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相似文献
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1.
位相测量轮廓术(PMP)是将被测物体表面投影光栅条纹的灰度分布变换为位相分布,从而求得被测物体高度分布的轮廓测量技术。本文讨论PMP测量系统参数:抽样间隔X、Y;光栅周期p、q;最大系统噪声nmax以及光瞳位置参数d、L的选择和测定。这些参数的合理选择与精确测定,将提高位相测量以及位相-高度转换的精度。  相似文献   

2.
提出一种基于光强传递函数(ITF)正弦光栅的优化设计方法,并应用于相位测量轮廓术(PMP)系统进行复杂三维面形测量。PMP测量系统由光栅投影和变形条纹的信息采集系统组成。由于信息采集受到DLP、CCD以及环境等诸多因素的影响,整个系统的光强传递函数是非线性的。通过对该系统的光强传递函数的测量,可以看到其函数图像整体上为非线性,而局部的连续区间是线性关系。传统正弦光栅一般采取条纹对比度最大且灰度值范围最大化的设计方法,该设计在信息采集时存在非线性,影响PMP的测量精度。如果设计的正弦光栅的峰值和谷值正好落在传递函数线性区间的上限和下限,会提高PMP的测量精度;当峰值和谷值落在线性区间而对比度较低时,则会影响测量精度。因此,灰度值落在线性区且对比度最大化时的正弦光栅正是优化的最佳目标。实验验证了该方法的有效性。  相似文献   

3.
为了简化采用满周期等相移算法的在线相位测量轮廓术(PMP)在实际测量过程中系统装调环节的繁杂程度,同时避免栅线方向和运动方向不严格平行引入附加相移降低解相精度,提出了基于最小二乘法迭代的在线三维检测方法。在测量过程中,任意栅线方向的正弦光栅被投影于物体表面,采用像素匹配技术获得不同时刻拍摄到的变形条纹图的等效相移条纹图,其相移量由投影系统和物体位移共同决定且为任意值。最后,采用最小二乘法迭代计算相位。实验结果表明:在不断改变投影到参考面上光栅栅线方向的情况下,该系统的测量结果稳定,均方根误差均不高于0.169 9mm。由于该方法放宽了测量系统空间位置的约束条件,提高了测量的灵活程度,使在线PMP更具普适性。  相似文献   

4.
相位测量轮廓术(PMP)是目前众多光学三维测量方法中比较成熟可靠的一种,其系统标定包括Z和(X,Y)坐标标定.在借鉴传统标定方法优缺点的基础上,提出了一种基于BP和RBF神经网络结合的PMP系统面内标定新方法,该方法将黑白棋盘图案在有效视场内沿世界坐标系Z轴多次放置,获取数据样本.在BP网络对数据样本进行训练和仿真后,利用RBF网络对误差数据进行训练和测试.实验中,BP网络训练步数仅为21步,RBF网络测试样本的平均距离误差仅为0.008 mm,此方法具有较高的标定效率和标定精度.  相似文献   

5.
光学三维测量广泛应用于机器视觉、实物仿形、工业检测、生物医学等方面.三维面形测量具有很高精度,位相测量轮廓术是其中一种重要方法.在这种方法中相移误差对测量结果的准确性影响较大,所以对于相移误差进行研究,其中进行补偿算法分析也是很有必要的.  相似文献   

6.
颜国霖  林琳 《机电技术》2010,33(5):14-17
投影光栅相位法(PMP)是一种基于光栅投影和相位测量的光学三维轮廓测量技术,可实现物体表面三维轮廓的自动测量。提出了结合投影仪移轴技术的平行光轴系统,利用计算机编程生成具有高对比度和高亮度、有相差的正弦光栅,用数字投影仪LCD将这些条纹依次投射到被测物体表面,由CCD摄像机获取受物体表面面形调制的变形光栅像,根据数字相移算法计算出相位分布再通过相位展开恢复出连续相位分布,由相位.高度关系最终求出物体轮廓的三维数据信息。针对该原理进行了阐述,并给出了详尽的算法及实验结果。通过MATLAB实验仿真,对条纹图像进行处理和轮廓重构。模拟实验证明,这种测量方法快速高效、分辨率高,且易于实现。  相似文献   

7.
何百通  巫少龙 《机电工程》2013,(12):1503-1505,1519
为解决在物体高度梯度变化较大的情况下三维轮廓测量技术的测量精度问题,将连续小波变换应用到三维轮廓测量技术中.开展了基于2d-paul和2d-morlet连续小波变换轮廓术研究,进行了三维轮廓测量术比较分析,建立了小波“脊”相位与高度之间的关系,提出了在物体高度梯度变化较大的情况下基于2d-paul算法优于2d-morlet算法.在对比分析的基础上对两种连续小波变换轮廓测量技术的测量精度进行了评价,进行了Matlab和实测试验.研究结果表明:物体高度梯度变化较大的情况下适合采用2d-paul算法,其能更有效地提高三维轮廓测量技术的测量精度.  相似文献   

8.
以表面轮廓测量技术的发展过程与前景为例,论述了产品几何量技术规范(GPS)标准体系对轮廓测量仪器生产企业的影响.文中从表面轮廓测量的评定方法、滤波技术,以及仪器的校准手段等几方面介绍了表面特征评定标准和表面轮廓测量仪器的发展.  相似文献   

9.
描述了应用光热辐射测量(PTR)技术确定常温下材料热扩散率的原理和装置。通过测量样品材料的光热信号的振幅和位相频率特性,采用最小二乘法计算热扩散率。测量了钢和石墨的热扩散率.  相似文献   

10.
本文提出了在4f光学系统中用微分技术测量物体位相信息的方法,给出了一维与二维情形的数学表达式。并成功地测量了一维正弦位相型光栅的位相特性。  相似文献   

11.
Generally, optical components are fabricated by grinding, lapping, and polishing. Usually, these processes take a long time to obtain high surface quality. Therefore, in the case of large optical components, on-machine inspection (OMI) is essential, because the workpiece is fragile and difficult to set up for fabricating and measuring. This paper describes a swing arm method for measuring the surface profile of large optical concave mirrors. The measuring accuracy and uncertainty for the method are studied. Experimental results show that this method is especially useful in the lapping process, where an accuracy of 3–5 μm is obtained. Inspection data is also provided to correct the residual figuring error in lapping or polishing processes .  相似文献   

12.
曹慧 《工具技术》2010,44(6):98-101
介绍了采用复合光栅来进行快速测量获取物体三维信息的方法。该方法通过投影由载频光栅携带与其正交的相移光栅而形成的复合光栅来进行三维面形测量。建立了基于复合光栅方法的三维测量理论模型,运用复合光栅完整模拟物体恢复的过程,模拟结果证明了该方法的可行性。该方法具有祛噪功能,由于只需投影一幅复合光栅图像和采集一幅变形光栅图像就实现了物体的重建,因此适用于物体三维面形的快速实时测量。  相似文献   

13.
研究了刃边法测试光学系统调制传递函数(MTF)的原理,提出将改进倾斜刃边法用于红外成像系统MTF的测量。考虑刃边倾斜角度的测量误差和噪声干扰会引起红外系统MTF的测量误差,采用Canny算子、直线拟合和边缘扩散函数(ESF)重构行数变动等方法来提高MTF的测试精度;同时针对ESF与线扩散函数(LSF)提出有效的降噪算法来降低噪声对MTF测试精度的影响,从而系统地降低了MTF的测量误差。搭建了实验平台,以红外成像系统的理论模型和实测参数得到的MTF曲线为依据,实验验证了本文方法的有效性,测试分析了刃边倾角的变化对MTF测试精度的影响。实验结果表明:通过本文方法测试得到的MTF曲线的测试精度为0.010,测试重复精度为0.008,刃边倾角保持在2°~10°。实验结果显示:本文方法有效地降低了刃边倾角的测量误差和噪声干扰对MTF测试产生的影响,测试结果具有良好的重复性。  相似文献   

14.
从一种偏振度测试系统的系统结构出发建立光路传输模型,在分析光纤挤压型偏振控制器的工作原理后,给出整个光路传输模型的穆勒矩阵。在此基础上,文中重点研究了偏振控制器的完全扰偏算法,并用MatLab对算法进行了仿真。仿真结果表明该算法能够实现完全扰偏并有效提高偏振度测试精度。  相似文献   

15.
谭春华 《光学仪器》2008,30(2):34-38
针对传统光谱分析仪(OSA)实验教学中存在的不足,提出将LabVIEW用于OSA实验教学。介绍了采用硬件实验和虚拟实验相结合的光谱自动测试系统,并给出了虚拟实验的虚拟仪器前面板的构成。该系统不仅测试自动化程度高,测量范围宽,而且能根据测试对象不同的需求改变测量方案。基于LabVIEW编程平台,使该测试系统具有很强的数据处理功能。通过实例说明采用LabVIEW软件对OSA进行仿真与性能分析,可以改善实验条件和效果。该系统为OSA的实验教学提供了一个新的途径。  相似文献   

16.
基于柱面坐标系的新型光学坐标测量机的研制   总被引:2,自引:2,他引:0  
研制了一种基于柱面坐标系的新型专用非球面坐标测量机,通过测量非球面多条子午截线实现对非球面形的全口径检测。在结构设计方面,采用了龙门框架加回转运动的形式,利用高精度气浮导轨实现水平运动,利用端齿盘实现对工件的精确分度,通过点位测量的方式实现对非球面形的高精度检测。在软件方面,建立了系统的数学模型和柱面坐标系下回转对称非球面形全口径检测算法,并在VC++6.0和Matlab平台上编制了测控软件和数据处理软件。系统最大测量口径为600 mm,测量高度为25 mm,最小测量步长为1 mm,经过系统误差补偿后,系统精度优于1 μm,满足了精磨、粗抛阶段非球面形检测要求。试验表明:系统运行良好,精度满足要求,同时具有良好的通用性,可用于非球面精磨、粗抛阶段的检测。  相似文献   

17.
利用自我复制的方法制作了可见光谱区的三维光子晶体,用反射光谱研究了光子晶体的光学特性。采用平面波理论计算了光子晶体的光子禁带(PBG),实验结果与理论符合得较好。采用两步生长法将荧光染料(rhodamine 590)置于光子晶体内部,实验结果表明,染料的荧光光谱受到了光子晶体的强烈调制。  相似文献   

18.
传统的光学测量定中心法受限于光源、转台大小和装调误差传递性而不适用于大口径、多透镜光学系统的装调,为此本文提出了使用三坐标测量仪接触式测定透镜中心的精密机械测量法。介绍了使用三坐标测量仪测量大口径透镜中心偏的原理,即在测量透镜上表面与基准轴等距离各点坐标的基础上拟合得到透镜光轴与基准轴的夹角,从而解算出透镜的中心偏。通过大口径长焦距镜头的装调对该方法进行了检验。检验结果表明:该透镜的装调偏差为6.47″,重复性误差为(1.16×10-4)″。该方法将光学测量变为机械测量,利于装调,可在保证装调精度的同时简化装调难度,提升装调效率,满足大口径多透镜光学系统对高精度装调的要求。  相似文献   

19.
潜望镜式卫星光通信终端的CCD粗跟踪   总被引:2,自引:0,他引:2  
由于轻小型卫星光通信系统中潜望镜的光学结构随粗瞄机构姿态变化而发生改变,使得相应的跟踪算法变得较为复杂,本文对潜望镜式星间激光通信终端粗跟踪算法进行研究以提高粗瞄机构的跟踪精度.利用矩阵光学方法,建立了潜望镜式光通信终端中光学器件的矩阵模型,在获得CCD测角模型后,推导了基于CCD测角的粗瞄装置自动跟踪算法模型,实现了潜望镜式光通信终端粗瞄装置对目标光束的快速跟踪,并对模型进行了相应的实验验证.实验结果表明,该CCD测角跟踪模型正确地反应了实际终端中的光学传递关系,能够正确地对CCD图像位置信号进行处理并获得稳定跟踪角度,平均跟踪精度优于10 μrad,满足卫星激光通信中稳定可靠、高精度粗跟踪的要求.本文提出的方法对类似的光学系统具有借鉴意义.  相似文献   

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