焦炭光学组织离焦显微图像去模糊算法研究

微观组织结构是判定焦炭质量的重要依据,通常需要偏光显微镜对焦炭光片成像,但显微镜头的特殊性,使得图像中间清晰而周围存在离焦模糊,降低了图像的质量,影响对焦炭组织成分的判定。因此,本文结合局部模糊分割算法和离焦去模糊网络,提出一种局部去模糊算法。首先对焦炭图像进行基于LBP的模糊检测,得到模糊度量图;通过Alpha抠图算法分割度量图,获得α模板矩阵;最后,以α模板矩阵作为融合比列,对原图和全处理图像进行线性融合,得到去模糊图像。通过实验对比,证明本文方法在累加概率(CPBD)等4个质量评价标准上面都得到了提升,相比于传统方法,去模糊效果更佳。     

空间变化离焦模糊红外图像快速复原算法

为了提升空间变化离焦模糊红外图像的图像质量,提出了一种基于图像质量评价的快速复原算法.本文提出的方法首先对模糊图像采用不同点扩散函数对应的截断约束最小二乘法算法进行复原而获得多幅复原图像,并对复原图像进行去振铃;然后对复原图像中每个像素为中心的区域进行图像质量评价,将采用不同参数复原的图像以图像质量评价的结果进行组合以...     

高功率激光系统空间滤波的离焦容限分析

在惯性约束聚变高功率激光装置中,严重的低频波前畸变会引起空间滤波的小孔截断,降低光束质量。采用相位调制的离焦波前来分析不同程度的离焦对空间滤波过孔和输出光束质量的影响,得到了空间滤波器对波前离焦的容限。在这种模型下的计算结果表明,球面相位因子入射光聚焦光斑焦点位置的偏移距离与其曲率半径成反比,光束质量随着输入光束曲率半径的绝对值减小而降低。对于等焦距11.8m、小孔半径角200μrad的空间滤波器,临界频率处畸变波前的球面相位因子曲率半径绝对值不能小于3.5km。曲率半径为3km时,相位调制的空间频率小于1.57mm-1时光束质量会急剧下降。     

离焦模糊图像增强技术的研究

针对红外离焦图像处理后图像模糊效应问题,提出一种基于LIP模型的Lee图像增强算法的去模糊图像的算法,它能够有效地处理图像增强后的模糊效应,实现图像的清晰成像,该算法便于实现,可广泛地应用于图像显示技术,文中介绍了该算法的原理并对电力设备红外离焦图像处理结果进行了分析。     

散斑照相离焦容限的研究

本文分析了几何景深、焦点论以及瑞利准则给出的离焦容限之间的关系,指出当用几何景深公式控制离焦容限时,所得结果与焦点论,瑞利准则结果一致。上述结果可用于白光散斑照相方法测量曲面变形。     

离焦图像最优退化模型的分析方法

针对常用的离焦退化模型,引入图像均方差（MSE）、图像熵及高阶累积量3种分析评价方法。在最优退化模型分析的仿真实验中,图像熵和高阶累积量取得了与需要参考图像的MSE一致的结论,从而证实了其有效性。图像熵和高阶累积量不需要参考图像,因此可以在实际的离焦分析中广泛应用。     

点源离焦图像位相复原方法

为了实现利用点源传递函数测试仪器在测量可见光镜头光学传递函数的同时测出镜头出瞳的波前,采用了一种基于点源目标离焦图像的位相复原算法.该方法无需改变点源传递函数测试仪器的硬件设置,直接利用在传递函数测试过程中,通过改变位于镜头后焦面附近的显微镜与CCD的位置所采集的多幅离焦图像及改进的GS算法实现离焦面与镜头出瞳面光场的...     

离焦模糊数字图像的Wiener滤波频域复原

离焦模糊图像的退化模型可用均匀分布的圆盘函数表示 ,其对应的圆盘半径是需辨识的退化模型参数 (即模糊半径 )。利用模糊图像的频率域中的零点位置来估计模糊半径 ,采用简化Wiener滤波对模糊图像进行复原。实验结果表明该方法能够以较少的运算时间代价获取较好的复原效果 ,适用于信噪比高的离焦模糊图像的快速复原     

端面离焦泵浦薄片涡旋光激光器

研究了一种对薄片激光晶体进行端面离焦泵浦的涡旋光激光器。泵浦光经过会聚透镜聚焦,当焦点处于薄片Nd∶YAG中时,激光器输出基模。通过移动会聚透镜改变泵浦光焦点,当泵浦光焦点移出薄片Nd∶YAG时,产生1阶涡旋光,微调输出镜倾斜角度可以改变涡旋光的手性。实验产生了0.57 W的LG_0,±1模连续涡旋光以及0.48 W的LG_0,-1模脉冲涡旋光。脉冲涡旋光的重复频率为10 k Hz,脉冲宽度为35.2 ns,单脉冲能量为0.048 m J,峰值功率为1.37 k W。这种方案无需对泵浦光和谐振腔进行特殊设计,具有结构简单紧凑的优点。     

基于分割的离焦图像深度图提取方法

针对影视作品中的大量离焦图像,提出了一种离焦图像的深度图提取方法。将离焦图像的聚焦前景和离焦背景进行分离。对离焦背景提出了深度图模型匹配的方法,构建深度图模型并结合人眼视觉对场景深度的敏锐判断,将背景与对应的深度图模型进行匹配,实现背景深度图的构建;提出了基于颜色分割的深度图再处理,来进一步提高场景深度图的精度。对前景采用单深度赋值,并结合背景深度图融合生成最终深度图。实验表明采用该方法提取的深度图在深度跳跃和深度平滑区域都得到了好的效果。     

投影光刻物镜离焦工作状态分析

本文从投影光刻物镜的工作状态“离焦工作”出发，分析物镜离焦工作对光刻的影响，提出了相应的对策。     

严重离焦状态下的自动聚焦实现

自动聚焦是成像自动化的重要组成部分之一.为了提高聚焦精度、减少聚焦时间,提出了一种图像模糊度和清晰度相结合的自动聚焦算法.在严重离焦的状态下,首先计算图像的模糊度来确定聚焦电机的正确搜索方向,再由图像的清晰度结合优化爬山算法,确定准确的对焦位置.结果表明,这种方法能很好地减少聚焦时间,聚焦准确度高.     

一种离焦模糊半径估计的新方法

离焦模糊半径在离焦模糊图像复原中有着十分重要的作用。根据离焦模糊图像的模糊半径与它的傅里叶频谱图的零点暗圆的半径成反比,文中提出了一种基于支持向量机(SVM)的离焦模糊半径估计的新方法。首先,获取已知模糊半径的模糊图像,将模糊图像频谱图第二个暗圆的半径和已知的模糊半径作为训练样本;然后,基于训练样本,通过支持向量机学习得到模糊半径与第二暗圆半径之间的关系模型;最后,利用关系模型来预测未知的模糊半径。实验表明,该方法简单有效,在图像噪声较小时,估计误差率小于0.4%,优于现有的估计方法。     

双孔离焦成像法齿条测量研究

提出一种基于双孔离焦成像的三维测量方法。通过在成像光路中加入掩膜版,使离焦物体通过掩膜版后在CCD上成双像,根据双像的相对位置,获得成像物体的空间三维位置。在分析相机成像模型的基础上,推导了离焦成像三维反演方法模型,分析了结构参数对测量精度的影响。搭建了三维测量仪器,对齿条进行测量实验,实验结果表明,本文方法能实现齿条等三维物体的快速,非接触测量,具有较高的测量精度,误差小于2μm。     

基于离焦估计的对焦速度的提高方法

提出一种新的自动对焦准焦点定位方法。首先在3个位置估算离焦量,直接驱动镜头至准焦位置附近,用小步长进行搜索,找到最佳对焦位置。实验结果表明,该方法不需要对成像系统进行精确校准,在保持对焦深度(DFF)法的精度优势的同时,将对焦速度提高了37%。     

采用Hough变换的离焦模糊参数的估计

在离焦模糊图像的复原过程中,点扩散函数(PSF)常常是未知的,须事先估计其参数。通过分析离焦模糊点扩散函数的频谱特性,提出了一种估计离焦模糊点扩散函数半径的新方法。该方法采用Hough变换原理检测频谱同心圆,进而估计点扩散函数的半径,在一定程度上有效地解决了传统方法估计精度不高的问题。同时,在算法中引入合适的阈值,对阈值变换后的二值频谱图做聚类分析,剔除噪声所带来的奇异点,并充分利用Bessel函数多零点的特点提高抗噪性能。实验结果表明:该方法具有估计精度和稳定性高的优点,能有效地用于图像复原过程中的事先参数估计中。     

中红外硅微透镜阵列的离焦效应

本文采用严格数值算法对中红外硅微透镜阵列进行了模拟,该微透镜阵列特征尺寸小于波长工作波长。研究发现该微透镜阵列存在一个显著的离焦效应,其离焦量达到0.4左右,超出了现有的传统理论模型预测范围。对微透镜阵列进行了制作和焦距测试,发现测试结果跟数值模拟基本吻合。微纳衍射光学集成系统中透镜离焦量是系统集成非常重要的一个参数,该研究结果为硅微透镜阵列和中红外探测器光学集成提供有效参考。     

小机芯离焦检测系统特性的新型测量方法

利用聚焦预搜索原理,测量出小机芯离焦检测系统特性的关键参数：离焦偏置、离焦灵敏度和线性区范围。首先将周期电压输入小机芯的聚焦力矩器使小机芯进行聚焦预搜索,同时得到聚焦误差曲线;然后根据聚焦误差曲线计算出小机芯离焦检测系统的特性,利用聚焦误差曲线S状脉冲的出现时刻计算出离焦偏置,利用S状脉冲的斜率和峰峰值得到离焦灵敏度和线性区范围;最后给出测量实例。该方法采用电信号测量小机芯的离焦检测系统特性,无需进一步的聚焦闭环控制以及互维精密工作台,具有设备简单、易于实现等特点。     

光学离焦三维传感技术的现状与进展

介绍了近年来光学离焦三维传感技术的研究现状，重点综述了离焦三维传感的原理、技术特点以及主动离焦和被动离焦的实现方法。分析了这两种方法的优缺点。最后讨论了在现有条件下进一步提高离焦三维传感精度的可能性。