基于调制度测量轮廓术的测量系统研究

调制度测量轮廓术可以实现对物体的垂直测量 ,特别适合于探测表面有高度剧烈变化或不连续区域的物体 ,研究实用的基于调制度测量轮廓术的测量系统对三维传感和机器视觉有重要意义。本文从调制度测量轮廓术的原理出发 ,分析了获取条纹调制度信息的原理 ,提出了两种易于实现仪器化的垂直扫描方法 ,提出了调制度测量轮廓术的实验系统设计方法和步骤 ,给出了模拟实验结果。本文的工作对调制度测量轮廓术的实验设计和实用化有重要的意义     

同步扫描的调制度测量轮廓术三维面形重建算法

基于三角法的结构光三维测量技术具有较高的精度,但投影光轴和观察光轴之间的夹角在测量过程中可能产生遮挡和阴影,需要通过两次或多次不同方向的测量和拼接解决。与三角测量不同,基于调制度测量的三维面形测量方法采用了垂直测量原理,将投影光轴和观察光轴重合,从而摆脱了基于三角测量原理的光学三维传感方法中阴影、遮挡等限制。对一种连续相移和垂直扫描的调制度测量轮廓术三维面形重建算法进行了研究,分析了这种类型的结构光扫描条纹的特点,基于这种特点介绍了几种同步扫描的调制度测量轮廓术提取调制度及三维重建算法,比较了几种算法的特点,实验表明采用适当的三维面形重建算法,可以在垂直测量的模式下实现115 mm深度测量范围,对被测面积为120 mm×120 mm检验平面测量,标准差可达0.19 mm。     

用频谱仪测量电视调制度

本文简述了电视调制度的定义及常用的测量方法。根据作者的经验提出了用频谱仪测量电视调制度的方法并分析了测量原理及给出了计算方法。     

结构光场的非正弦性对调制度测量轮廓术精度的影响

在采用结构照明的调制度测量轮廓术中 ,条纹的调制度对测量精度具有重要影响。本文讨论了结构光场的非正弦性对条纹调制度测量的影响并给出了影响规律 ,即相移次数为L时 ,只有n =mL± 1次谐波会对调制度产生影响 ,调制度误差频率为L倍基频频率 ,实验验证了这一规律的正确性。本文的工作对调制度测量轮廓术具有重要意义。     

超声驻波光强调制器的调制度测量

本文给出了一种利用低频调制法测量超声驻波光强调制器的调制度的新方法.利用这种方法,克服了一般光电测量系统无法同时测量直流与高频交流分量的困难,可直接在示波器上显示出光电讯号的直流分量及一个幅度等于高频交变分量幅度1/2的低频讯号,从而可利用调制度的原始定义计算调制度.     

基于相移与调制度比的结构光三维面形垂直测量方法

为了兼顾调制度测量轮廓术的测量速度与测量精度,提出了一种新的基于相移与调制度比的调制度测量轮廓术方法。使用一个由柱面镜和普通投影镜头组成的特殊投影系统,将竖直与水平两组相移正弦光栅依次投射在测量区域,柱面镜使两种光栅条纹的"像面"分离,两"像面"之间构成测量区域。利用相移算法得到两组正弦条纹在测量区域的调制度分布,并建立两种条纹的调制度比与实际物理位置的映射关系。测量时,将待测物体放置于测量区域,并根据物体表面两种条纹的调制度比与物理位置的映射关系,即可重建物体的三维面形。通过对实物的测量实验验证了所提方法的可行性。     

调频立体声广播调制度监测系统的设计与实现

文章介绍了调频立体声广播的基本原理,分析了在频域内测量调制度的方法.通过这种方法,提出了基于Xilinx公司Spartan-3A DSP系列的XC3SD1800AFPGA芯片的监测系统设计方案.该方案用硬件方式实现了FFT算法和Cordic算法,完成信号从时域到频域的转化,并利用频谱分析法准确地测量出广播调制度.     

空间光强分布不均匀对二阶单次自相关脉宽测量的影响

为研究空间光强分布不均匀对二阶单次自相关脉宽测量的影响,分析了二阶单次自相关测量脉宽的原理,重点讨论了周期性调制和局部暗区/强区对脉宽测量的影响,用数值模拟的方法分析了不同调制形式以及不同调制度可能引起的测量误差,并进行了初步的实验验证.结果表明,当近场空间光强分布有周期性条纹状调制时,在一定范围内条纹越稀疏,调制度越大,CCD的测量值偏差越大;当近场有局部暗区(强区)调制时,在暗区宽度不大的前提下,暗区宽度越宽或强区宽度越窄,调制度越大,CCD的测量值偏差越大.     

BSO晶体电光效应的实验研究

本文研究了含有自然旋光的BSO晶体的电光效应,并采用自然旋光与电光相移相补偿的方法和调制度函数法测量了不同生长条件下BSO晶体的半波电压。     

相位展开中基于调制度轮廓线的极点连接算法

在相位测量型光学3维传感技术中,为了正确恢复物体的真实相位,采用了一种基于调制度轮廓线连接极点的相位展开算法。该算法将调制度分布图与分支阻断法相结合,利用图像增强技术中拉普拉斯算子检测边缘,从被测物体调制度分布中提取物体的轮廓线,用于指导极点的连接和截断线的设置,最后结合菱形算法快速展开被测物体的截断相位,能够得到较为真实的相位展开结果。实验结果表明,新方法结合了调制度分布图展开相位可靠和分支阻断法计算时速快的优点。在面形存在陡变和凹陷的复杂情况下,新算法甚至比可靠度排序法更能够有效地恢复出物体的真实相位,保证了测量的精度,而且运算速度比可靠度排序算法快了3倍。     

基于正交双频光栅投影的在线三维检测

提出一种用于在线三维检测的正交双频光栅。光栅在原单频条纹正交方向引入一高频条纹,用于提取调制度信息,完成检测过程中的像素匹配。解决了测量中像素匹配和相位计算对光栅频率要求不同的问题。同时高频条纹的引入不影响低频条纹求解相位,在相位求解过程中无需滤除高频条纹,避免了频谱滤波对相位精度的影响。模拟和实验均验证了所提方法的有效性。     

高密度全场主动离焦三维测量的精度分析

向物体投射正交正弦光栅或正弦光栅，都能实现我们提出的高密度全场离焦三维测量，实验发现测量精度依赖于投射模式和物体毒面纹理。计算机模拟显示物体深度测量精度与物体纹理的调制度、频率和投射光栅方向有关。对各种纹理，正交正弦光栅投射的测量精度都高于正弦光栅投射的测量精度。在相同实验条件下，正交正弦光栅和正弦光栅投射的弱纹理表面的深度测量均方误差分别为0．18mm和0．25mm，较强纹理表面的均方误差为0．35ram和0．54mm。     

有线电视视频调制度的定量分析

行标GY／T122—95规定的有线电视调制器入网技术条件中，视频调制度为87．5％，调制深度过高或过低都会引起彩色视频信号的失真，因此，要求前端技术维护人员对调制器的视频调制度定期测量，并在不产生过调的前提下尽量开足调制度，使调制器输出信号的质量达到最佳。     

白光干涉零光程差位置的五步测量法

给出了采用5步法测量白光干涉中零光程差位置的理论推导。提出在测量中以双光束干涉条纹间距的1／4大小作为干涉光强空间采样间隔；以被测点附近5点测量数据作为一组基本数据来确定干涉条纹的局部调制度；采用重心法确定干涉条纹调制度的最大值位置，并以此作为零光程差位置。对不同干涉光强分布公式生成的模拟测量数据进行了理论分析；对光电测量系统中的机械精度与光电测量精度对测量结果的影响进行了定量计算。通过计算得到，本方法的最大零光程位置测量误差不超过1／4干涉光中心波长。     

低分频同步SVPWM下调制度非线性补偿方法研究

针对低分频同步SVPWM实际输出调制度与目标调制度存在偏差的问题，重点对低分频同步SVPWM的理论调制度与实际调制度对应关系进行推导说明，提出一种可适用于不同分频的调制度非线性补偿方法。当分频数大于3时，根据当前目标调制度，调用该分频实际调制度与理论调制度对应关系数组读取补偿后的理论调制度；当分频数等于3时，根据公式直接求出补偿后的理论调制度，采用补偿后的理论调制度进行三相脉冲比较值计算。试验结果表明，所提方法可准确进行调制度非线性补偿，补偿后实际调制度与目标调制度一致，控制精度得到有效提高。     

半导体激光器端面剩余模式反射率测量结果的分析

本文分析了单色仪出射狭缝宽度对半导体激光器镀膜端面反射率测量的影响,理论预言了调制度和反射率的测量值以及测量谱中波峰和波谷的位置随缝宽周期性变化的规律。实验结果证实了理论预测的正确性。     

S波段遥测发射机调制频偏及非线性测量

调频参数的测量,诸如调制频偏、非线性失真、频率响应,通常可采用KF调制度测量仪进行测量。当载频高于1300MHz或频偏大于400kHz时,目前还无法用仪器直接测试。本文介绍一种用频谱仪测量S波段遥测发射机的调制频偏及调制非线性的方法。     

基于调制度比的光学三维测量轮廓术

复杂物体的快速三维测量是光学三维轮廓术的难题之一.提出了基于调制度比的光学三维测量新方法,设计了基于共轴光路的测量系统.理论分析表明,在几何光学近似下,物体表面一点调制度比的对数与该点的高度成正比,因此可以用调制度比作为物体高度的载体.通过标定建立高度与调制度比的查找表,测量时利用CCD在两个不同的位置分别获取物体表面的光栅信息,利用傅里叶变换方法计算相应物点的调制度并计算比值,根据调制度比值通过查找表得到相应物点的高度信息.该方法采用共轴光路,有效避免了阴影和遮挡问题;采用调制度比作为物体高度测量的载体,只需要两幅光栅图就可以得到物体的高度信息,具有测量快速的优点.对高为79.51 mm的台阶测量的相对误差为0.86%,实验结果证实了该方法和系统的有效性.     

一种测量体光栅调制度和有效厚度的新方法

以Kogelnik的体相位光栅耦合波理论为基础,通过测量光折变体光栅的衍射效率与布喇格偏移角的关系曲线,并根据该曲线的3dB带宽和旁瓣峰值的相对大小及其角度偏移量,可计算出光折变体光栅的折射率调制度和有效厚度。对LiNbO3：Fe晶体的实验测量结果很好地验证了该方法的可行性,其测量精度与数字全息术和马赫一曾德干涉仪的方法相当,但测量过程却更加简单。     

OPO—CARS光谱技术与微量气体浓度的测量

本文利用相干反斯克斯拉曼光谱（CARS）技术,根据在低浓度时极化率的共振项对非共振项的调制与被测气体的浓度有关,提出了通过测量调制度求出微量气体浓度的方法,建立了共振极化率的调制度与被测气体浓度,温度之间关系,验证了数量关系式的正确性,其结果理论值与实验值在低浓度范围内的偏差不超过4．5％,并实测了酒精火焰中不同位置处的CO浓度,讨论了气体温度等因素对测量结果的影响。