检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2019年第8期39卷 169-174页

作者：李萌阳袁晓东曹庭分李大海刘长春张尽力熊召陈海平全旭松易聪之罗欢中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 四川大学电子信息学院四川成都610065

偏折术中的几何结构标定误差是制约低阶面形测量精度的主要因素。分析几何结构标定中校直误差与平面镜低阶面形测量误差之间的关系,给出描述校直误差与面形测量误差之间关系的灵敏度方程和权重因子,并通过模拟和实验结果对其进行验证。... 详细信息

偏折术中的几何结构标定误差是制约低阶面形测量精度的主要因素。分析几何结构标定中校直误差与平面镜低阶面形测量误差之间的关系,给出描述校直误差与面形测量误差之间关系的灵敏度方程和权重因子,并通过模拟和实验结果对其进行验证。结果表明,校直误差会在面形测量结果中引入倾斜、离焦、像散和彗差等像差项,且面形测量误差与校直误差成正比。本研究有助于选择合适的偏折术系统结构,以提高低阶面形测量精度,同时可为偏折术测量中面形误差的评估和分析提供理论指导。

关键词：测量误差分析偏折术低阶面形几何标定光学检测

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基于外置光阑针孔相机的高精度偏折测量技术

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光子学报 2023年第12期52卷 126-137页

作者：叶璐张祥朝王军华徐敏郑列华复旦大学上海超精密光学制造工程中心上海200438 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

设计了一种外置光阑的针孔相机镜头,可免去传统方法复杂的相机标定过程,采用影像仪和三坐标测量机实现测量系统各元件空间位置的几何标定,并依靠相移算法实现屏幕与相机像素的精准匹配。实验结果表明,本文提出的偏折测量结果与干涉仪测... 详细信息

设计了一种外置光阑的针孔相机镜头,可免去传统方法复杂的相机标定过程,采用影像仪和三坐标测量机实现测量系统各元件空间位置的几何标定,并依靠相移算法实现屏幕与相机像素的精准匹配。实验结果表明,本文提出的偏折测量结果与干涉仪测试结果偏差优于20 nm RMS,可满足光学镜面加工研磨阶段到抛光阶段的过渡测量需求,为光学加工车间提供了可靠、经济、高效的面型评估,具有广泛的应用前景。

关键词：偏折术离轴抛物面相机标定几何标定面型重构

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X射线衍射技术用于酒精检测的实验研究

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原子能科学技术 2016年第4期50卷 725-731页

作者：杨戴天杙张丽清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

酒精是液体安检中非常重要的检测对象,准确的溶液浓度分析,有利于安检系统对于液体物质危险等级的评定以及后续的检查。衍射峰也可能成为一项重要的物理参数,为液体分类提供有价值的识别信息。采用X射线衍射(XRD)实验方法,对不同浓度的... 详细信息

酒精是液体安检中非常重要的检测对象,准确的溶液浓度分析,有利于安检系统对于液体物质危险等级的评定以及后续的检查。衍射峰也可能成为一项重要的物理参数,为液体分类提供有价值的识别信息。采用X射线衍射(XRD)实验方法,对不同浓度的酒精溶液进行了X射线衍射实验。为提高衍射谱测量的准确性,对实际测量中的系统误差进行了分析,并提出了几何标定方法。经过几何标定和能谱校正,得到了衍射峰位与酒精浓度的关系。

关键词： X射线衍射几何标定衍射峰酒精溶液液体安检

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非等中心锥束CT成像系统标定及三维重建

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中国医学影像技术 2014年第11期30卷 1739-1744页

作者：闫士举王蕴衡仇庆上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093

目的研究非等中心锥束CT系统(CBCT)几何参数标定及投影图像重排,提出新的方法以提高参数标定精度及三维(3D)重建质量,以期突破现有算法要求等中心系统应用环境的限制。方法针对非等中心CBCT系统建立坐标系,推导标定模型中特定标志点空... 详细信息

目的研究非等中心锥束CT系统(CBCT)几何参数标定及投影图像重排,提出新的方法以提高参数标定精度及三维(3D)重建质量,以期突破现有算法要求等中心系统应用环境的限制。方法针对非等中心CBCT系统建立坐标系,推导标定模型中特定标志点空间坐标与其在投影图像中平面坐标之间的几何关系,建立虚拟等中心CBCT系统,提出面向非等中心CBCT系统的解析+迭代混合标定方法,对投影图像进行重排,在此基础上进行3D重建。将标定模型置于非等中心CBCT系统中,获取各个旋转角度下的投影图像;提取投影图像中特定标志点坐标,基于这些坐标数据,采用所提方法计算虚拟等中心CBCT系统几何参数;并求取虚拟等中心锥束投影图像;最后采用FDK算法进行3D重建。结果与文献[10]算法相比,所提算法对转轴在成像板上的投影坐标(u0'和v0')标定精度相当,而射线源到成像板的垂直距离(D')和射线源到转轴的距离(R')标定精度明显较优。结论本研究混合标定算法可提高D'和R'的标定精度,并可突破文献[10]算法等中心系统应用环境的限制。

关键词：体层摄影术,X线计算机锥束计算机体层摄影术非等中心几何标定图像处理,计算机辅助成像,三维

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面向精密制造的光学自由曲面在位偏折测量技术

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光电工程 2020年第8期47卷 70-79页

作者：张祥朝徐敏复旦大学上海超精密光学制造工程技术研究中心上海200438

复杂光学曲面的在位测量是当前精密工程领域面临的重要难题。偏折术对光学曲面的测量精度可与干涉仪相比,而且拥有更高的测量效率、稳定性及动态范围,因此具有广阔的应用前景。但是偏折测量本质上是一个标定问题,其测量精度直接取决于... 详细信息

复杂光学曲面的在位测量是当前精密工程领域面临的重要难题。偏折术对光学曲面的测量精度可与干涉仪相比,而且拥有更高的测量效率、稳定性及动态范围,因此具有广阔的应用前景。但是偏折测量本质上是一个标定问题,其测量精度直接取决于几何标定的可靠性。本文结合单点金刚石切削机床设计了原位偏折测量系统,采用机床中自带的气浮转台安装辅助反射镜,在两个姿态下进行光线追迹,通过数值优化计算各元件之间的相对位置,将标定精度提高一个数量级。根据反向投影偏差的统计规律,可有效分离工件的面形偏差与位姿误差。该方法有效利用了工件的名义面形信息,将传统的位置-面形单向映射转变为双向映射,显著提高了在位测量的灵活性与效率。对于复杂的自由曲面,采用子孔径拼接测量方法,对待测的局部区域发展了精准定位技术,有效保证了迭代重构过程的正确收敛。采用离轴抛物镜等光学曲面进行实验验证,所提出的偏折测量方法的精度优于150 nm RMS。

关键词：光学制造在位测量偏折术几何标定光线追迹

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基于三个Kinect的个性化人体重建

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系统仿真学报 2013年第10期25卷 2408-2411页

作者：乔思航程志全陈寅党岗国防科学技术大学计算机学院长沙410073

个性化人体重建是在虚拟场景中建立用户个性化的三维几何模型。使用三台微软新推出的Kinect深度摄像机完成个性化人体的重建,工作流程如下:首先,使用厚度不计的褶皱纸张,完成三台Kinect的几何标定;其次,三台Kinect同时从三个视角自动扫... 详细信息

个性化人体重建是在虚拟场景中建立用户个性化的三维几何模型。使用三台微软新推出的Kinect深度摄像机完成个性化人体的重建,工作流程如下:首先,使用厚度不计的褶皱纸张,完成三台Kinect的几何标定;其次,三台Kinect同时从三个视角自动扫描待建静态人体对象。借助Kinect的摄像机运动控制功能,每个摄像机自动地从上向下获取人体对象的深度点云;再次,借助于相机的几何标定矩阵,自动完成三个点云的注册;最后,重建出模型表面。实验结果表明,能重建出高逼真度的个性化三维人体模型。与同类工作相比,具有较好的易用性,无需转盘等设备,更容易搭建系统;此外,获取时间3秒左右,用户无需长时间保持静止状态,友好性更强。

关键词：人体建模 Kinect 几何标定表面重建

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一种基于Radon变换的X射线CT几何误差标定方法

一种基于Radon变换的X射线CT几何误差标定方法

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第十七届中国体视学与图像分析学术会议

作者：王曌刘志国中国工程物理研究院应用电子学研究所北京师范大学核科学与技术学院

几何标定是确定CT测量精度的关键。对于投影形状为轴对称凸多边形的简单样品,提出一种基于Radon变换的PISC算法（Projection Image Self-Correcting）,它从投影图像自动求解对图像重建影响最大的Δη（探测器绕法线的旋转误差）和Δu ... 详细信息

几何标定是确定CT测量精度的关键。对于投影形状为轴对称凸多边形的简单样品,提出一种基于Radon变换的PISC算法（Projection Image Self-Correcting）,它从投影图像自动求解对图像重建影响最大的Δη（探测器绕法线的旋转误差）和Δu （探测器的横向偏移误差）。较之传统离线标定方法,PISC算法无需使用体模,扫描便捷,节约成本;较之传统在线标定方法[4],PISC算法无需迭代优化目标函数,避免反复重建图像的沉重计算负担。使用数值模拟的方法验证了PISC算法的灵敏度。将数字体模(图1（a）)旋转一定角度,并加上噪声,作为PISC算法的输入(图1（b）),根据PISC算法的输出(图1（c）),对21组测试值进行分析(图1（d）),可以看到:当Δη很小,噪声较大时,PISC算法能取得较好的校正效果。以图2（c）所示的X射线单毛细管光学器件（X-ray Monocapillary Optics,XMCO）作为样品,实验验证了PISC算法的有效性,重建图像如图3所示。可以看到:PISC算法有效消除了Δη和Δu导致的重建图像不闭合、假边缘等现象。

关键词： X射线CT 几何标定 Radon变换

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多光谱成像仪几何特征标定技术研究

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国外电子测量技术 2015年第8期34卷 70-73页

作者：王伟兴郎小龙姚君中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

多光谱成像仪具有同目标多谱段信息获取的特点,因此在空间遥感领域占据很重要的位置。由于成像仪光学系统不可避免的存在几何畸变问题,会对获取地面目标信息的精度造成很大的影响,因此对于多光谱成像仪进行几何特征标定对于提升成像仪... 详细信息

多光谱成像仪具有同目标多谱段信息获取的特点,因此在空间遥感领域占据很重要的位置。由于成像仪光学系统不可避免的存在几何畸变问题,会对获取地面目标信息的精度造成很大的影响,因此对于多光谱成像仪进行几何特征标定对于提升成像仪成像质量的有很大的作用。本文中应用标准网格板、自准直仪和高精度二维转台组合的几何特征标定方法,此方法具有测量原理简单、实验直观、标定结果可靠性高等特点。多次标定结果表明:主点标定精度优于5.2μm,主距标定精度优于0.02mm。满足实验要求。

关键词：多光谱成像仪几何特征几何标定自准直仪

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X射线数字乳腺体层合成(DBT)成像方法研究

X射线数字乳腺体层合成(DBT)成像方法研究

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作者：刘仰川中国科学院大学

学位级别：博士

目前，在全世界范围内，乳腺癌是威胁女性健康的最常见癌症。低成本、高诊断率的影像检查是乳腺癌筛查的主要手段，它能帮助患者及早地发现乳腺癌，并促使她们进行早期诊断和治疗。　　X射线数字乳腺体层合成(Digital Breast Tomosynthe... 详细信息

目前，在全世界范围内，乳腺癌是威胁女性健康的最常见癌症。低成本、高诊断率的影像检查是乳腺癌筛查的主要手段，它能帮助患者及早地发现乳腺癌，并促使她们进行早期诊断和治疗。　　X射线数字乳腺体层合成(Digital Breast Tomosynthesis，DBT)是最新的乳腺影像检查技术，它是光学在生物医学工程领域中的一种成像应用。DBT利用X光照射乳腺，通过在有限的角度范围内进行有限次数的投影采集，重建得到乳腺的准三维（pseudo-3D）影像。DBT具有诊断率高、检查费用低等优点，是乳腺癌筛查的理想选择。　　跟国外相比，我国对DBT成像的研究十分欠缺。国外多款DBT产品已经获得FDA认证，并普遍应用于乳腺癌筛查。目前，我国仍处于DBT研究的初级阶段，主要进行图像重建算法和产品应用的研究。由于特殊的成像方式，DBT成像会涉及到诸多关键技术，如欠采样情况下的图像重建技术。进行DBT成像方法的研究，有助于推动我国乳腺X射线成像技术的发展。　　本学位论文以DBT为研究对象，以投影模型、图像重建、成像几何参数标定、成像加速共4个方面为研究内容，主要完成的工作如下:　　投影模型是对X射线投影过程的数学建模，是DBT成像的基础。首先，采用了距离驱动(distance-driven)投影模型对GE公司第二代DBT样机进行建模，并对射线投影进行了矩阵分析。其次，利用MATLAB软件实现了对Reiser 乳腺体模和Shepp-Logan体模的距离驱动投影仿真。最后，利用GATE Monte Carlo软件实现了对自定义乳腺体模的投影仿真。　　图像重建是将多个二维投影图像，借助图像重建算法，重建得到三维图像的过程。首先，分析了DBT图像重建存在的挑战。其次，经过对比分析现有的图像重建算法，提出了一种基于多尺度吉洪诺夫-全变分(Multiscale Tikhonov-Total Variation，MTTV)正则化的DBT迭代重建算法。最后，通过在两个数字体模和两组病人图像上开展重建实验，验证了该算法在去除噪声和保持边缘方面的有效性。　　成像几何参数是图像重建的必要输入，标定的目的是测量出设计值与实际值之间的偏差。首先，通过实验说明了成像几何参数标定的必要性。其次，针对X光管旋转角，提出了基于双目立体视觉的标定方法。最后，在一个锥束CT样机上验证了该标定方法的可行性。　　成像加速研究旨在解决DBT投影仿真和图像重建中存在的耗时问题。首先，分析了DBT成像加速的必要性，并对比了包括云计算在内的多种加速方法。其次，提出了基于MapReduce的GATE仿真加速方案，在云计算平台上验证了该方案在剂量计算和射线投影方面的有效性。最后，提出了基于MapReduce的DBT重建加速方案，给出了该方案在云计算平台上的实现步骤。

关键词：乳腺癌 X射线数字乳腺体层合成图像重建几何标定双目立体视觉

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适于逆向工程的数字结构光系统的标定和匹配方法研究

适于逆向工程的数字结构光系统的标定和匹配方法研究

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作者：罗剑中国科学院光电技术研究所

学位级别：博士

逆向工程是一种新颖的几何造型理念，其技术实现依赖于对产品样件的三维轮廓的精密测量。为了获得任意复杂外形的物体曲面轮廓，各种结构光系统成为了逆向工程中的主流测量设备，以满足逆向工程无损、快速和精确测量的要求。当前，基于... 详细信息

逆向工程是一种新颖的几何造型理念，其技术实现依赖于对产品样件的三维轮廓的精密测量。为了获得任意复杂外形的物体曲面轮廓，各种结构光系统成为了逆向工程中的主流测量设备，以满足逆向工程无损、快速和精确测量的要求。当前，基于数字光投影技术的数字结构光系统由于其优异的性能，受到了广泛研究。\n 由同一光线上的三维物点和二维像点组成的点集称为同名点对。按照数字近景摄影测量理论，同名点对是数字结构光系统处理的基本数据。系统的测量过程包含了匹配、标定和求解三个步骤。标定和匹配过程紧密联系，必须迭代进行。\n 本文使用了基于液晶投影技术的数字结构光系统，研究了标定和匹配中的问题，改进并提出了一些新方法，主要包括：\n (1)提出了一套基于数字近景摄影测量原理几何标定数字结构光系统的方案，能够获得高精度的系统几何参数向量，达到了1/12000的相对标定精度。\n (2)建立了数字结构光系统的光照度模型，提出了一种摄像机和投影机的光照标定方法，提高了相移法的相位测量精度。\n (3)针对在低投影光照时双周期相移法的解包裹问题，提出了一种混合解包裹算法，同时使用了空间域和时间域的约束条件。\n (4)实现了一套自动检测和匹配人工标志物的方案，这包括：改进了基于正交接触点算法的椭圆几何拟合方法，采用正交方向上的灰度梯度加权待拟合的边界点数据集，提高了椭圆中心的拟合精度；基于Hough变换来检测位域圆环编码标志物的方法，能够减少噪声块的影响；基于射影不变量来匹配标定板上的平面标志物，确保了无误匹配；给出了一种解决立体视觉匹配和三维点匹配问题的约束优化方法。\n 最后，测得了样品零件的点云数据，重建了表面轮廓，分析了测量精度，验证了上述方法的有效性。

关键词：逆向工程数字结构光系统几何标定光束平差法光照标定摄像机标定投影机标定匹配方法

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