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《中国科学技术大学》 2006年
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数字激光散斑图像的仿真建模和位移测量算法研究

邱天  
【摘要】:数字激光散斑测量法是一种对光学粗糙表面进行无损全场计量的技术,具有实时性好、结构简单、不需光学平滑表面、全场非接触测量等优点。随着数字图像技术、激光技术和集成电路技术的迅速发展,激光散斑图像测量技术也向着速度更快、设备更小、方法更新的方向发展,并逐渐地被应用于振动、位移、应变和医学诊断等各方面的测量之中。 本文对动态激光散斑进行了建模仿真研究,建立了有效实用的模型;提出了应用激光散斑图像进行位移测量的几种新方法,给出了原理、实验步骤和实验结果,并分析了各算法的特点。本文的主要特色和创新如下: 1.由于目前在动态激光散斑测量的研究中缺少动态激光散斑模型,我们提出了一种基于高斯相关表面的动态激光散斑模型。该模型以高斯相关随机表面作为反射面,得到夫琅和费面上的散斑场,生成具有不同散斑规格(尺寸、亮度、噪声水平和位移量不同)的动态散斑图库,在散斑特性研究和位移测量中起到了较好的作用; 2.针对散斑图像位移测量计算量大、测量时间较长的不足,提出了一种基于傅里叶分析的数字散斑图像位移测量新方法(同频率相位比较法)。该方法可以直接求解亚像素级位移,减少了位移测量的时间。与常规的数字散斑相关测量法(DSCM法)相比,尽管使用的散斑图像面积是DSCM方法的4倍,但测量时间仅为十倍插值DSCM方法的1/80。该方法比较适合在FFT处理芯片或DSP芯片上实现; 3.为了继续提高测量速度、减少图像的采样面积,提出了边缘相关位移
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 胡宇明;冉英华;;一种基于快速傅立叶变换的数字散斑系统[J];大众科技;2011年04期
2 李迎春;杜永红;郭惠超;;基于目标模型的激光主动成像仿真[J];装备指挥技术学院学报;2011年05期
3 袁丹;刘艺;胡宇明;;基于快速傅里叶变换的二维位移测量的改进[J];物理实验;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙久运;矿区变形监测精密近景摄影测量关键技术研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 胡宇明;微米级空间位移的数字散斑测量系统研究[D];电子科技大学;2011年
2 陈学友;基于摄像测量变形识别方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 袁丹;物体微小运动/形变的数字散斑测试与研究[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张劲松,曹明翠,陈涛,谭伟;VCSEL技术与并行光互联[J];光通信研究;2002年06期
2 陈炳泉;频闪剪切散斑干涉术的研究[J];光学学报;2004年11期
3 孙一翎,李善祥,李景镇;数字散斑相关测量方法的研究与改进[J];光子学报;2001年01期
4 王勤,黄丽清,王永昌;利用散斑照相检测微小位移的实时方法[J];光子学报;2003年08期
5 李善祥,孙一翎,李景镇;数字散斑相关测量中亚象素位移搜索的曲面拟合研究[J];光子学报;1999年07期
6 陈思颖,黄晨光,段祝平;数字散斑相关法在高速变形测量中的应用[J];中国激光;2004年06期
7 黄忠文,朱鸿茂;刚体位移测量的数字散斑相关法的研究[J];计算机测量与控制;2004年04期
8 芮嘉白,金观昌,徐秉业;一种新的数字散斑相关方法及其应用[J];力学学报;1994年05期
9 陆敏,王鸣,郝辉;散斑场的模拟产生和统计特性分析[J];南京师大学报(自然科学版);2003年04期
10 姚昆,侯碧辉,张增明,齐开国,陈裕涛;散斑位移法测量激光高斯光束的空间分布[J];强激光与粒子束;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高建新;数字散斑相关方法及其在力学测量中的应用[D];清华大学;1989年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕超;江波;;往复式单螺杆销钉挤出机停留时间分布研究[J];工程塑料应用;2007年12期
2 杨凡;李祥;涂军;;基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现[J];安防科技;2008年01期
3 陈知新;;基于FPGA的蝶形运算的设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
4 姚海燕;;FIR数字滤波器设计窗函数法与频率抽样法比较[J];安阳工学院学报;2007年06期
5 韩文梅;陈敬芬;薛春霞;关学峰;;基于ANSYS航空层合玻璃的热应力分析[J];兵器材料科学与工程;2010年06期
6 陈刚,温志渝,吴英,杨桂荣,蒋子平,黄尚廉;采用多项式拟合进行谱峰定位的误差分析[J];半导体光电;2002年02期
7 于效宇;赵洪;刘艳;岳振;;一种基于F-P干涉仪的FBG解调系统信号重建算法[J];半导体光电;2009年01期
8 田坤;王品红;乔建社;;基于梯度折射率透镜的850nm光互连模块的研究[J];半导体光电;2009年02期
9 刘艳;赵洪;于效宇;丁倩;;一种可调线阵CCD信号采集处理系统[J];半导体光电;2009年02期
10 马斌,陈明祥,张鸿海,刘胜,汪学方;基于激光干涉测量的硅键合工艺分析[J];半导体技术;2005年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈丽容;姜湘岗;;飞行控制系统仿真建模中的计算精度分析[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
2 于瀛洁;刘祎庆;;数字散斑相关测量中的曲面拟合搜索方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
3 李莲;闫志洋;;破损胶囊检测的图像处理分析与研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
4 王召煜;李国禄;王海斗;刘金海;徐滨士;康嘉杰;;云纹干涉法测量残余应力的研究进展[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
5 柴黎;姚秀芳;;IIR数字滤波器设计和MATLAB实现[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
6 王秀芳;张光华;陈雪松;;消除数字滤波器中Gibbs现象的研究[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
7 刘彬;张建国;熊建林;;天气现象监测仪中数字滤波器的设计与实现[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
8 白德风;吕长志;张喆;王羽;;一种非基2的FFT算法及其逻辑电路的实现[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
9 常占军;谢维信;杨烜;;红外和可见图像序列中的人体小目标检测[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年
10 赵秋霞;张莉;刘雅举;郭艳霞;;基于TMS320VC5402的语音压缩[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜毅;GNSS接收机高性能跟踪与捕获环路算法研究[D];大连海事大学;2010年
2 宋庆和;数字全息检测及其控制系统研究[D];昆明理工大学;2008年
3 陈荣;一种PBX炸药试样在复杂应力动态加载下的力学性能实验研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 薛冬新;激光扭矩测量中散斑统计学理论及试验研究[D];大连理工大学;2011年
5 郝向英;半导体量子阱中量子相干效应及其应用的理论研究[D];华中科技大学;2010年
6 王军;短相干光干涉在晶体特性参数和微观表面形貌测量中的应用研究[D];南京理工大学;2010年
7 肖杨;基于软件无线电的编码激励超声血流检测系统的研究[D];复旦大学;2010年
8 刘燕;缺陷混凝土抗氯离子渗透性能及对结构可靠度影响研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
9 吴文杰;基于信息融合的航空发动机故障诊断方法[D];电子科技大学;2011年
10 王斌;激光散斑场相位奇异理论及应用研究[D];长春理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
2 陈万里;基于无线传感器网络的监测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吴太广;数字图像相关方法及其应用研究[D];长沙理工大学;2010年
4 肖平;基于DM642的“行人”语义提取及应用[D];湘潭大学;2010年
5 张林林;基于DSP实现的语音联合降噪方法的研究[D];河南理工大学;2010年
6 唐新灿;基于DSP的数字音效处理器设计及实现[D];华南理工大学;2010年
7 栾吉强;基于活体生物机器人的无线搜救视频系统[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 徐太征;复合生物认证算法的研究[D];长春工业大学;2010年
9 田小龙;直流无刷伺服电机DSP控制系统研究及其在自动变量施肥器中的应用[D];昆明理工大学;2008年
10 杨剑宁;云南师范大学商学院“校园一卡通”的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭学林;;普通数码相机检校方法的研究[J];安徽农学通报;2007年19期
2 杨春平,吴健,洪亮,冯彦彦;双CCD系统在三维面形测量中的应用[J];半导体光电;2004年03期
3 李晓英;郎晓萍;;激光散斑位移测量方法研究[J];北京机械工业学院学报;2008年01期
4 刘新工,刘荣勋;光纤—数字散斑相关方法的原理和应用[J];北京化工学院学报(自然科学版);1994年04期
5 杨化超;邓喀中;杨国东;牛雪峰;董四辈;;矿山条带开采相似材料模型变形测量[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年01期
6 王智,杨简,金光;激光主动照明成像技术[J];长春理工大学学报;2004年02期
7 季健,昂海松;利用CCD摄像机求解飞行器运动参数[J];传感器技术;2005年05期
8 熊兴华;数字影像质量评价方法评述[J];测绘科学;2004年01期
9 张祖勋;数字摄影测量的发展与展望[J];地理信息世界;2004年03期
10 冯文灏;回光反射标志的性能与使用[J];测绘通报;1993年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷桂媛;关于蒙特卡罗及拟蒙特卡罗方法的若干研究[D];浙江大学;2003年
2 杨敏;多视几何和基于未标定图像的三维重构[D];南京航空航天大学;2003年
3 王宇宙;计算机视觉三维重建理论与应用[D];西北大学;2004年
4 王占宏;遥感影像信息量及质量度量模型的研究[D];武汉大学;2004年
5 谭兵;多帧图像空间分辨率增强技术研究[D];解放军信息工程大学;2004年
6 朱铮涛;基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究[D];华南理工大学;2004年
7 黄桂平;数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D];天津大学;2005年
8 刘庆民;基于计算机视觉的小尺寸零件精密测量技术研究[D];吉林大学;2006年
9 袁小华;超分辨率图像恢复中的方法研究[D];南京理工大学;2005年
10 李为民;大尺度范围内视觉测量技术研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡宇明;微米级空间位移的数字散斑测量系统研究[D];电子科技大学;2011年
2 冉萍;利用客观散斑场测量固体材料杨氏模量的研究[D];昆明理工大学;2011年
3 张长命;双目立体视觉技术在三维测量中的应用研究[D];电子科技大学;2001年
4 刘菊凤;航空影像的三维目标重建相关方法研究[D];西北工业大学;2003年
5 李井辉;基于双目视觉的3D信息重建技术研究[D];大庆石油学院;2004年
6 刘雯雯;数字全息技术及其在结构变形测量中的应用研究[D];南京理工大学;2005年
7 高希报;图像中几种实用的目标定位方法研究与应用[D];南京理工大学;2005年
8 邹凤娇;摄像机标定及相关技术研究[D];四川大学;2005年
9 曾毅;激光散斑测量应用研究[D];重庆大学;2005年
10 张莉;基于对偶树复小波的图像处理研究[D];陕西师范大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭惠超;孙华燕;范有臣;;大气条件下距离选通激光主动成像技术发展现状[J];激光与光电子学进展;2013年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 朱郭勤;普通数码相机在隧道变形监测中的应用研究[D];西南交通大学;2012年
2 刘荣明;直升机桨叶变形摄像测量技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
3 茅小祥;基于机器视觉的变形应变测量及其在叶片测量中的应用[D];南京航空航天大学;2012年
4 范绪奇;高层结构动态测量新技术研究[D];广州大学;2012年
5 杨德伟;面向手持式工具手柄抓握分析的抓握手有限元模型研究[D];浙江工业大学;2012年
6 柴兴华;结合数字散斑干涉和数字图像相关的三维形变测量研究[D];北京信息科技大学;2013年
7 袁丹;物体微小运动/形变的数字散斑测试与研究[D];电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 竺子民,冯辉,阮玉;基于泰伯效应的高斯光束尺寸测量[J];光学学报;1996年07期
2 陈怀新,隋展,陈祯培,安波,李明中;采用液晶空间光调制器进行激光光束的空间整形[J];光学学报;2001年09期
3 陆福一,张朝晖;离焦散斑照相术的错位干涉特性及其应用[J];光子学报;1994年01期
4 刘哲,任金昌,李言俊;面向遥感应用的图像融合的原理和方法[J];航空计算技术;2001年04期
5 高晓康,Walter Stuetz,Juergen Zech,Karlheinz Schuler;计算机辅助测试技术及其应用[J];计算机自动测量与控制;2001年05期
6 续伯钦,伍小平;利用激光衍射谱的变化测量金属表面的塑性变形并确定其弹塑性区交界[J];力学学报;1984年02期
7 高建新;周辛庚;;变形测量中的数字散斑相关搜索方法[J];实验力学;1991年04期
8 ;第十一届全国实验力学学术会议纪要[J];实验力学;2005年03期
9 李鸿琦,佟景伟,王世斌,张东升,李林安;动态光力学多种测试方法研究及其进展[J];实验力学;1996年04期
10 伍小平,何世平,李志超;空间散斑的运动规律[J];物理学报;1980年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李忠杰;数字式超声波位移测量仪的研究[J];自动化与仪表;1999年03期
2 许军;面阵图像传感器在位移测量中的应用研究[J];工业仪表与自动化装置;2000年05期
3 薛中会,李风云,关荣峰,陈艳辉;光纤光栅及其在传感器中的应用[J];焦作工学院学报(自然科学版);2003年01期
4 何刘,刘建胜;双通道反射式强度调制型光纤位移测量系统[J];遥测遥控;2004年04期
5 马林;冯硕;;光纤传感技术位移检测特性分析[J];湖南工业职业技术学院学报;2005年04期
6 庄汉忠 ,顾健;电涡流传感器在位移测量上的应用[J];江苏大学学报(自然科学版);1991年04期
7 ;二维位移测量装置[J];光机电信息;1994年05期
8 田晶;飞航导弹面向对象仿真建模方法研究[J];计算机仿真;2000年02期
9 吕海宝,杜列波,楚兴春;基于虚拟仪器技术的光栅位移测量系统[J];仪表技术与传感器;2004年12期
10 褚彦军,康凤举,聂卫东,杨惠珍;海面场景虚拟仿真方法[J];计算机应用;2004年S2期
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1 王钰;许峰;陈少卿;李泠泠;李崑;高飞;;基于效果的态势综合能力仿真建模研究[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
2 陈丽容;姜湘岗;;飞行控制系统仿真建模中的计算精度分析[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 傅克俊;杨建华;阮国祥;李静宜;杨永清;慕庆国;张漪;;基于突发事件的应急物流预案的仿真建模研究[A];决策与管理研究(2007-2008)——山东省软科学计划优秀成果汇编(第七册·上)[C];2009年
4 翁炜;彭瑞东;马维佳;;数字散斑相关法在混凝土变形场量测中的应用研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
5 彭晓东;杨震;谢文明;俞洲;;星载可见光相机成像仿真建模研究[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
6 聂宜云;刘永善;;基于MATLAB/SIMULINK的图像制导航弹仿真建模[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 季向东;冯振声;李广兴;李洪儒;;便携式红外寻的防空导弹仿真建模研究[A];'99系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];1999年
8 孙振宇;隋成城;姜南;;运输机工程飞行仿真建模研究[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
9 何鹏;齐勇;;撞击条件下金属板位移—时间历程的一种瞬态测试技术研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
10 侯振德;秦玉文;;分形相关法位移测量的研究[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 王皓怀 记者 张逸飞;联合发电系统仿真建模满足工程要求[N];国家电网报;2011年
2 本报记者 李春玲;桥梁支座位移测量向智能化迈进[N];人民铁道;2006年
3 李家齐;仿真技术:物流系统中的助力[N];国际商报;2006年
4 通讯员 裘桂英 胡胜友 记者 刘纯友;纳米光镊技术跻身国际前沿[N];安徽日报;2004年
5 彭会安 刘丽 张晓茵;自主创新赢天下[N];中国高新技术产业导报;2006年
6 刘国栋 林骥 本报记者于莘明;炮兵科研活水来[N];科技日报;2002年
7 北京信息与控制研究所 王正中;仿真学科的研究与思考[N];大众科技报;2007年
8 魏继东;扎根高原 勇立潮头[N];国家电网报;2007年
9 记者 张立岩通讯员 范莉;北京油气调控中心天然气管道在线仿真测试完成[N];中国石油报;2008年
10 湖南 李杰;软光电编码鉴相器的设计[N];电子报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邱天;数字激光散斑图像的仿真建模和位移测量算法研究[D];中国科学技术大学;2006年
2 余建平;面向精密定位的平面电容式多自由度位移测量传感器关键技术研究[D];浙江大学;2013年
3 冯平;智能位移传感器系统的研究[D];浙江大学;2001年
4 苏绍璟;大量程纳米级光栅位移测量理论及关键技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
5 陈虔;虚拟现实协同仿真建模与应用研究[D];北京航空航天大学;2000年
6 吴艳阳;超声散斑相关法测量新技术研究[D];华中科技大学;2006年
7 许志广;猫眼谐振腔氦氖激光器及其位移传感器[D];清华大学;2006年
8 曹琦;复杂自适应系统联合仿真建模关键技术及应用研究[D];重庆大学;2010年
9 陈锡侯;新型时栅位移传感器研究[D];重庆大学;2007年
10 童晓阳;电网广域后备保护多Agent系统信息模型的研究[D];西南交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆晓华;人体心肌细胞模型与Brugada综合症仿真研究[D];浙江大学;2005年
2 韩红彬;基于DSP的同步直线电机控制系统研究[D];西南交通大学;2005年
3 任占伟;不确定性环境下协同商务多主体仿真及实现模式研究[D];重庆大学;2008年
4 许阳;基于扩展Petri网的机车电路仿真技术及其应用研究[D];合肥工业大学;2009年
5 董宏观;基于遗传算法的仿真建模及其在激光大气传输特性研究中的应用[D];长春理工大学;2009年
6 尚晶;集装箱码头物流网络资源优化配置研究[D];武汉理工大学;2005年
7 郑茜茜;嗅觉神经系统识别机理模型仿真研究[D];浙江大学;2006年
8 章建;ShortQT综合症电生理机制的初步仿真研究[D];浙江大学;2006年
9 卢定兴;基于新型仿真平台的汽轮机数字电液控制系统的仿真研究[D];福州大学;2006年
10 王瑞光;无刷直流电机无位置传感器控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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