检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2025年第3期62卷 135-147页

作者：肖仕彬李琛李泽骁张效栋精密测试技术及仪器全国重点实验室天津大学微纳制造实验室天津300072

提出了一种低成本、高效率的运动轴系标定方法,以线激光与五轴配合的测量系统为例,通过扫描标准球的表面并进行最优化搜索,实现对位移轴和转轴位姿的分步标定。与现有的运动轴系标定方法相比,该方法仅需要测量系统本身和标准球的参与,... 详细信息

提出了一种低成本、高效率的运动轴系标定方法,以线激光与五轴配合的测量系统为例,通过扫描标准球的表面并进行最优化搜索,实现对位移轴和转轴位姿的分步标定。与现有的运动轴系标定方法相比,该方法仅需要测量系统本身和标准球的参与,步骤简单、标定成本较低、效率较高。对提出的方法进行了仿真,并且实际搭建了线激光五轴系统以进行标定和测量实验。实验结果表明,系统经过标定后,测量标准球的表面PV(Peak-to-valley)值为10.98μm,重复测量标准球的表面PV的标准差为0.199μm,同时具有对多种尺寸、结构复杂器件的一体化三维测量能力,证明了所提方法的实际性能和应用价值。

关键词：仪器测量与计量线激光五轴系统轴系标定

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基于青光眼影像的人工智能辅助诊断技术及进展

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 9-20页

作者：李明远房丰洲天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室微纳制造实验室天津300072

人眼内异常的眼内压是青光眼的主要表现之一,而在疾病的早期阶段患者并没有感到明显不适,往往难以及时发现,如果该疾病未得到及时治疗,则可能导致完全失明。青光眼的早期诊断可以有效预防永久性视力丧失,临床上人工检查是一种可行的解... 详细信息

人眼内异常的眼内压是青光眼的主要表现之一,而在疾病的早期阶段患者并没有感到明显不适,往往难以及时发现,如果该疾病未得到及时治疗,则可能导致完全失明。青光眼的早期诊断可以有效预防永久性视力丧失,临床上人工检查是一种可行的解决方案,但这不仅费时费力,而且要求医生具备专门的知识和经验。现有的研究成果表明,将人工智能技术整合到影像中预防和检测青光眼是高效、准确的。系统介绍基于人工智能的青光眼辅助诊断领域的最新进展,探讨各种已发表的算法模型,总结此类研究存在的问题及未来可能的研究方向,并对基于多模态评估的青光眼智能检测技术的研究现状与未来发展趋势进行详细和深入的评述。

关键词：青光眼深度学习人工智能光学相干断层扫描眼底图像视野

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4H-SiC激光烧蚀的三维分子动力学研究

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中国激光 2024年第20期51卷 261-268页

作者：安豪杰王金石房丰洲天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院微纳制造实验室(MNMT) 天津300072

飞秒激光直写在原子及近原子尺度制造领域中表现出独特的优势。为了研究飞秒激光与材料在原子及近原子尺度的相互作用过程,给出了一种基于双温方程的三维分子动力学模型,开展了4H-SiC表面飞秒激光烧蚀过程与机制的研究,对不同能量密度... 详细信息

飞秒激光直写在原子及近原子尺度制造领域中表现出独特的优势。为了研究飞秒激光与材料在原子及近原子尺度的相互作用过程,给出了一种基于双温方程的三维分子动力学模型,开展了4H-SiC表面飞秒激光烧蚀过程与机制的研究,对不同能量密度激光辐照产生的原子轨迹、温度场、结构形貌和烧蚀产物进行了分析,并探讨了能量密度对表面改性和材料去除的影响。研究结果表明:在低能量密度下,碳化硅材料经激光诱导主要发生晶相结构向非晶相结构的转变;而在高能量密度下,中心区材料的爆炸沸腾是材料喷射去除以及边缘材料堆积的主要原因。烧蚀产物为气与液的两相混合物,其组分占比依赖于激光能量密度。该三维模型为原子及近原子尺度飞秒激光加工提供了理论分析的新途径。

关键词：激光技术材料加工双温模型分子动力学原子及近原子尺度制造

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玻璃光学元件精密模压成形技术

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光学学报 2023年第8期43卷 186-213页

作者：刘光宇房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室微纳制造实验室天津300072

介绍了玻璃光学元件精密模压成形技术的原理、玻璃材料、模具制造、模具表面镀膜、结合有限元仿真的模压工艺优化和模压成形设备等核心技术的研究进展,并讨论了当前存在的问题。通过探讨玻璃模压成形技术在自由曲面、微结构、衍射结构... 详细信息

介绍了玻璃光学元件精密模压成形技术的原理、玻璃材料、模具制造、模具表面镀膜、结合有限元仿真的模压工艺优化和模压成形设备等核心技术的研究进展,并讨论了当前存在的问题。通过探讨玻璃模压成形技术在自由曲面、微结构、衍射结构表面和晶圆阵列等光学元件中的应用现状,对玻璃元件精密模压成形技术的发展趋势和挑战进行了展望。

关键词：光学设计光学玻璃非球面透镜自由曲面透镜超精密加工玻璃精密模压微结构制造

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双目面结构光三重扫描测量系统温漂补偿方法

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红外与激光工程 2024年第1期53卷 213-224页

作者：杨濠铭孙子杰孙岩标邾继贵天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 北京卫星制造厂有限公司北京100094

双目面结构光三重扫描是在条纹投影双目视觉重建的基础上,追加左、右相机与投影仪构成的单目视觉系统重建点云,在反光和凹凸起伏等表面测量应用上具有更好的点云完整性优势。但由于环境温度变化影响,投影仪产生较大温度漂移,导致双目重... 详细信息

双目面结构光三重扫描是在条纹投影双目视觉重建的基础上,追加左、右相机与投影仪构成的单目视觉系统重建点云,在反光和凹凸起伏等表面测量应用上具有更好的点云完整性优势。但由于环境温度变化影响,投影仪产生较大温度漂移,导致双目重建点云与单目重建点云发生“分层”现象。为此,文中提出了一种基于正交条纹投影的三重扫描系统温漂在线补偿方法,通过投影仪投射正交条纹来构建双目重建点在投影仪图像中准确的映射关系,并基于双目重建点在投影仪图像中的重投影误差最小化目标函数来求解温漂补偿后的投影仪最优外参数。最后,以金属球和汽车零件作为被测对象进行实验验证,在不依靠标定板等先验信息及繁琐标定流程基础上,所提在线快速补偿方法可以使得双目点云与单目点云温漂量分别减小78.2%和94.3%,极大减轻了温度变化对于三重扫描点云数据拼接影响。

关键词：三重扫描投影仪正交条纹温漂补偿

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VR环境下基于多观测角度人眼成像特性的注视估计研究

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现代电子技术 2024年第23期47卷 1-7页

作者：牛锐房丰洲任仲贺侯高峰李子豪天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室微纳制造实验室天津300072

在虚拟现实(VR)的沉浸式场景中,基于先进的注视估计技术实现精确的注视点渲染,能够优化计算资源分配效率、缓解用户体验过程中可能产生的眩晕感。目前,可用的VR环境下的注视估计数据集只有单观测角度眼睛图像,缺乏不同观测角度的眼部图... 详细信息

在虚拟现实(VR)的沉浸式场景中,基于先进的注视估计技术实现精确的注视点渲染,能够优化计算资源分配效率、缓解用户体验过程中可能产生的眩晕感。目前,可用的VR环境下的注视估计数据集只有单观测角度眼睛图像,缺乏不同观测角度的眼部图像数据集。文中构建了一个包含23 040张多观测角度眼睛图像的注视估计数据集与一个包含15 824张带有瞳孔标注的多观测角度眼睛图像的瞳孔检测数据集,并提出了一种结合多观测角度眼睛图像特征以相互补偿的多分支网络模型。将注视估计数据集样本用于模型的训练过程,预测欧氏距离损失可以达到7.68像素。进一步,将包含瞳孔位置信息的权重地图与图像融合,瞳孔位置信息的融合输入增强了模型的性能,欧氏距离损失降低到7.45像素。这项研究表明,所开发的模型能够提升VR环境下的注视估计精度,从而推动注视估计技术在VR产品中的广泛应用。

关键词：注视估计虚拟现实卷积神经网络多分支网络特征融合瞳孔检测

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基于智能型面分析的抛光表面缺陷检测研究

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激光与光电子学进展 2023年第24期60卷 202-213页

作者：李子豪房丰洲任仲贺侯高峰天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 微纳制造实验室天津300072

工件的表面质量对零件可靠性、质量和使用寿命的影响至关重要。尽管各种基于计算机视觉的目标检测框架已经被广泛应用于工业表面缺陷检测场景,但由于面型的影响以及缺陷之间的混叠性,超精加工工件表面缺陷检测仍然具有挑战性。因此,提... 详细信息

工件的表面质量对零件可靠性、质量和使用寿命的影响至关重要。尽管各种基于计算机视觉的目标检测框架已经被广泛应用于工业表面缺陷检测场景,但由于面型的影响以及缺陷之间的混叠性,超精加工工件表面缺陷检测仍然具有挑战性。因此,提出了一种频率嵌入双分支参数预测网络来预测滤波参数,滤除掉型面信息从而使得缺陷特征更加显著。基于智能型面分析的预处理后,提出了一种基于级联区域神经网络感受野增强缺陷检测网络,将可变形卷积间隔地替换到高效网络的卷积模块中,有效地提高了主干网络特征提取的能力,然后重新选择特征图组成新的特征金字塔网络以提高效率,进一步提高网络性能。此外,还构建了具有滤波参数标注信息的滤波参数数据集UPP-CLS和具有缺陷类别及位置的缺陷检测数据集UPP-DET。模型在UPP-CLS上达到了85.36%的准确性,相较于现有网络提升3~5个百分点;在UPP-DET上达到了0.862的平均精度,相较于现有网络提升5.3%~7.8%。模型整体性能优于主流网络结构。源代码将在https://***/zihaodl/detect_app上开源。

关键词：超精密加工计算机视觉缺陷检测型面分析

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微角振动对遥感相机成像质量的影响分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第10期57卷 1070-1079页

作者：李醒飞杨辰熙拓卫晓邢伟达蒋颢娇封善斋天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 深海技术科学太湖实验室无锡214000 海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司青岛266114

针对高空间分辨率航天器遥感成像受微角振动影响模糊化的问题,从理论建模、仿真分析和实验验证3个维度量化了微角振动幅值、频率、初始相位等特性对遥感相机成像质量的影响.首先,从成像原理出发,建立了图像退化模型,分析了微角振动导致... 详细信息

针对高空间分辨率航天器遥感成像受微角振动影响模糊化的问题,从理论建模、仿真分析和实验验证3个维度量化了微角振动幅值、频率、初始相位等特性对遥感相机成像质量的影响.首先,从成像原理出发,建立了图像退化模型,分析了微角振动导致图像模糊和几何形变的机理.其次,分析了角振动参数对像移的影响规律,建立了不同角振动频率对应的调制传递函数(MTF)的解析计算式,分析了角振动幅值、角振动频率和初始曝光时刻对MTF的影响规律.然后,利用MATLAB搭建仿真平台,以调制传递函数面积(MTFA)作为评价指标,量化分析了角振动幅值、角振动频率和初始曝光时刻对图像模糊度的贡献程度.最后,搭建了振动实验平台,实验验证了各个振动参数对成像质量的影响规律.结果表明:图像像质随角振动振幅的增加而下降,频率100.0 Hz的角振动幅值从0.0064°增加至0.0281°时,MTFA由0.2776下降至0.1192;低频角振动作用下成像质量与角振动初始相位、振幅、频率有关,高频非整周期振动会造成MTF曲线的波动,且非整周期振动对成像质量的影响随着角振动频率的增加而减小.曝光时间为角振动周期的整数倍时,初始曝光时刻对图像像质的影响可以忽略.微角振动对遥感影像几何精度的影响规律能够为高轨遥感相机微角振动的测量与抑制提供理论支撑.

关键词：微角振动遥感成像图像退化调制传递函数

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基于深度学习的糖尿病眼底病变检测研究

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激光与光电子学进展 2023年第2期60卷 274-280页

作者：侯高峰房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微纳制造实验室天津300072

糖尿病不仅会增加视网膜血管疾病的风险,严重时甚至会发展成为糖尿病视网膜病变。糖尿病视网膜病变的4种典型病理特征是微动脉瘤、出血、硬性渗出物和软性渗出物。随着机器学习尤其是深度学习的发展,智能辅助诊断医疗已经成为一种趋势,... 详细信息

糖尿病不仅会增加视网膜血管疾病的风险,严重时甚至会发展成为糖尿病视网膜病变。糖尿病视网膜病变的4种典型病理特征是微动脉瘤、出血、硬性渗出物和软性渗出物。随着机器学习尤其是深度学习的发展,智能辅助诊断医疗已经成为一种趋势,智能辅助诊断的前提是可以定性定量地提取出相应的病变区域。提出了一种基于深度学习级联架构参数优化的眼底病变检测模型,该模型有效解决了眼底病变的多尺度和小目标问题,在DDR数据集上检测病变的综合测试精度达0.380,检测性能优于目前主流的检测网络。

关键词：医用光学图像处理深度学习糖尿病视网膜病变小目标检测

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基于三维曲线网络图优化的空间在轨成形桁架结构视觉检测方法

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仪器仪表学报 2025年

作者：陈展宏李心宇孙岩标回天力邾继贵天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室北京卫星制造厂有限公司

由于空间在轨成形桁架具有特殊材质及复杂结构,传统视觉三维检测方法难以实现完整的模型重建,进而影响缺陷检测的准确性,故提出一种基于三维曲线网络图优化的桁架结构视觉检测方法,设计了旋转视觉扫描桁架三维检测系统,完整重建三维结... 详细信息

由于空间在轨成形桁架具有特殊材质及复杂结构,传统视觉三维检测方法难以实现完整的模型重建,进而影响缺陷检测的准确性,故提出一种基于三维曲线网络图优化的桁架结构视觉检测方法,设计了旋转视觉扫描桁架三维检测系统,完整重建三维结构并对其缺陷进行精确定位检测,从而解决了复杂空间桁架结构在轨制造检测难题。首先,通过图像曲线特征识别,结合基于距离标准与曲线一致性约束的曲线特征匹配方法,建立连续图像帧中弱特征细物体之间的对应关系;然后,基于三维曲线网络图结构优化原理,交替迭代更新相机姿态和目标结构,对桁架几何拓扑进行计算补全,并估计杆件直径;进一步,提出基于三维曲率分析的桁架缺陷检测方法,并结合二维图像校验,实现在轨成形桁架产品虚接、断点等典型缺陷精确识别分析。实验结果表明,所提方法相较于基于点特征匹配的传统三维重建方法,在复杂桁架纤细结构重建方面具有更高的质量和效率,几何参量和缺陷检测精度均优于0.3 mm,满足在轨制造现场检测需求,且不依赖外部标定和背景特征,为复杂空间结构在轨制造过程质量控制提供了重要的技术支撑。

关键词：视觉检测三维曲线曲率分析缺陷检测几何参量

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