基于无监督学习的双分支融合低光图像增强方法

针对经过算法增强后的图像产生伪影且图像噪声放大的问题，提出了一种基于无监督学习的双路融合低光照图像增强网络(Unsupervised Learning-based Dual Fusion Low-light Image Enhancement Network, ULDFNet),可从非配对的低光和正常光数据集中学习到低光图像到正常光图像的映射方式。ULDFNet由双支路构成，上支路是注重对噪声进行抑制的细化分支，下支路是基于注意力机制的U-Net全局重建分支，用于高质量图像的生成。判别网络采用特征金字塔的多尺度结构来增强图像全局一致性，同时改进了损失函数，引入全新的保真度循环一致性损失来进一步提高图像纹理信息的恢复质量。定性与定量的实验结果证明了所提方法能够有效抑制增强后图像伪影的产生和噪声的放大。     

空间编码高速三维轮廓测量技术—原理和方法

给出了一种用于机器人视觉系统成物体三维形面测量中的结构光空间编码测量技术。它的测量原理虽然与结构光三角测量原理类似，但它克服了三角法中获取图像和处理时间较长的缺点。本文着重论述其测量编码原理， 计算机图像学为基础讨论，推导得到共计方程组。     

一种新型的ATM光接线器

本文介绍一种新型的ＡＴＭ光接线器结构，用于实现吞吐量大于１Ｔｂ／ｓ的ＡＴＭ运行。所建议的结构基于垂直表面发射电光器件（ＶＳＴＥＰ）。该元件既可作为光缓冲存储器，又可作为光自选路由电路使用。文中还讨论自选路由电路所需的优先权控制问题。     

基于轻量化DeepLab v3+网络的焊缝结构光图像分割

基于激光结构光视觉传感的焊缝跟踪技术将焊缝定位转化为结构光条纹特征点的定位，具有较强的普适性。然而，实时焊缝跟踪中弧光（焊接电弧产生的强烈可见光）、飞溅（溅射焊渣）、烟尘等噪声对结构光图像造成了严重的污染，从而影响了焊缝定位的精度和鲁棒性。滤除结构光图像中的噪声对于提升焊缝定位的精度和鲁棒性具有重要作用。为滤除焊缝结构光图像中的噪声，本文提出了一种基于轻量化DeepLab v3+语义分割网络的焊缝结构光图像分割方法，通过分割出结构光条纹的前景图像来达到噪声滤除的目的。采用浅层Resnet-18网络替代DeepLab v3+的原始深层骨干网络，以提高分割效率；以像素占比的补数为权重设计了加权交叉熵损失函数，以提高结构光条纹分割的像素准确率。实验结果表明：所提方法的平均单张图像推理时间为15.9 ms，结构光条纹的像素准确率为96.47%，结构光条纹的平均交并比为89.04%，可以实现高效、精确、鲁棒的结构光图像分割，从而达到焊缝结构光图像中弧光、飞溅、烟尘等噪声滤除的目的。     

基于块匹配的激光条纹亚像素中心提取

线结构光进行三维测量时获取的结构光图像易受噪声干扰,影响了光条中心提取精度,进而限制测量系统精度。为减少噪声干扰,提高光条中心坐标提取精度,提出了一种基于块匹配的光条中心提取方法。通过骨架细化算法初步提取光条像素中心,在每个像素中心周围生成包含其邻域信息的图像块,通过块匹配寻找结构光图像中的相似光条结构,求取具有相似结构的光条中心坐标均值作为最终坐标中心。通过仿真分析和实验验证,该算法能够有效抑制图像噪声影响,提高了光条中心提取精度。     

理想匹配层及模式匹配法分析多段平面光波导结构

将理想匹配层（PML）吸收边界条件和模式匹配法用于多段平面光波导结构分析，给出了一种改进的平面光波导结构的PML吸收边界条件，并对光波导的光场分布进行数值模拟，所得结果表明了PML吸收边界条件应用于多段平面光波导结构分析的有效性。该方法也可用于分析复杂结构的平面光波导。     

ISAR成像的处理与分类方法

基于小波变换和马氏距离的性质，提出了目标ISAR成像的处理与分类方法。对IS—AR成像进行Mallat分解，得到图像的边缘图像。计算边缘图像上点的马氏距离，得到马氏距离阵列，并作为目标特征向量。实验表明，该特征向量具有维数少、结构稳定的特点，可用于目标识别。     

用于粒子场图像速度分析的新型光源装置

介绍了一种用于粒子图像速度分析（ＰＩＶ）的光源装置。利用该装置可在间得到一组相互平行的“光切面”，用于精确、快速地对复杂流场分布进行分析。     

全息聚合物分散液晶（HPDLC）的立体图像记录

近年来通过复制全息相，可以很容易地制作立体全息相。日本电信电话公司的伊达宗和等将该方法用于HDPLC（全息聚合物分散液晶），将普通的立体全息相作为原版，用复制其再生像的方法，试制了大面积均匀的HPDLC。首先在带有透明电极的玻璃板制成的间隙为10um的盒内注入硬化树脂和向列型液晶的混合物，使其与作为原版的全息图紧密相接，然后用经过显微镜的物镜放大的氩离子激光（488nm)照射，将照光作为参考光，全息再现光作为物体光，这两束光产生干涉，便可复制出与原版图像相同的全息图片，复制结果表明，在不加外电场时可实现良好的再现，加上外电场时，立体图像则消失，这种以全息图片为原版的复制方法对激光光路的波动要求不高，因此，在制作较大面积的HPDLC时也非常有效。     

基于简化PCNN模型的结构光图像自动分割方法

针对CCD获取的结构光图像因大尺寸、光照不均匀,一般分割方法容易产生过分割或欠分割,提出了一种简化的脉冲耦合神经网络(PCNN)分割方法。将结构光图像进行分块,降低光照对分割质量的影响。每块子图像采用改进的PCNN模型自动进行分割。PCNN采用线性方式动态调整脉冲门限,以最小交叉熵确定其迭代次数,并利用邻域像素间的关系自动调整连接系数,减少人工干预。通过主客观评价指标对分割结果进行了比较,结果表明,提出的算法可以有效地分割出结构光图像中的条纹及点阵模式,目标边缘光滑、连贯和清晰,可以用于结构光图像的分割处理。     

底发射VCSEL片上点阵结构光投影装置设计

为解决现有点阵结构光投影装置中准直透镜会导致较强的零级衍射而造成投影点阵光强分布不均匀的问题,提出了一种基于底发射垂直腔面发射激光器的片上点阵光投影装置结构,并给出了衍射光学元件设计思路。首先对目标光场进行光强调整和坐标变换,在无准直透镜情况下利用基于瑞利-索末菲衍射积分的Gerchberg-Saxton改进算法获得片上衍射光学元件的相位分布,并最终对该点阵投影装置的投影效果进行评估。结果表明:在衍射光学元件设计过程中采用高斯光束作为光源时,该结构能更好地抑制零级衍射,获得光强分布更加均匀的投影点阵。此外,该结构不仅可省去透镜的安装,减小投影装置尺寸,还可通过流片工艺实现光源和衍射光学元件一体化集成。     

基于虚拟双目的条纹结构光三维重建

为解决传统双目条纹结构光三维重建存在的同步性和成本高等问题,提出了基于虚拟双目的条纹结构光三维重建方法。采用单相机和两块双棱镜及投影仪设计了具有双目视觉功能的虚拟双目条纹结构光三维重建系统。通过双棱镜折射和分光改变被测对象表面反射光的路径,使用一个相机同时完成多视角的图像采集。通过多频外差法和立体匹配、双目标定得到被测对象的深度信息并重建点云。实验表明,文中提出的方法和真实双目结构光方法测量标准球的均方根误差分别为0.037 9 mm和0.030 5 mm。文中提出的方法可促进双目条纹结构光技术在快速、低成本、小型化等方面发展,同时该方法可推广到彩色相机条纹结构光三维重建及投影散斑结构光三维重建。     

复杂光线环境下结构化光斑的差动成像提取方法研究

结构化光斑提取是线结构光三维视觉测量的重要基础。针对在复杂背景光环境下结构化光斑难以提取的问题,本文提出一种基于时域差动成像的结构化光斑提取方法。通过电路控制线结构光与成像单元的同步工作,使连续拍摄得到的两帧图像中一帧含有结构化光斑,另一帧不含结构化光斑,通过对两帧图像灰度值的相似性特征参数识别,提取光斑的潜在区域,再结合关联区域筛选处理,即可有效提取出结构化光斑。这一方法能够在复杂的背景环境中将低信噪比结构化光斑准确提取出来,对于线结构光三维视觉测量等结构化光斑的相关应用都具有很高的实用价值。     

THREE DIMENSIONAL DIGITIZATION OF HUMAN HEAD BY FUSING STRUCTURED LIGHT AND CONTOURS

Three dimensional digitization of human head is desired in many applications.In this paper, an information fusion based scheme is presented to obtain 3-D information of human head, Structured light technology is employed to measure depth.For the special reflection areas, in which the structured light stripe can not be detected directly, the shape of the structured light stripe can be calculated from the corresponding contour.By fusing the information of structured light and the contours, the problem of reflectance influence is solved, and the whole shape of head ,including hair area, can be obtained.Some good results are obtained.     

数字微镜器件的时空特性

数字微镜器件是一种新型的微电子、微机械、微光学集成器件，可广泛的用于大屏幕投影显示。实际上，数字微镜器件作为一种新型的空间光调制器，在光学信息处理和结构照明型三维传感中也具有广泛的应用前景。本文介绍了数字微镜器件和数字光处理器的基本原理，分析这种器件的时间空间特征，讨论了这种时空特性对结构照明型三维传感应用的影响。本文还给出了反映这种时空特性的实验结果。     

基于小波变换的结构光光条图像去噪方法

结构光光条图像通常受到大量噪声的干扰,会对光条图像分析的造成影响。本文通过对结构光光条图像的噪声特点的分析,结合中值滤波和小波去噪特性,提出基于自适应中值滤波和改进小波重构的去噪方法。用本文提出的方法对结构光光条图像进行去噪处理,并与传统小波软阈值去噪法等其他去噪方法结果进行对比。使用客观的评价标准对两种方法去噪效果进行评价,结果表明,本文提出的去噪方法对结构光光条图像有更好的去噪效果。     

结构光条纹中心线的鲁棒提取

结构光条纹中心位置的精确检测是影响结构光系统精度的关键问题之一。提出一种多步骤的鲁棒性提取方法,首先采用自适应阈值法剔除噪声点,然后采用光条膨胀和细化方法,得到初始的中心点,并利用此初始中心点的梯度,得到光条法线方向。最后,在法线方向求取灰度重心,得到光条亚像素中心线。该方法应用在基于线结构光检测原理的隧道轮廓变形监测装置中,实验结果表明,能准确提取光条纹中心。     

一种基于BP神经网络测量物体高度的快速方法

本文提出的方法是在相位测量法的基础上,利用神经网络建立折叠相位与高度的映射关系,不需要严格搭建系统,也不需要展开相位及标定系统,不必考虑由系统的非线性所带来的误差.测量结果的精度在十个微米左右,标准方差在一个微米以下,是一种快速有效且准确稳定的机器视觉高度测量方法.     

十字线结构光双目视觉测量的在线匹配方法

一字线及编码(相移)光栅结构光扫描测量系统在复杂曲面数模过程中得到广泛应用,但不能同时保证较低的测量不确定度指标和复杂曲面数模结果的各向光顺性.文章采用双目视觉和十字光配置扫描测量方案,在有效降低测量不确定度指标的同时,利用正交配置的十字光平面,改善了复杂曲面数模结果的各向光顺性.针对十字光双目外极线约束匹配可能存在的多义性问题,提出了附加光平面约束,有效剔除了误匹配点.实验结果表明:该十字光匹配方法可行、具有较好的精度,为后续准确高效地进行空间三角测量奠定了基础.     

多场景下结构光三维测量激光中心线提取方法

结构光三维测量技术是获得物体三维信息的重要途径,激光条纹中心线提取是影响结构光三维测量精度和速度的关键因素。提出了一种适用于多场景下结构光三维测量的激光条纹中心线提取方法,充分利用图像中激光条纹的几何信息和相关性生成自适应卷积模板,实现激光条纹图像的滤波和增强处理,使激光条纹横截面灰度值满足高斯分布;经灰度加权法实现激光条纹中心线的亚像素精度定位与提取。实验测试结果表明:该方法可实现多场景下形状、材质各异物体的条纹中心线提取,有效克服了激光条纹亮度分布不均、噪声干扰等影响,单幅图像处理时间缩短为0.107 s且相对误差减少到0.076 5%,有效提高了激光条纹中心线的提取精度和速度。