的基本原理,提出了基于三角形分布光栅的相位测量轮廓术。同正弦光栅相比,三角形分布光栅的制作工艺相对简单,更具有实用意义。对这两种方法的精度进行了比较和分析,并分别在无噪声的理想情况和有噪声的实际情况下,分析了光栅周期、条纹对比度以及物体最大高度对测量精度的影响。通过计算机模拟与实验表明,基于三角形分布光栅的相位测量轮廓术具有较高的精度和可行性。     

提高激光束整形质量的新方法

从设计优化算法和拟合方法两方面,研究了提高二元光学元件(BOE)激光束整形性能的方法。利用盖师贝格-萨克斯通(GS)算法和平滑修正法相结合的混合算法以及改进的平滑修正法,在保持顶部均匀性的前提下提高了能量转换效率,在极坐标下得到了高质量的均匀圆光束和空心环形光束输出。研究了元件半径、采样点数和初始半径与拟合精度之间的关系。在Zemax中得到了合理的BOE相位结构,输出光束满足设计要求。     

复合光栅投影的相位测量轮廓术

本文提出一种利用复合光栅进行相位测量轮廓术的方法,将三个有一定相移的条纹合成一个彩色光栅,用此光栅进行投影完成相位测量轮廓术.该方法具有单帧测量、无相移误差的优点.文中给出了理论分析和计算机模拟.     

一种抑制相位测量轮廓术数字化误差的方法

在采用数字光投影仪(DLP)的相位测量轮廓术(PMP)系统中,DLP投射的光栅信号实质上是对正弦模拟光栅信号的数字化,数字化过程不可避免地影响PMP的精度,本文提出一种通过连续相移多周期的相位测量来抑制数字化过程引起的误差的新方法.实验结果表明,该方法对各种相移步数的PMP均有抑制数字化误差的能力,特别在五步相移轮廓术采用三周期相移时数字化误差抑制能力最佳.     

数码相机调焦误差对相位测量轮廓术的影响

给出了数码相机对同一光栅条纹进行多次再调焦拍摄的实验结果，对调焦误差引起的相位测量误差进行了统计分析和数值模拟，给出了相位测量误差和调焦误差之间的解析表达式，并对调焦误差引起相位误差的一些影响因素进行了讨论。数值模拟与理论分析的结果一致。最后，提出了减小或避免这一误差的办法。     

相移阴影莫尔轮廓术的相位去包裹处理新技术

文章将相移方法引入传统的阴影莫尔轮廓术中，通过三步相移法得到三维物体的相位分布图。并半原来提出的变精度二次测量相位去包裹方法引种为更一般、更实用的方法，首次利用改变光源位置实现变精度测量。     

基于线阵CCD的二维轮廓扫描系统

吊装过程中为获取吊物具体位置信息,设计了一种基于线阵CCD的二维轮廓扫描系统。利用激光照射直线与线阵CCD投影直线相交的原理求取激光照射点二维坐标;提出了一种基于硬件的线阵CCD脉冲中心位置测量方法;采用双直线法对线阵CCD进行标定,得到其输出像素坐标与投影直线的映射关系;研究提出了一种升降速控制策略,能平稳高效地控制步进电机。用已知尺寸的圆柱形PVC管作为实验对象,系统测得其二维轮廓若干离散点坐标,通过圆周拟合的方式得到圆柱半径,平均误差为0.928 mm,系统一次扫描耗时约0.45 s;实验结果表明,系统测量精度较高,扫描速度较快,可广泛应用于物体的二维轮廓扫描。     

采用虚拟标准平面标定相位测量轮廓术系统

为了标定相位测量轮廓术系统中相位-高度映射关系,引入了虚拟标准平面。基于投影是摄像的逆过程这一事实,从摄像机模型出发,使用统一的数学模型和平面靶标来标定出摄像机和投影仪的内部、外部参量。再由双目视觉中的立体标定方法得出测量系统的几何结构。最后根据标定得到的参量,在测量体积内设置参考平面并计算得出参考平面及不同高度上平行于参考平面的各标准平面上的相位分布。利用最小二乘法求解相位-高度映射方程系数。实验测量的标准差达到0.046mm。对间距为1.00mm的台阶模型进行测量,实际测得间距为0.99mm。结果表明,该方法可行,简化了相位测量轮廓术系统标定过程。     

基于光学扫描全息测量相位物体的相位分布

为了测量相位物体的相位分布,提出了一种基于光学扫描全息系统测量相位物体相位分布的方法。该方法在原理上与以往传统测量方法有很大不同,它采用相干模式下的光学扫描全息系统,利用一个小孔探测器记录与相位物体的相位信息相关的数据,随后采用反演重建算法得到被测物体的相位分布。此外,对该方法的工作原理及重建效果进行了理论分析和模拟仿真,并分析了在记录和重建阶段所采用的小孔是非理想状态情况下,小孔对物体相位分布测量结果的影响。结果表明,用该方法测量相位物体的相位分布是可行的,并且可以获得很好的效果。     

一种快速高精度三线阵CCD三维轮廓术

文中提出一种新的快速三维轮廓测量方法,将三个1024像素的光敏元阵列等间距封装在一起,无须通常的机械或电子式的移相操作,只要物体的位移量和空间采样间隔满足整数倍的比例关系,一次性连续扫描采样就可以获得三幅相位图。通过三路DSP处理器自动计算,就可完成整个测量过程。实验结果表明,本文提出的三线阵CCD相位测量系统具有较高的测量精度和测量速度,有很高的实用价值。     

一种表面粗糙度非接触快速测量的新方法

照射在样品表面的激光束随着表面粗糙度的不同,反射光密度分布将不同;表面粗糙度增大时,反射光密度将被扩展。本文根据这一原理,提出一种使用激光束快速测量表面粗糙度的无触点光学法。通过测量反射光密度分布曲线的半宽度,由高斯曲线系数的标准差计算表面粗糙度。文中给出了测量结果。     

二维光束扫描镜的非线性失真

本文通过坐标变换导出了一种二维光束扫描系统的光束矢量表达式，利用该表达式对扫描光栅的非线性畸变作了讨论，指出，这种畸变只在第一反射镜（本文中的Ａ镜）的扫描方向上发生。而畸变的程度则与第二反射镜（Ｂ镜）的偏转角有关。