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基于FTP的二维傅里叶变换的研究 总被引:1,自引:1,他引:0
傅里叶变换轮廓术(FTP)是三维物体形貌测量的重要方法,一维傅里叶变换可用于一般曲面相位解调,但对高频干扰和低频背景噪声敏感.连续应用一维傅里叶变换或反傅里叶变换可实现二维傅里叶变换,采用二维傅里叶变换,进行二维频谱分析,可用来分离和提取有用三维信息.具体实验验证表明,二维傅里叶变换能消除沿非栅线方向造成的灰度变化以及高频噪声,减小计算结果沿Y方向的波动,更好反映三维物体细节信息,提高相位解调的精度. 相似文献
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信道估计作为相干光OFDM(CO-OFDM)系统的一种 关键技术对系统的性能有着十分重要的影响, 光纤通信系统通过信道估计,可以将信号经过光纤传输后的影响,如损耗、色散、非线性等 ,通过在发送 端发送已知数据,在接收端利用均衡等恢复出原始信号。本文首先介绍了相干光OFDM系统, 并使用 optisystem和matlab软件搭建了相干光OFDM系统仿真平台,提出了适用于相干光OFDM系统 的基于DFT 算法及其进一步的改进算法,并在此平台上进行了仿真试验。结果表明,基于DFT算法及其 改进算法能够 很好地提高相干光OFDM系统的传输性能,改进的DFT算法与DFT算法在BER的值 为10-4的条件下,有1dB的光信噪比增益;与LS算法比较, 有3dB的光信噪比增益。 相似文献
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傅里叶变换轮廓术中抑制零频的新方法 总被引:17,自引:2,他引:17
基于条纹投影的傅里叶变换轮廓术(FTP)是一种非接触、快速的光学三维面形测量方法.将短时傅里叶变换引入傅里叶变换轮廓术中,通过合适滑动窗口把变形条纹分成许多局部条纹段.计算每一个局部变形条纹的归一化傅里叶谱,提取零频分量,从中重构出变形条纹的零频分量.再计算原变形条纹的归一化傅里叶谱,并从中减去零频分量,以达到利用一帧变形条纹就可以抑制或消除零频分量对傅里叶变换轮廓术测量的影响,使得携带被测物体高度信息的基频分量的扩展几乎可以达到零频,而不发生混叠,相当于达到了π相移技术消除零频的效果.同采用π相移技术来消除背景光场的改进傅里叶变换轮廓术方法相比,此新方法仅需要对CCD获取的一帧条纹图进行处理,测量装置简单,随着计算机处理速度的提高,使傅里叶变换轮廓术能真正发挥其快速测量的优势. 相似文献
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针对以往基于短时傅里叶变换(STFT)幅度值的相位恢复(STFTMPR)算法仅能处理一组较短的信号,并且信号的STFT幅度测量值的长度只能是质数的情况,提出了一种基于STFT幅度值的长信号相位恢复(LS-STFTMPR)算法。把一组长信号变化成几组较短的数组信号,通过改进的最小二乘(LS)法获取梯度下降(GD)法的迭代初始值,然后最小化各数组信号的非凸损失函数,并最终收敛到全局最小值。实验结果表明,在恢复一组较长信号的时候,所提算法的性能明显优于STFTMPR算法,并且具有较强的抗噪声能力。 相似文献
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傅里叶变换轮廓术是一种主动投影光栅测量物体表面三维形貌的技术,只需要一幅结构条纹图即可对整个范围进行分析。该方法通过对物体表面投影产生的变形光栅的相位与参考面的变形光栅相位相减,从而得以测量高度分布。但该方法在发散照明光路中所测量高度对应的坐标值只是一个近似,在做精确测量时还需要做理论修正。在理论上阐述了由坐标选取混淆产生的高度测量误差的原因,并对其做了一级修正。在实验上采用红绿双色条纹技术,并结合Matlab软件对误差做了定量分析。 相似文献
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田苗张春林权伟龙 《激光与光电子学进展》2013,(6):95-100
傅里叶变换轮廓术是一种主动投影光栅测量物体表面三维形貌的技术,只需要一幅结构条纹图即可对整个范围进行分析。该方法通过对物体表面投影产生的变形光栅的相位与参考面的变形光栅相位相减,从而得以测量高度分布。但该方法在发散照明光路中所测量高度对应的坐标值只是一个近似,在做精确测量时还需要做理论修正。在理论上阐述了由坐标选取混淆产生的高度测量误差的原因,并对其做了一级修正。在实验上采用红绿双色条纹技术,并结合Matlab软件对误差做了定量分析。 相似文献
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为了提高条纹投影动态3-D形貌测量精度, 采用加窗傅里叶分析辅助相移的方法来减小运动导致的相移误差。首先采用加窗傅里叶分析法估计变形条纹间的实际相移量, 然后采用最小二乘法估计出变形条纹的高精度相位分布, 最后由估计的相位计算得到场景3维形貌。理论分析了物体运动对相移量的影响, 通过仿真研究了所提方法的相移量估计精度, 并搭建了实验系统进行验证。结果表明, 实验中采用所提方法的相位恢复精度达到0.1673rad, 比现有方法有明显提高。该方法用来提高条纹投影动态3-D形貌测量中相位精度是有效的。 相似文献
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基于FTP的动态相位展开方法的研究 总被引:3,自引:1,他引:3
在采用结构照明的光学三维传感方法中 ,相位展开是被测物体三维面形正确重建的关键步骤之一 ,也是一个难点。本文就动态傅里叶变换轮廓术中相位展开问题进行研究 ,对比分析了直接相位展开算法、基于相邻帧间相位差之间的相位展开算法和基于调制度排序的相位展开算法。解决了基于傅立叶变换轮廓术的动态三维测量中相位展开问题 ,特别是孤立区域的相位展开。为动态傅立叶变换轮廓术的在冲击和爆轰过程中应用 ,提供了理论基础。文中给出了详细的理论分析和计算机模拟 相似文献
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采用Fourier变换轮廓术进行3D面形测量时,被测物体的高度变化爱到测量范围的限制。当高度变化超过FTP的测量范围时,由于阴影和频谱混叠,无法实现正确的三维重建。在正交光轴测量系统中避免阴影格频谱混叠,我们采用减少成象光轴和投影光轴之间的夹角的方法避免阴影,由于成象光轴和投影光轴之间夹角越小,测量精度越低,为了保证FTP的测量精度,增加摄影至被测物体上的条纹数。当CCD的分辨率没有提高时,一个条 相似文献
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Fourier变换轮廓术中对测量系统的基本要求 总被引:19,自引:6,他引:19
本文讨论正在正交光轴测量系统中避免阴影和频谱混叠并保证测量精度的方法,采用减小成像光轴和投影光轴之间的夹角的方法避免阴影;增加投影到被测物体上的条纹数,同时提高CCD的分辨率以保证条纹的富里叶谱的基频从其他的频率分量中分离出来,从而提高FTP的测量精度。计算机模拟实验证实了该方法的有效性。 相似文献
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抽样对FTP测量精度的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
针对变形结构光场的离散性态,分析了抽样对Fourier变换轮廓术测量精度的影响,提出了实际测量中抽样数选择的判定依据,弥补了基于变形结构光场连续分布的FTP理论的缺陷,计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。 相似文献
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利用灰度图减小Fourier变换轮廓术的频谱混叠 总被引:1,自引:1,他引:0
本文利用常常被人们忽略的灰度图中包含的频谱信息来减小零频分量对基频分量的影响。先记录一帧被测物体灰度图,然后投影正弦条纹到被测物体表面,记录变形条纹图。在对变形条纹图进行处理以前,先从变形条纹图中通过灰度图消除非均匀反射率对变形条纹的影响,得到均匀的变形条纹分布。文中给出的理论分析和实验结果可以证明:该方法可以限制零频分量的扩展,提高了FTP测量范围和精度,且测量系统简单,无相移装置。 相似文献
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提高傅里叶变换轮廓术测量精度的新方法 总被引:4,自引:0,他引:4
在傅里叶变换轮廓术 (FTP)测量方法中 ,成像装置获取受到物体高度调制后的变形结构光场 ,通过傅里叶变换 ,滤波和逆傅里叶变换恢复出物体高度分布。频谱滤波是FTP中很重要的一个过程 ,也是影响FTP测量精度的一个重要因素。通常滤波是手工选择合适的滤波函数和滤波窗口大小 ,窗口太小 ,表示物体细节的高频信息将丢失 ;窗口太大 ,无法消除噪声。本文提出一种新的滤波方法 ,无需手工选择滤波函数 ,可以很好地保留物体高频信息并消除随机噪声 ,从而提高FTP的测量精度。计算机模拟和实验证实了所提方法的有效性 相似文献
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为了提高数字全息重构的精度,采用希尔伯特变换的方法对数字全息位相重构进行了理论分析和实验验证。首先利用傅里叶变换滤除全息图中的0级项,然后运用希尔伯特变换对已经滤除0级项的全息图实现90°相移,并构造出解析信号,从而可以求出物体的包裹位相,最后利用最小二乘法进行位相解包裹得到物体的真实位相;并将希尔伯特变换法与常规傅里叶变换法重构的实验结果进行了对比和分析,获得了标准偏差的对比数据。结果表明,该方法比常规傅里叶变换法重构精度要高。这一结果对提高位相重构的精度是有帮助的。 相似文献