散斑条纹论文-李学哲,孙文卿,崔国增

散斑条纹论文-李学哲,孙文卿,崔国增

导读:本文包含了散斑条纹论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:协同进化,降维,散斑条纹,浓度抑制

散斑条纹论文文献综述

李学哲,孙文卿,崔国增[1](2019)在《协同进化算法在散斑条纹角点识别中的应用》一文中研究指出介绍激光散斑干涉位移测量原理以及基于该测量方法的重定位系统,提出用于识别条纹信息的协同进化算法。采用线性降维法大幅降低搜索难度,并详细研究针对条纹角点协同算法的亲和度计算、抗体浓度控制和克隆选择、交叉及变异操作等方法。该算法可实时精确提取条纹中心线,并识别条纹数、条距和条角信息。研究表明将上述测量信息应用于移动控制平台,能够满足高精度重定位要求。(本文来源于《计算机应用与软件》期刊2019年10期)

薛亚男[2](2019)在《散斑干涉条纹图的信息提取方法研究》一文中研究指出电子散斑干涉(Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)技术是目前获得散斑干涉条纹图最主要的方法,适用于光学粗糙表面的振动分析、形变和位移测量、无损检测、应变应力检测与轮胎检测等领域,是一种破坏性极小的现代光学测量技术。高精度的提取散斑干涉条纹图信息是ESPI技术应用的关键,我们需要对获得的散斑干涉条纹图进行细致的分析和操作,将条纹解析为测量场内各点的物理量信息,主要是位移量和相移量等,进而获得相关应用检测或测量所需要的信息。条纹图信息提取的实质是在其灰度分布中提取相应相位场的定量分布,由于散斑干涉条纹图所具有的特殊性质,使其分析、处理等方法不同于其他类型的图像。发展至今,从最初的纯手工分析记录到现在的相对自动化处理,取得了一定的成果。提取方法主要分为两类:一类是基于条纹亮度分析的条纹中心线法,另一类则是基于时间与空间相位分析的相位法。近年来,基于光流场理论提取物体形变相位的方法也引起关注,并且由于不需要解包络和适应微小形变检测等优点而被广泛应用。本论文主要研究散斑干涉条纹图相位信息的提取,涉及基于条纹亮度分析的条纹中心线法,基于时间与空间相位分析的相位法和基于光流场理论的形变相位提取方法。在对现存方法和理论进行深入的比较研究基础上,提出了提取形变相位的新方法,提高了相位信息提取的精确性,有利于图像信息的精确判读。论文主要研究内容及创新点如下:1.图像细化是条纹中心线法中最关键的一步,本论文对经典的ESPI图像细化算法进行了改进。在ESPI图像二值化前引入相素外延,同时对二值化后的图像进行多次非线性平滑。改进后的细化算法采用的是串行处理操作方式,速度较慢,但有效提高了相位信息提取的精确性,细化后图像的毛刺、分叉等情况明显减少,有利于条纹图像信息的精确判读,为后续的工作和应用提供了极大的方便。2.针对相位法的经典传统算法(相移法、傅里叶变换法)进行了研究和比较。同时也对随机相移算法中涉及的通用相移算法(General Phase Shifting Algorithm,GPSA)和基于主成分分析相移算法进行了研究和算法仿真,实现了在相移未知的状况下高精度的求解出被测物体的形变信息,在很大程度上降低了实验过程中对外在环境稳定性及仪器自身系统高性能的要求。3.在比较研究的基础上,提出了一种改进的基于光流场理论的相位信息提取方法。利用Horn-Schunck(HS)光流算法评估两帧连续图像之间的光流矢量场,并通过改进的自适应窗口傅里叶变换提取条纹频率,然后利用矢量场和条纹频率进行计算,从而获得物体的全场形变相位分布。将运动矢量场和相位的形变分布联系在一起,过程方便简单,使最佳窗口尺寸随着条纹频率的变化而自动调整,克服了窗口尺寸固定的缺点,且不需要相位的解包络计算,在条纹频率高时提取的形变相位信息更准确,对噪声不敏感,且鲁棒性较好。(本文来源于《山东师范大学》期刊2019-04-23)

曹国强,刘禹廷,王琳霖[3](2019)在《改进非下采样轮廓波在散斑条纹中的滤波处理》一文中研究指出为了改进传统多尺度变换滤波在电子散斑干涉(ESPI)条纹图中去噪效果和边缘细节保护不理想问题,提出改进非下采样轮廓波(NSCT)滤波算法。采用离散平稳小波变换和NSCT变换模型,联合非线性扩散和改进的快速非局部均值滤波算法,进行了理论分析和实验验证,取得了将本文中算法应用于模拟和实验ESPI条纹图滤波效果定量分析的数据。结果表明,本文中的算法在模拟ESPI条纹图和实验图相比其它算法散斑指数最小分别为0.41121,0.38043,0.35362,对应峰值信噪比最大;该算法在提升去噪能力的同时,能够更好地恢复条纹细节信息。研究结果为以后应用多尺度变换滤波在ESPI条纹图打下了基础。(本文来源于《激光技术》期刊2019年02期)

林毛锦[4](2018)在《散斑干涉条纹图像的滤波处理技术研究》一文中研究指出电子散斑干涉图像作为一种特殊的图像类型而存在,当漫反射表面被激光照明时,就会在空间中出现一种特殊的光学散斑现象。这些亮度、形状和大小都不尽相同的散斑颗粒会随物体的变形或运动而变化。利用这一特性,可以高度精确地检测出物体表面各点的位移情况,这就是电子散斑干涉测量技术。散斑图像中的噪声会在很大程度上降低图像质量,不能确保最终提取结果的准确性。图像滤波的方式与算法具有多样性,较为传统的空间域滤波在平滑噪声的同时,也容易使图像细节和边缘信息受损。频率域滤波算法虽然在一定程度上要优于空间域,但仍然存在着运算复杂、运算速度较慢等问题。就散斑图像本身的噪声特点而言,散斑颗粒数量大且无序。因此,对散斑图像的滤波处理就必须要结合其噪声特点,力求能够更为准确地提取出图像中有效相位信息。本文提出了一种基于改进SVM-PCNN模型滤波算法。结合平移不变剪切波、SVM和PCNN优势和特点,并在算法细节上结合散斑特点加以更改。在与其他滤波算法实验结果进行比较之后证明,此种滤波算法能够更好地滤除散斑颗粒噪声,并且对图像细节边缘部分的保护显着。利用该算法对电子散斑干涉条纹图像滤波得到后的图像,具有高对比度和条纹骨架清晰等优点。本文的研究工作可以概括为以下几个方面:(l)如何利用电子散斑干涉技术获取散斑干涉条纹图样,以及条纹图的整体分布特征和散斑颗粒噪声的特点。(2)对散斑干涉条纹图像在频域空间和时域空间上进行滤波处理,其中包括小波变换,同态滤波和新型四阶偏微分方程模型等,并给出滤波后的结果。(3)条纹细化图、峰值信噪比等可以作为评判散斑干涉条纹图像滤波效果指标。从这些方面出发,对运用各种滤波算法得到的滤波效果图进行分析讨论。以此,从客观的指标上可以论证,本文提出的滤波算法可以达到较佳的滤波效果,是一种可行的散斑干涉条纹图像滤波算法。(本文来源于《安徽大学》期刊2018-05-01)

赵自新,颜家云,张航瑛,张璐[5](2017)在《散斑干涉条纹的窗口傅里叶变换滤波阈值研究》一文中研究指出为了改善滤波效果,提出了一种新的阈值选择方法。基于相位频谱系数的理论分析,综合考虑条纹自身振幅对频谱幅度的放缩影响,利用频谱系数最大值得到条纹振幅,进而计算得到适用于散斑干涉条纹图的窗口傅里叶变换滤波阈值。经过模拟散斑干涉条纹图和实验所得真实条纹图验证可知,该阈值选择方法能有效滤除高频噪声,滤波效果较好。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2017年12期)

钟浩,刘桂雄,陈冬雪,彭艳华,曾启林[6](2016)在《轮胎激光散斑干涉相位条纹图局域多方向频域滤波方法》一文中研究指出为解决激光数字剪切散斑干涉技术应用于轮胎缺陷检测中,轮胎缺陷相位条纹图中噪声对包裹相位图解包和轮胎缺陷尺寸测量产生严重影响的问题,该文通过对散斑干涉相位图的条纹特征分析,研究一种根据条纹密度将相位图划分成不同滤波区域进行多方向频域滤波的方法。实验结果表明:在两组模拟的相位图滤波实验中,局域多方向滤波方法的相位误差均值P_(mean)和相位均方根误差RMS都比正余弦滤波方法、多方向频域滤波方法要小,滤波结果更接近真值;在第3组滤波实验中,局域多方向频域滤波方法的残差点数分别是正余弦滤波方法、多方向频域滤波方法的11.39%、56.25%,体现出较好的滤波特性。(本文来源于《中国测试》期刊2016年06期)

王喜连[7](2016)在《散斑干涉条纹图降嗓技术研究》一文中研究指出电子散斑干涉测量技术是一种对物体表面、内部进行全场无损检测的技术,其方法简单易行、无需接触、全场进行测量,对物体表面的光滑程度要求比较低,具有很强的抗干扰能力,在形变、位移、内部损失等测量方面应用广泛。为了获得与相位相关的相位图,就必须从散斑条纹图中提取相位,但是散斑干涉条纹图中含有高噪声,影响相位图的提取,因此,对散斑干涉条纹图的降噪是对条纹图处理过程的第一步也是非常重要的一步。有效的去除噪声,保持条纹图的结构和灰度变化,是散斑干涉测量技术中的重要工作。本论文主要针对散斑干涉条纹图的降噪技术进行研究。散斑干涉条纹图的传统滤波降噪方式,概念简单,计算效率较高,但是结果去噪不明显,而且造成图像条纹结构的一定水平的模糊。旋滤波是基于条纹图的结构特点提出的降噪方式,在一定程度上提高了降噪效果,本文针对其效率低的特点,考虑到小波分解的优势,将小波分解与旋滤波相结合,提出改进的旋滤波的降噪方法。在条纹图的低频域进行旋滤波,提高了降噪效果和算法效率。针对旋滤波在固定方向求取上的限制、条纹图结构的复杂以及条纹密度较大时,改进的旋滤波的劣势,本论文进一步研究了散斑干涉条纹图的局域频域加权滤波(Goldstein)算法,该算法利用条纹图信息和噪声在频带分布上存在差异,能够突出条纹的主要频率部分,抑制图像噪声。针对该算法降噪后依然存在少量噪声,提出改进的Goldstein的降噪方法,与各向异性扩散进行有效结合,在Goldstein之前进行各向异性扩散,滤除一定噪声,且不对条纹结构产生影响。改进的算法在条纹结构和噪声去除上都有很大优势,有效的解决了旋滤波对于条纹结构的提取存在的精度问题。本论文的主要创新点是:1.提出了一种改进的旋滤波的降噪方法,将旋滤波和小波分解相结合,在低频域进行旋滤波,一方面降噪效果优于传统的滤波方法和旋滤波,另一方面效率上明显优于旋滤波。通过实验结果和剖面图表明,改进的旋滤波的算法在降噪效果和时间上优于原方法。但是由于旋滤波本身求取条纹方向上的缺陷,条纹方向精度有限,而且当条纹密度较大时,小波变化会损失一定的细节信息,对于进一步条纹图相位提取和相位的解包裹来获得与物体变化相关的信息造成一定的误差。2.提出了改进的局域频率加权滤波的算法。先对图像进行各项异性扩散滤波,根据图像不同的尺度区域,在图像的条纹方向进行平滑,边缘区域则减少平滑,可以在保持结构的同时降低一定的噪声,然后进行Goldstein滤波,利用条纹和噪声在频带上分布的差别,突出条纹频率成分,抑制噪声。实验表明,改进的Goldstein降噪算法优于原始的Goldstein降噪方法。在噪声的去除和条纹结构的保持上都有优势,而且本算法原理简单,参数易调试,具有比较高的实用价值。(本文来源于《山东师范大学》期刊2016-04-10)

王喜连,李玲,辛化梅[8](2015)在《散斑干涉条纹图降噪技术比较研究》一文中研究指出电子散斑干涉条纹图在形成的过程中引入大量的散斑噪声,有效地去除噪声是电子散斑干涉技术研究的重要课题之一。对电子散斑干涉条纹的降噪方法进行了比较研究,仿真结果表明,传统的空域降噪方式在滤除噪声的同时对图像造成了一定的模糊,降低了图像的对比度。只有在降噪的同时充分地考虑条纹的方向性和条纹密度,才能更好地保留条纹图的结构和对比度,并为下一步提取相位图进行测量奠定一个好的基础。(本文来源于《现代电子技术》期刊2015年11期)

林振衡,李文芳,宋骆林,黄元庆[9](2015)在《载波散斑相关条纹的调制频率》一文中研究指出针对载波电子散斑干涉(CESPI)偏转物面调制法出现的载波相关条纹的调制频率(f)的合理取值问题,通过CESPI迈克尔逊测量系统光路图分析了偏转角(Δα)与调制频率之间关系,根据散斑大小与散斑空间位移间的相关约束条件,推导出载波相关条纹调制频率的极大值公式;根据载波相关条纹图的频谱分离要求,推导了载波相关条纹调制频率的极小值公式.为了有效提高调制频率,提出了一种基于偏转参考镜面的调制方法,并建立了几何光路模型进行理论分析.实验结果表明:该方法能克服散斑尺寸对调制频率的约束,可以有效提高载波相关条纹的调制频率,特别适用于大载荷形变的CESPI测量.(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊2015年01期)

王永红,李骏睿,孙建飞,刘佩,杨连祥[10](2014)在《散斑干涉相位条纹图的频域滤波处理》一文中研究指出为了解决在数字散斑干涉技术测量时,散斑干涉相位条纹图像中大量噪声对相位解包裹结果和精度产生严重影响的问题,介绍了一种条纹正余弦分解和频域低通滤波结合的方法,实现了散斑干涉相位条纹图的高精度滤波。该方法的基本思路是在对相位图像进行滤波处理前,先将相位图通过正余弦函数进行映射转换成两幅图,分别经过频域滤波,然后再合成为相位图。这种分解频域滤波方法可以在滤波的同时,有效保留相位跳变信息。实验结果表明:与传统的图像降噪方法相比,该方法能够在保留图像"尖峰"信息的基础上,较好地滤除图像中的散斑噪声,方法简单有效,有效解决了传统滤波方法应用在相位条纹图中,相图灰度信息丢失10%~40%的问题。(本文来源于《中国光学》期刊2014年03期)

散斑条纹论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

电子散斑干涉(Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)技术是目前获得散斑干涉条纹图最主要的方法,适用于光学粗糙表面的振动分析、形变和位移测量、无损检测、应变应力检测与轮胎检测等领域,是一种破坏性极小的现代光学测量技术。高精度的提取散斑干涉条纹图信息是ESPI技术应用的关键,我们需要对获得的散斑干涉条纹图进行细致的分析和操作,将条纹解析为测量场内各点的物理量信息,主要是位移量和相移量等,进而获得相关应用检测或测量所需要的信息。条纹图信息提取的实质是在其灰度分布中提取相应相位场的定量分布,由于散斑干涉条纹图所具有的特殊性质,使其分析、处理等方法不同于其他类型的图像。发展至今,从最初的纯手工分析记录到现在的相对自动化处理,取得了一定的成果。提取方法主要分为两类:一类是基于条纹亮度分析的条纹中心线法,另一类则是基于时间与空间相位分析的相位法。近年来,基于光流场理论提取物体形变相位的方法也引起关注,并且由于不需要解包络和适应微小形变检测等优点而被广泛应用。本论文主要研究散斑干涉条纹图相位信息的提取,涉及基于条纹亮度分析的条纹中心线法,基于时间与空间相位分析的相位法和基于光流场理论的形变相位提取方法。在对现存方法和理论进行深入的比较研究基础上,提出了提取形变相位的新方法,提高了相位信息提取的精确性,有利于图像信息的精确判读。论文主要研究内容及创新点如下:1.图像细化是条纹中心线法中最关键的一步,本论文对经典的ESPI图像细化算法进行了改进。在ESPI图像二值化前引入相素外延,同时对二值化后的图像进行多次非线性平滑。改进后的细化算法采用的是串行处理操作方式,速度较慢,但有效提高了相位信息提取的精确性,细化后图像的毛刺、分叉等情况明显减少,有利于条纹图像信息的精确判读,为后续的工作和应用提供了极大的方便。2.针对相位法的经典传统算法(相移法、傅里叶变换法)进行了研究和比较。同时也对随机相移算法中涉及的通用相移算法(General Phase Shifting Algorithm,GPSA)和基于主成分分析相移算法进行了研究和算法仿真,实现了在相移未知的状况下高精度的求解出被测物体的形变信息,在很大程度上降低了实验过程中对外在环境稳定性及仪器自身系统高性能的要求。3.在比较研究的基础上,提出了一种改进的基于光流场理论的相位信息提取方法。利用Horn-Schunck(HS)光流算法评估两帧连续图像之间的光流矢量场,并通过改进的自适应窗口傅里叶变换提取条纹频率,然后利用矢量场和条纹频率进行计算,从而获得物体的全场形变相位分布。将运动矢量场和相位的形变分布联系在一起,过程方便简单,使最佳窗口尺寸随着条纹频率的变化而自动调整,克服了窗口尺寸固定的缺点,且不需要相位的解包络计算,在条纹频率高时提取的形变相位信息更准确,对噪声不敏感,且鲁棒性较好。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

散斑条纹论文参考文献

[1].李学哲,孙文卿,崔国增.协同进化算法在散斑条纹角点识别中的应用[J].计算机应用与软件.2019

[2].薛亚男.散斑干涉条纹图的信息提取方法研究[D].山东师范大学.2019

[3].曹国强,刘禹廷,王琳霖.改进非下采样轮廓波在散斑条纹中的滤波处理[J].激光技术.2019

[4].林毛锦.散斑干涉条纹图像的滤波处理技术研究[D].安徽大学.2018

[5].赵自新,颜家云,张航瑛,张璐.散斑干涉条纹的窗口傅里叶变换滤波阈值研究[J].激光与光电子学进展.2017

[6].钟浩,刘桂雄,陈冬雪,彭艳华,曾启林.轮胎激光散斑干涉相位条纹图局域多方向频域滤波方法[J].中国测试.2016

[7].王喜连.散斑干涉条纹图降嗓技术研究[D].山东师范大学.2016

[8].王喜连,李玲,辛化梅.散斑干涉条纹图降噪技术比较研究[J].现代电子技术.2015

[9].林振衡,李文芳,宋骆林,黄元庆.载波散斑相关条纹的调制频率[J].厦门大学学报(自然科学版).2015

[10].王永红,李骏睿,孙建飞,刘佩,杨连祥.散斑干涉相位条纹图的频域滤波处理[J].中国光学.2014

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