红外人脸隐蔽性三维测量

提出了一种利用近红外结构光对人脸进行隐蔽性三维测量的方法。将波长为850nm的红外结构光条纹投影到人脸表面,利用相位测量轮廓术获取人脸的三维数据。用频谱分析的方法讨论了皮肤对结构照明光场的影响,通过实验给出了系统等效的传递函数,并计算分析了皮肤对红外正弦条纹对比度的影响.由于皮肤的透射和散射等特性,在设计人脸三维测量系统时,必须使用较低空间频率和较高对比度的结构光。实验结果表明,文中提出的方法是可行的,满足人脸隐蔽性三维测量的要求,在医学美容、人脸识别等领域具有广阔的应用前景。     

一种数字光栅无掩模光刻对准方法

针对数字微反射镜装置(DMD)无掩模光刻系统,提出并研究了一种数字光栅无掩模光刻对准方法,将硅片的微位移放大显示在数字光栅与硅片物理光栅叠加产生的叠栅条纹中。建立了基于DMD的数字光栅无掩模光刻对准模型,设计了对准标记以及具体的实现方案,并对模型进行了数值仿真和初步的实验验证。结果表明,采用频率可变、图像干净、具有良好周期性结构的数字光栅代替传统的真实掩模光栅,真正实现了零掩模成本;并且采用变频率数字光栅可以扩大测量范围,减小位移测量误差。最终可以实现深亚微米的对准精度,满足目前无掩模光刻对准精度的要求。     

光子筛成像技术研究进展

光子筛是一种新型的纳米成像元件,具有高分辨、质量轻、体积小及易复制的优点,对于成像系统轻量化以及极短波谱区成像具有重要意义。根据解决的具体问题对国内外光子筛研究成果进行分类,从成像对比度的增加、衍射效率的提高、宽光谱成像和高数值孔径光子筛设计等方面详细介绍了光子筛的发展现状,并针对这四方面研究内容分析了目前尚需解决的技术问题。这些问题仍然是今后光子筛研究的主要方向。指出光子筛实用化面临的其他客观存在的问题,并展望了光子筛在天文望远镜、显微镜和光刻等领域的应用前景。     

堵港蓄淡工程小流量机组群抽水排咸技术及效益分析

由于堵港前水库低洼地滞留海水，或水库建成后大坝闸门泄漏等原因，堵港蓄淡水源往往水质偏咸，并出现季节性泛咸，影响水质。一般采用机械抽排咸水以达到净化水质的目的。但采用常规的抽排技术，难以取得令人满意的效果。理论分析及实践表明，采用适当数量的水泵，选择合适的进水管口位置及间距，以及适宜的水泵吸程和流量，是保证排咸顺利的重要条件。经１９９３年、１９９４年分期对象山县大塘港水库的３处深潭咸水实施了机械抽排     

基于红外结构光的三维人脸建模

在基于结构光的双目三维人脸重建中,容易丢失细节处数据和建模精度较低,导致三维人脸数据完整度不高,对三维人脸识别较差。本文研究了基于红外条纹的双目三维照相机系统,通过投射红外条纹结构光,根据相移法将生成包裹相位,利用三频法得到绝对相位,生成视差图,得到三维人脸模型。实验表明,基于红外的哑铃规球心测距误差在0.1%以内,人脸精度在0.1mm内。在眼睛,眉毛等弱纹理区数据缺失较少,优于基于可见光的三维建模,并且人脸模型更平滑更能反映人脸的真实三维形状。通过对比投射红外与可见光的性能,为三维人脸重建未来研究分析提供技术和算法上的参考。     

基于双相机捕获面部表情及人体姿态生成三维虚拟人动画

为了生成表情丰富、动作流畅的三维虚拟人动画,提出了一种基于双相机同步捕获面部表情及人体姿态生成三维虚拟人动画的方法。首先,采用传输控制协议（TCP）网络时间戳方法实现双相机时间同步,采用张正友标定法实现双相机空间同步。然后,利用双相机分别采集面部表情和人体姿态。采集面部表情时,提取图像的2D特征点,利用这些2D特征点回归计算得到面部行为编码系统（FACS）面部行为单元,为实现表情动画做准备;以标准头部3D坐标值为基准,根据相机内参,采用高效n点投影（EPnP）算法实现头部姿态估计;之后将面部表情信息和头部姿态估计信息进行匹配。采集人体姿态时,利用遮挡鲁棒姿势图（ORPM）方法计算人体姿态,输出每个骨骼点位置、旋转角度等数据。最后,在虚幻引擎4（UE4）中使用建立的虚拟人体三维模型来展示数据驱动动画的效果。实验结果表明,该方法能够同步捕获面部表情及人体姿态,而且在实验测试中的帧率达到20 fps,能实时生成自然真实的三维动画。     

抽样莫尔在材料变形分析中的应用

本文利用抽样莫尔法,对材料变形进行了精密测量.将罗琦光栅紧贴在试件表面,使其和试件材料一起变形,然后用CCD 摄像机获取在不同拉伸状态下的离焦变形条纹图.取出其中一幅变形条纹图,采用抽样和双线性插值等操作获取该状态下的多帧相移莫尔图,通过相移法计算莫尔相位,经相应公式的计算,得到材料的位移和应变分布.文中给出了抽样莫尔法基本原理,推导了位移应变计算公式并给出了实验结果.实验结果表明,由于抽样莫尔法只需一幅变形条纹图并结合相移技术获取材料的位移和应变等数据,因而能以较快速度和较高精度实时完成不同变形状态下材料的位移和应变等重要特性的分析.本文为动态过程中材料的变形提供了一种精密测量的方法.