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基于高准直度背光的大景深三维光场显示系统
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作者 郑嘉伟 张钊赫 +6 位作者 刘帅腾 高鑫 于迅博 颜玢玢 张地 段吉安 桑新柱 《光学学报(网络版)》 2026年第5期8-14,共7页
为解决传统三维光场显示系统景深不足的问题,提出一种基于高准直度背光的大景深三维光场显示方案。该系统由准直背光源、垂直扩散光栅、显示面板以及水平控光光栅构成,并采用准直背光源和双层正交非球面光栅联合优化以抑制光学像差。针... 为解决传统三维光场显示系统景深不足的问题,提出一种基于高准直度背光的大景深三维光场显示方案。该系统由准直背光源、垂直扩散光栅、显示面板以及水平控光光栅构成,并采用准直背光源和双层正交非球面光栅联合优化以抑制光学像差。针对该硬件结构,提出了双向调控光场编码方法,采用结构相似性(SSIM)函数对编码合成图进行反馈更新,实现了体像素的高精度构建。实验搭建了原型机,采用32英寸8K分辨率的显示面板,在100°视角范围内实现了760 mm景深(出屏与入屏景深都为380 mm),在景深范围内可以实现自然逼真的显示效果。结果验证了所提方法在大景深三维光场显示中的有效性。 展开更多
关键词 三维光场显示 大景深 高准直度背光 光场编码算法
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基于实测与模拟的高校大进深教室天然采光优化研究
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作者 艾宏悦 陈伟娇 《节能》 2026年第3期1-5,共5页
基于现场实测与模拟分析,评估某高校大进深教室的天然采光性能,并依托Rhinoceros建立建筑模型,采用Ladybug与Honeybee进行天然采光模拟与优化分析。结果表明,原教室在冬季晴天条件下照度分布不均,平均照度在多个时段低于标准限值。通过... 基于现场实测与模拟分析,评估某高校大进深教室的天然采光性能,并依托Rhinoceros建立建筑模型,采用Ladybug与Honeybee进行天然采光模拟与优化分析。结果表明,原教室在冬季晴天条件下照度分布不均,平均照度在多个时段低于标准限值。通过参数化建模与正交试验设计,对外窗窗墙比、窗台高度等关键参数开展采光性能模拟与优化分析。优化后,教室采光系数与有效天然采光照度均得到明显提升。在此基础上引入节能评估,得出优化设计可使年照明耗电量减少约206.40 kWh,对应碳排放量减少约115.171 kgCO_(2),验证了该方法在改善光环境与降低能耗方面的综合效益。 展开更多
关键词 高校教室 大进深 天然采光 节能优化
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基于前向光线追迹技术的单光场相机空间分辨率研究
3
作者 田杏 曹丽霞 《中国光学(中英文)》 北大核心 2026年第1期69-84,共16页
在三维场景重建过程中,光场相机的空间分辨率会影响可恢复的空间细节和深度分辨率,从而影响三维重建的准确性。因此,对光场相机的空间分辨率进行计算与分析,对于高分辨率和低分辨率区域的识别十分重要。本文利用前向光线追迹技术的高精... 在三维场景重建过程中,光场相机的空间分辨率会影响可恢复的空间细节和深度分辨率,从而影响三维重建的准确性。因此,对光场相机的空间分辨率进行计算与分析,对于高分辨率和低分辨率区域的识别十分重要。本文利用前向光线追迹技术的高精度优点,研究了一种基于前向光线追迹技术的光场相机空间分辨率计算方法。对不同微透镜阵列排列方式下的光场相机1.0和2.0的空间分辨率进行了定量计算和比较。进一步研究了不同的主镜头逆放大率(M_(l))对光场相机深度分辨率的影响。结果表明,光场相机在物平面与光轴交点附近以外的区域具有较高的深度分辨率。光场相机2.0在(0,0,0)附近区域的深度分辨率优于光场相机1.0。对于正方形排列的微透镜阵列,光场相机2.0的横向分辨率较光场相机1.0略有提升。光场相机1.0的深度分辨率随着M_(l)的增大而逐渐降低。 展开更多
关键词 光场相机 空间分辨率 重建 光线追迹 深度分辨率
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基于深度感知的光场图像高维混沌加密研究
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作者 仲昭宇 王尔馥 《通信学报》 北大核心 2026年第1期124-140,共17页
针对光场图像在多视点、高维度结构下的安全传输问题,提出了一种基于深度感知的高维混沌加密方法。该方法通过极平面图像技术及结构张量法提取光场深度信息,并通过块内中位数阈值、自适应滤波等策略抑制遮挡与弱纹理场景下的深度误差。... 针对光场图像在多视点、高维度结构下的安全传输问题,提出了一种基于深度感知的高维混沌加密方法。该方法通过极平面图像技术及结构张量法提取光场深度信息,并通过块内中位数阈值、自适应滤波等策略抑制遮挡与弱纹理场景下的深度误差。随后,基于图像哈希驱动的高维混沌系统生成多通道密钥流,实现基于深度感知的自适应像素置乱与扩散。系统设计了多级加密机制,包括视点级全局置乱、像素级全局置乱、块内深度感知局部置乱、多轮深度增强扩散及跨视点块级交换。实验结果表明,该方案构建了一套完整的光场图像加密流程,在安全性、鲁棒性、密文质量分析等方面展现出优越的综合性能,为光场图像的安全保护提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 光场图像 高维混沌序列 图像加密 深度感知
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基于点云层次分析的不锈钢板表面深度探测
5
作者 罗嘉兴 崔瑞钦 马立东 《轧钢》 北大核心 2026年第1期31-42,共12页
不锈钢板生产中,传统接触式测量方法尽管能够实现钢板表面缺陷深度检测,但直接接触钢板表面易引发损伤,进而影响测量精度和评估可靠性。针对上述问题,本文提出了基于点云层次分析的方法PC-LDA(Point Cloud Layered Depth Analysis),以... 不锈钢板生产中,传统接触式测量方法尽管能够实现钢板表面缺陷深度检测,但直接接触钢板表面易引发损伤,进而影响测量精度和评估可靠性。针对上述问题,本文提出了基于点云层次分析的方法PC-LDA(Point Cloud Layered Depth Analysis),以弥补现有技术的不足,满足工业应用中对修磨后不锈钢板表面缺陷深度检测精度和可靠性的要求。利用蓝色双目结构光系统获取高精度点云数据,并通过预处理与去噪提升数据质量;随后采用最小二乘法进行平面拟合,计算法向量并依据法向量方向区分修磨区域与正常表面区域。对于修磨区域的点云数据,基于点到平面的距离信息进行深度分层化处理,以及分析各层次点云数据的密集度分布,识别局部的波峰与波谷;通过计算局部波峰与相邻波谷的峰值宽度,并结合欧氏距离对区间内点云数据进行遍历,最终求得层次平均值与总体平均值,从而精确地恢复修磨区域的深度信息。为验证PC-LDA算法的精度与实用性,选择1.0~1.1 mm的标准块以及实际生产的不锈钢板修磨表面作为测试对象,进行单规格和多规格标准块的实验,结果表明,PC-LDA算法的深度测量平均偏差为0.015 mm,小于0.03 mm,能够高精度测量不锈钢板表面的深度,并捕捉修磨后微小起伏的几何特征,具有良好的可靠性和一致性,可满足不锈钢板修磨质量评估与二次修磨的技术需求。 展开更多
关键词 点云 层次分析 波峰分析 不锈钢板 表面 深度探测 缺陷检测 蓝光结构光
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基于超景深光学显微镜-场发射扫描电子显微镜的光电关联与样品定位研究
6
作者 李昕翼 周晓东 胡继明 《分析科学学报》 北大核心 2026年第1期81-86,共6页
光电关联显微镜技术(Correlative light and electron microscopy, CLEM)将光学显微镜的颜色分辨能力和大视场与电子显微镜的高分辨率相结合,弥补了各自成像的局限,能获得更全面准确的定位及结构信息。本文提出了一种基于超景深光学显... 光电关联显微镜技术(Correlative light and electron microscopy, CLEM)将光学显微镜的颜色分辨能力和大视场与电子显微镜的高分辨率相结合,弥补了各自成像的局限,能获得更全面准确的定位及结构信息。本文提出了一种基于超景深光学显微镜与场发射扫描电子显微镜(SEM)的光电关联与样品定位技术,用于解决SEM在样品定位过程中效率低、耗时长的问题。通过超景深光学显微镜的快速全景成像与颜色识别能力,结合高精度坐标转换算法,实现了目标区域的快速定位与SEM的高分辨率成像。实验结果表明,该技术显著提高了样品定位效率,大大缩短了定位时间,同时保持了良好的定位与成像精度。本研究为材料科学、生命科学等领域的大尺寸或复杂颜色分布样品的快速分析提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 超景深光学显微镜 场发射扫描电子显微镜 光电关联 快速定位 全景成像
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前胡及其习用品的微性状与显微鉴别研究 被引量:1
7
作者 邹立思 倪亮 +3 位作者 冉洁 姚毅 潘雅楠 陈柔杏 《南京中医药大学学报》 北大核心 2025年第7期946-960,共15页
目的系统研究前胡药材及其7种习用品的性状、微性状及显微特征,归纳其关键鉴别特征,为前胡药材及其习用品的有效鉴别提供参考依据。方法运用性状、微性状及显微等鉴别方法,结合景深扩展成像及图像拼接等技术,得到前胡药材及其习用品的... 目的系统研究前胡药材及其7种习用品的性状、微性状及显微特征,归纳其关键鉴别特征,为前胡药材及其习用品的有效鉴别提供参考依据。方法运用性状、微性状及显微等鉴别方法,结合景深扩展成像及图像拼接等技术,得到前胡药材及其习用品的关键鉴别特征与高清图像,同时将部分特征进行数字化提取,并用SPSS26.0软件进行统计学分析。结果得到前胡药材及习用品的高清彩色图像数据;其专属性鉴别特征为:性状鉴别项下的根头长度和环纹疏密、皮孔形态与面积、根的质地、折断面油点疏密等;显微鉴别项下的油室直径和数量、导管数量、有无韧皮纤维和木纤维等。统计学分析结果显示,前胡药材不同品种之间的皮孔面积、油室直径和密度、导管密度具有显著差异(P<0.01)。结论综合应用微性状和显微鉴别方法区分前胡药材及其习用品,特别是横切面偏振光全息彩色影像显微特征具有显著鉴别意义,同时将部分特征进行数字化提取并进行统计学分析,弥补了传统经验鉴别研究中受主观因素影响的不足,为前胡药材的流通、检验、临床用药、标准起草等工作提供参考。 展开更多
关键词 白花前胡 习用品 科学摄影 大图拼接 景深扩展 偏振光
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基于信息熵预建遮挡掩码的光场深度估计
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作者 陈忠 陈长锋 张宪民 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第11期1-8,共8页
光场相机能够同步记录光线的空间-角度信息,为三维视觉感知开辟了新范式。深度估计作为光场解析的核心环节,支撑着三维重建、视觉里程计等关键应用。然而,遮挡导致的估计误差仍是亟待解决的核心挑战。该文提出一种遮挡敏感的光场深度估... 光场相机能够同步记录光线的空间-角度信息,为三维视觉感知开辟了新范式。深度估计作为光场解析的核心环节,支撑着三维重建、视觉里程计等关键应用。然而,遮挡导致的估计误差仍是亟待解决的核心挑战。该文提出一种遮挡敏感的光场深度估计方法,包含基于信息熵的遮挡掩码预计算方法和基于视角筛选的深度估计算法两个创新模块。首先,通过引入光场子孔径图像信息熵对光场极平面图中的遮挡进行建模,构建基于局部熵极值的遮挡掩码预计算方法,有效弥补了传统方法在遮挡表征方面的局限性。进一步地,通过视角筛选,排除遮挡视角的干扰,有效降低误差,使视差估计结果中误差超过0.03像素的异常点比例有效降低。该文的核心贡献在于建立了信息熵与遮挡之间的关联,基于光场子孔径信息熵实现了一种可靠的遮挡处理和光场深度估计方法。在光场基准数据集上的实验表明,该方法的平均绝对误差和误差分布的25%分位数均优于同类算法,对比实验也证实遮挡掩码是有效的,验证了信息熵理论在深度估计框架中的关键作用。 展开更多
关键词 光场成像 深度估计 信息熵 遮挡掩码
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LightDiffu-DCE:基于光照强度扩散的低光照图像增强 被引量:1
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作者 闫光辉 吴佰靖 马龙 《光学精密工程》 北大核心 2025年第7期1114-1129,共16页
针对低光照图像中不同光源的光照强度分布不均,在图像增强时造成轮廓特征丢失及效果不自然的问题,提出一种基于光照强度扩散的低光照图像增强方法(Light Diffusion based Zero-DCE Image Enhancement Algorithm,LightDiffu-DCE)。为增... 针对低光照图像中不同光源的光照强度分布不均,在图像增强时造成轮廓特征丢失及效果不自然的问题,提出一种基于光照强度扩散的低光照图像增强方法(Light Diffusion based Zero-DCE Image Enhancement Algorithm,LightDiffu-DCE)。为增强模型的泛化能力,提出了基于光源光照强度建模的扩散模型,以生成不同光照强度的训练数据集。设计了边缘特征融合的深度曲线估计网络,能够提取更丰富的低光照图像的多尺度轮廓和细节特征,提升对光照强度估计的准确性。为恢复出光照更加自然的图像,融合大气光估计来计算不同图像区域的光照强度,实现了对光增强曲线和光增强系数的动态微调。在无参考数据集ExDark和有参考数据集LOL上,使用6种评价指标进行实验分析。实验结果表明,相较于基准方法,LightDiffu-DCE在ExDark上的无参考评价指标NIQE,PIQE和RISQ上分别提升了约8.35%,6.20%和21.83%,在LOL数据集上的有参考评价指标PSNR,SSIM和RMSE提升了约12.12%,4.76%和49.89%。该方法可以有效增强低光照图像,且恢复出的低光照图像轮廓更加清晰,色彩鲜明且效果更自然。 展开更多
关键词 计算机视觉 扩散模型 低光照增强 边缘特征 深度曲线估计网络
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光照变换和深度不变性约束低光照深度估计
10
作者 曹晓倩 王旸 刘伟峰 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第17期272-281,共10页
针对现有单目深度估计算法在夜间辅助驾驶等应用场景中性能显著下降的问题,提出基于光照变换和深度不变性约束的低光照深度估计算法。核心思想是:通过良好光照图像光照分量的多样性低光照变换和同一场景的深度不变性约束,促使深度估计... 针对现有单目深度估计算法在夜间辅助驾驶等应用场景中性能显著下降的问题,提出基于光照变换和深度不变性约束的低光照深度估计算法。核心思想是:通过良好光照图像光照分量的多样性低光照变换和同一场景的深度不变性约束,促使深度估计网络提取与光照无关的深层深度线索特征,提升网络在低光照场景中的泛化能力。具体为:以现有高性能深度估计网络为基础,获取良好光照条件下成对的“RGB-Depth”数据集;针对良好光照条件下所有RGB图像,以低光照图像为参考,逐一进行光照分量估计和变换,生成与原RGB图像同场景的系列低光照图像;利用生成低光照图像与原RGB图像的深度不变性约束,进行深度估计网络微调。实验结果表明,提出的算法在各个评价指标上均优于原深度估计算法Lite-Mono以及当前先进的低光照场景深度估计算法STEPS、ADDS等;另外,其容易嵌入其他经典深度估计网络提升原算法的光照域适应能力。 展开更多
关键词 单目深度估计 低光照场景 光照变换 深度不变性约束
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基于数字光处理技术的牙科冠桥树脂制备及其打印参数优化研究
11
作者 刘俊龙 马佳音 +2 位作者 赵喆 熊耀阳 郑元俐 《上海交通大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第7期858-865,共8页
目的·构建基于数字光处理(digital light processing,DLP)技术成形的3D打印牙科冠桥树脂浆料,研究不同打印参数对其机械性能的影响,确定最佳打印参数,优化DLP打印冠桥树脂的成分比例。方法·基于混合物黏度特性,探究二甲基丙... 目的·构建基于数字光处理(digital light processing,DLP)技术成形的3D打印牙科冠桥树脂浆料,研究不同打印参数对其机械性能的影响,确定最佳打印参数,优化DLP打印冠桥树脂的成分比例。方法·基于混合物黏度特性,探究二甲基丙烯酸氨基甲酸酯(urethane dimethacrylate,UDMA)与聚乙二醇甲基丙烯酸二酯[poly(propylene glycol)dimethacrylate,PPGDMA]的最佳配比;对纳米二氧化硅(silicon dioxide,SiO_(2))进行硅烷化处理后,与UDMA、PPGDMA以及2,4,6-三甲基苯甲酰基二甲苯基氧化膦[2,4,6-trimethylbenzoyl bis(p-tolyl)phosphine oxide,TMO]混合,制备不同固含量的DLP打印冠桥树脂浆料,测试其流变性能;利用Beer-Lambert方程计算打印浆料的光穿透深度(Dp)及临界曝光能量(E_(c));基于浆料的光穿透深度和临界曝光能量,分别设置不同曝光强度、曝光时间、后固化时间和层厚,开展一系列打印实验。通过对比分析不同打印参数下成品的抗弯强度,筛选出最优打印参数组合。结果·通过测试UDMA和PPGDMA不同比例的黏度值,确定UDMA与PPGDMA的最佳配比为6∶4;对不同固含量的打印浆料进行流变行为测试,结果显示,固含量为22%的DLP打印冠桥树脂展现出最佳打印性能;经Beer-Lambert方程拟合分析,计算出打印浆料的Dp=119.79μm,E_(c)=25.54 mJ/cm^(2)。测试不同曝光强度下的抗弯性能,发现当曝光强度为20 mW/cm^(2)时,弯曲强度值达到最大值(132.39±8.92)MPa,且差异具有统计学意义(P<0.05);不同曝光时间的抗弯结果显示,单层曝光时间3.0 s时弯曲强度即可达到(131.73±9.43)MPa,继续增加曝光时间,无显著差异;不同后固化时间的抗弯结果显示,当后固化时间达到30 min后,随着后固化时间增加,弯曲强度值无显著变化;关于不同层厚对抗弯性能的影响,测试结果显示,当层厚为50μm时,结果表现最优,且差异具有统计学意义(P<0.001)。结论·经过黏度和流变性能测试,成功制备出适用于DLP打印的冠桥树脂浆料。通过对不同打印参数下抗弯强度的统计学分析,最终确定最佳打印参数组合:曝光强度为20 mW/cm^(2),曝光时间为3.0 s,后固化时间为30 min,层厚设定为50μm。 展开更多
关键词 数字光处理技术 牙科冠桥树脂 打印参数 黏度 光穿透深度 抗弯强度
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基于导向化神经辐射场的室内多视点深度估计算法研究
12
作者 季祥昊 李礼 姚剑 《测绘地理信息》 2025年第3期80-85,共6页
神经辐射场(neural radiance field,NeRF)方法能够在任意输入视角下完成高质量的视图合成,为场景表达提供了一种全新的思路。针对NeRF在深度估计任务上存在很大误差,且训练缓慢,内存开销大的问题,提出了一种新的基于导向化神经辐射场进... 神经辐射场(neural radiance field,NeRF)方法能够在任意输入视角下完成高质量的视图合成,为场景表达提供了一种全新的思路。针对NeRF在深度估计任务上存在很大误差,且训练缓慢,内存开销大的问题,提出了一种新的基于导向化神经辐射场进行深度估计的方法,与现有的基于神经网络的优化方法依赖于估计的对应关系不同,所提出的方法直接对隐式体素进行优化,消除了传统多视点深度估计方法在室内场景中匹配像素的困难。本方法的关键是利用低质量深度先验来指导NeRF的优化过程,通过深度先验将NeRF采样范围缩小至更加合适的区间,减少了不必要的光线采样,从而加快了网络训练速度,并提高输出深度图的质量以及视图合成的速度。实验表明,所提出的方法在室内场景上的表现优于现有的许多方法,同时还增强了视图合成能力,达成了比NeRF方法更优的视图合成质量。 展开更多
关键词 神经辐射场 多视点深度估计 光线采样 视图合成
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基于MPPC阵列的核辐射成像探测器性能影响因素研究 被引量:1
13
作者 陶祖才 王强 +6 位作者 肖雄 宋宝林 张文强 刘双全 黄先超 丁雨憧 徐扬 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期40-48,共9页
本文使用YSO晶体阵列和MPPC阵列组成核辐射成像探测器,探究了基于MPPC阵列的核辐射成像探测器性能关键影响因素,包括前端电阻网络、光导厚度和光导边缘切割深度。首先,前端电子学实验发现,采用均匀电荷分配电路(SCD)可改善图像变形问题... 本文使用YSO晶体阵列和MPPC阵列组成核辐射成像探测器,探究了基于MPPC阵列的核辐射成像探测器性能关键影响因素,包括前端电阻网络、光导厚度和光导边缘切割深度。首先,前端电子学实验发现,采用均匀电荷分配电路(SCD)可改善图像变形问题并提高信噪比。接着,在SCD基础上研究了不同厚度光导(0、1.0、1.5、2.0、2.5mm)对成像性能的影响,结果显示光导厚度为1.5mm时具有最佳分辨效果,但仍无法区分晶体阵列边缘像素。最后,在1.5mm光导基础上,对光导外围进行不同深度切割并插入增强型镜面反射膜(ESR),实验表明全部切透且加入反射膜时,可以明显区分出边缘晶体单元。 展开更多
关键词 MPPC阵列 YSO晶体阵列 核辐射成像探测器 电子学 前端电阻网络 光导厚度 光导边缘切割深度
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结构光式双目视差计算精度影响的仿真方法
14
作者 杨兴梅 靳项天 +2 位作者 李慧玲 李守业 胡茂海 《红外技术》 北大核心 2025年第11期1372-1381,共10页
实际光学系统的复杂性、环境、设备、光源及传统图像匹配困难等因素对双目视差的计算精度影响大且精度难以有效验证。针对上述问题,本文提出了一种不同的结构光模式的双目视差计算精度影响的建模仿真方法并设计仿真系统。在仿真系统中,... 实际光学系统的复杂性、环境、设备、光源及传统图像匹配困难等因素对双目视差的计算精度影响大且精度难以有效验证。针对上述问题,本文提出了一种不同的结构光模式的双目视差计算精度影响的建模仿真方法并设计仿真系统。在仿真系统中,对球体建模并对小球模型实现点、网格线、横向和纵向条纹等不同模式结构光的照明仿真。应用局部视差BM(Block Matching)算法和半全局视差匹配SGBM(Semi-Global Block Matching)算法分别计算上述4种结构光纹理下的小球视差。利用得到的视差信息进行深度计算获得估计的小球半径并通过对小球划分估计深度区域的思路来分析测量精度差异。实验结果表明:该仿真方法和划分深度区域思路有效可行,并且相对其它照明模式,横向条纹面结构光具有更优的可靠性、稳定性,且随着横向条纹面结构光纹理条纹空间频率提高,小球半径测量准确率呈上升趋势。 展开更多
关键词 双目视觉 结构光模式 视差精度 深度估计
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顾及多尺度深度误差的3D手眼标定方法
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作者 江以恒 李佳田 +2 位作者 刘佳音 何烽 张鹏 《光学精密工程》 北大核心 2025年第16期2552-2564,共13页
点云传感器通常带有深度误差,现有手眼标定方法较少顾及这一因素,导致手眼矩阵在不同尺度下存在适用性问题。提出一种基于交替最小二乘优化的高精度手眼标定方法。首先,通过拟合标定板平面与体素均匀降采样,对近、中、远三种尺度的点云... 点云传感器通常带有深度误差,现有手眼标定方法较少顾及这一因素,导致手眼矩阵在不同尺度下存在适用性问题。提出一种基于交替最小二乘优化的高精度手眼标定方法。首先,通过拟合标定板平面与体素均匀降采样,对近、中、远三种尺度的点云数据进行预处理,统一不同尺度下标定板点云的密度;其次,使用GICP(Generalized-ICP)算法得到点云的配准矩阵,并求解各尺度手眼矩阵的初值,交替固定一个尺度的手眼矩阵,构建旋转平移误差的最小二乘问题优化其余尺度配准参数;最后,基于优化后的各尺度配准矩阵重新进行Tsai-Lenz方法标定,得到补偿深度误差的手眼矩阵。对比实验结果表明:本文方法旋转矩阵的平均误差为0.1448°,平移向量的平均误差为0.6335 mm,应用手眼矩阵的点云配准均方根误差为0.2769 mm。相较标定球方法近焦距离的点云配准误差平均降低19%,远焦距离的点云配准误差平均降低16%。本文方法可有效降低深度误差对标定精度的影响,提高适用性。 展开更多
关键词 深度误差 手眼标定 结构光 点云配准
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基于巡检机器人与计算机视觉的风电场升压站安全识别技术
16
作者 张洪彦 《自动化应用》 2025年第16期12-14,共3页
为了提高风电场升压站巡检机器人的安全识别精度,实现设备巡检的智能化和无人化,提出了结合深度轻卷积和特征感知采样的改进目标检测算法,在此基础上结合巡检机器人设计了风电场升压站安全识别方法。实验结果显示,改进算法在闪络、老化... 为了提高风电场升压站巡检机器人的安全识别精度,实现设备巡检的智能化和无人化,提出了结合深度轻卷积和特征感知采样的改进目标检测算法,在此基础上结合巡检机器人设计了风电场升压站安全识别方法。实验结果显示,改进算法在闪络、老化、破损和短路这4类故障目标的检测识别中均表现出色,其检测准确率、召回率、F1分数与其他算法相比分别提高了6.31%、7.05%和8.34%,检测消耗的内存降低了23.73%。结果表明,所设计目标检测算法提高了巡检机器人对复杂、微小目标的检测精度和检测效率,为风电场的安全运行提供了有力保障。 展开更多
关键词 巡检机器人 YOLOv8 深度轻卷积 特征感知采样 风电场升压站
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融合零参考深度曲线的低照度图像增强与去噪算法
17
作者 田博文 丁建伟 户子睿 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期704-712,共9页
为解决低光照条件下的图像噪声多、亮度低、细节模糊等问题,提出了一种融合零参考深度曲线的低照度图像增强与去噪算法(UMDCEAD-NET)。该算法首先设计了一个特征提取网络,以u-net为主干网络,并在主干U-Net的下采样过程融入mobile-net,... 为解决低光照条件下的图像噪声多、亮度低、细节模糊等问题,提出了一种融合零参考深度曲线的低照度图像增强与去噪算法(UMDCEAD-NET)。该算法首先设计了一个特征提取网络,以u-net为主干网络,并在主干U-Net的下采样过程融入mobile-net,以提高算法特征提取能力,保留更多图像细节信息。其次,为解决图像像素级光照不足、网络的退化的问题,利用深度曲线估计(LE-曲线)对提取特征进行迭代,结合深度可分离卷积降低网络模型的参数量,并设计了5个非参考损失函数,提高算法在不同光照条件下的泛化能力和细节保留能力。最后,结合AD-NET(attentional denoising network)对增强后的图像进行降噪处理,以减少增强图像的噪声,使得图像更符合人眼的视觉感知。实验结果显示,本文算法在公开数据集Zero-DCE平均峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)达到22.29,相比Zero-DCE++算法提高了32%,在公开数据集LOL的PSNR达到21.15,相比SGZ算法提高了3%。可见,该算法能够有效地解决增强后图像的噪声问题,使得增强后的图像暗部和亮部区域的细节信息更加丰富,与其他主流算法相比本文算法图像质量有明显提升。 展开更多
关键词 低照度图像增强 零参考深度曲线 降噪 U-Net
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基于空间光调制器的长焦深光束设计与性能研究
18
作者 李武胜 谭毅 +2 位作者 王腾 肖冠张翱 汤东亮 《光电工程》 北大核心 2025年第12期264-275,共12页
普通透镜受焦深和焦斑尺寸间制约关系的影响,分辨率与焦深难以协同提升,贝塞尔光束这类无衍射光束虽然在一定程度上解决了焦深与焦斑尺寸的矛盾,但是在焦深范围内的强度不均匀。针对上述问题,本文提出了一种基于空间光调制器的长焦深光... 普通透镜受焦深和焦斑尺寸间制约关系的影响,分辨率与焦深难以协同提升,贝塞尔光束这类无衍射光束虽然在一定程度上解决了焦深与焦斑尺寸的矛盾,但是在焦深范围内的强度不均匀。针对上述问题,本文提出了一种基于空间光调制器的长焦深光束生成方法,其核心思路是在普通透镜聚焦相位的基础上叠加焦点偏移相位来构建沿光轴的多焦点分布,通过动态调整焦点之间的间距抵消能量分散引发的波动,从而避免焦深范围内光强不均匀的问题,同时需要抑制多焦点叠加导致的光斑展宽避免分辨率下降。仿真结果证明,设计的光针焦深为同等数值孔径下普通透镜的12.5倍,聚焦光斑尺寸接近衍射极限,并在实验上利用空间光调制器验证了仿真的正确性。这种长焦深光束的设计在颗粒操控、高密度光数据存储、激光加工、生物成像等领域都有重要应用前景。 展开更多
关键词 空间光调制器 长焦深 衍射极限
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可见光图像与激光雷达点云融合的稠密深度数据生成方法
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作者 徐永兵 孟千翔 +2 位作者 黄雨 王菂 刘凯祥 《自动化与仪器仪表》 2025年第6期75-81,共7页
为了高效融合可见光图像特征与激光雷达稀疏深度特征,实现稠密深度数据的准确生成,提出一种基于注意力机制与引导卷积的深度数据稠密化网络模型。通过设计的双向注意力模块与引导卷积模块之间的配合,纠正输入数据中错误的引导信息、防... 为了高效融合可见光图像特征与激光雷达稀疏深度特征,实现稠密深度数据的准确生成,提出一种基于注意力机制与引导卷积的深度数据稠密化网络模型。通过设计的双向注意力模块与引导卷积模块之间的配合,纠正输入数据中错误的引导信息、防止错误的引导信息传播至深度特征;并以沙漏网络为特征提取的骨干网络,在可见光图像特征与深度特征的编码阶段融合两种具有不同数据分布的特征,分别预测对应置信度图以融合两个模块的输出,提高深度数据预测精度。在数据集及自组硬件平台上的实验结果表明,本方法能够有效减少深度特征中错误的引导信息并实现更准确的深度估计,在实际室外场景中也能够生成高质量的稠密深度图。 展开更多
关键词 稀疏深度数据稠密化 可见光相机 激光雷达
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一种改进的相位生成载波解调方法
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作者 谢昊 郭天太 +1 位作者 陈宁 孔明 《中国测试》 北大核心 2025年第2期68-74,共7页
为了消除光源扰动和载波相位延迟对相位生成载波解调方法的影响,提出一种改进的相位解调算法。该算法在传统的PGC-DCM解调算法的基础上,增加两路正弦基频和多倍频信号,通过倍频、除法以及微分运算,获得不受光源扰动和载波相位延迟影响... 为了消除光源扰动和载波相位延迟对相位生成载波解调方法的影响,提出一种改进的相位解调算法。该算法在传统的PGC-DCM解调算法的基础上,增加两路正弦基频和多倍频信号,通过倍频、除法以及微分运算,获得不受光源扰动和载波相位延迟影响的解调信号,使解调出的信号线性度更好。通过引入外界光源以及设置载波相位延迟变化,开展与传统算法的仿真测试,和基于正弦相位调制干涉仪的实验比对。结果表明:解调后信号总谐波失真不超过0.3%,信噪失真比不低于40dB;在外界光源的干扰下,信号的失真程度更低;此外,改进算法具有良好的抗噪性。实验验证了该算法的可行性和优势,可以准确地实现被测信号的解调。 展开更多
关键词 相位生成载波 相位调制深度 载波相位延迟 光源扰动 总谐波失真
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