基于光场成像的水下激光同步扫描三角测距成像系统和方法

    公开(公告)号:CN107063117A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201710152249.8

    申请日:2017-03-15

    Applicant: 上海大学

    Inventor: 屠大维 李晨 张旭

    CPC classification number: G01B11/24

    Abstract: 本发明属于机器视觉三维测量技术领域,涉及一种基于光场成像的水下激光同步扫描三角测距成像系统和方法。系统包括激光器、双面反射振镜、第一反射镜、第二反射镜、摆镜、被测物体、光场相机,光场相机由主透镜、微透镜阵列和图像传感器组成。该系统结合光场成像技术,利用光场传感器记录激光同步扫描三角测距成像系统中包含目标反射光和各种散射光的物方场景所有光场信息,利用重聚焦断层扫描算法,获得物方场景不同深度的重聚焦切片图像,再利用远极点重聚焦图像确定目标反射激光光斑图像的精确位置,从而提高了水下激光同步扫描三角测距成像系统的三维面型测量精度和成像质量。

    一种光场偏折术测量系统标定镜及其应用方法

    公开(公告)号:CN105403173A

    公开(公告)日:2016-03-16

    申请号:CN201511004270.0

    申请日:2015-12-29

    Applicant: 上海大学

    Inventor: 贾君慧 张旭 李晨

    CPC classification number: G01B11/2504

    Abstract: 本发明属于光学测量领域,涉及一种光场偏折术测量系统标定镜及其应用方法。本标定镜用于标定光场偏折术系统的位姿关系,用于标定相机5和双层光平面调制器间3和4的关系以及双层光平面调制器3和4间的关系,包括一个标定镜其镜面由标准棋盘格镜面和反射镜面并联组成;即将棋盘格刻画在一个平面反射镜的一部分上,使其具有标定棋盘格和反射功能;所述标定方法分为普通相机标定法和光场相机标定法。所述标定方法只需一次拍摄即可完成所有位姿关系的标定,具有操作简单容易操作,精度高等优点。所述光场相机标定法填补了国内外关于光场偏折术测量系统光场相机模式下标定的空白,为光场偏折术测量系统测量高反射物体提供了基础。

    能主动适应水环境和水下目标的主动光照视觉成像系统和方法

    公开(公告)号:CN107084681A

    公开(公告)日:2017-08-22

    申请号:CN201710152270.8

    申请日:2017-03-15

    Applicant: 上海大学

    Inventor: 屠大维 李晨 张旭

    CPC classification number: G01B11/24

    Abstract: 本发明涉及一种能主动适应水环境和水下目标的主动光照视觉成像系统和方法。蓝光源和红光源分别采用蓝光激光器和红光激光器,其偏振态都为线偏振光,且偏振方向一致,两束激光经过二相色分光镜耦合;耦合光经λ/2波片和第一λ/4波片后,投射照明到水下被测物体表面,经被测物体表面反射,经第二λ/4波片、检偏器后由相机拍摄成像,图像的质量由计算机进行评价,并根据水环境及其变化和具体被测物体的情况,对影响水下主动照明成像系统的照明波长、功率以及偏振态进行综合调节,确定最佳的波长、功率、偏振态,主动适应水环境和水下目标,获得最佳水下成像质量。

    一种高反射自由曲面非接触测量方法和系统

    公开(公告)号:CN106546192A

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201610888441.9

    申请日:2016-10-12

    Applicant: 上海大学

    Inventor: 张旭 李晨 屠大维

    CPC classification number: G01B11/254

    Abstract: 本发明涉及一种高反射自由曲面非接触测量方法,包括下列步骤:1)借助于LCD显示器和三相机获取物点坐标和法线信息:使用LCD显示器投射编码相移条纹,由相机获取经被测物体表面反射的LCD显示器上的相移条纹;借助于LCD显示器位置改变,获取入射光线所在的入射光平面;使用双相机获得的两个入射光平面,并由入射光平面求交获得入射光线信息;使用反射光线和入射光平面求交或反射光线和入射光线求交计算物点坐标信息;使用反射光线和入射光线获取物点法线信息;2)采用径向基插值法或梯度积分法对获取的物点坐标和法线信息进行插值或梯度积分,获取物点的精确三维信息。本发明测量速度快,非接触,对高反射物体表面无损伤。

    一种高反射物体表面光场偏折术测量系统和方法

    公开(公告)号:CN105806257A

    公开(公告)日:2016-07-27

    申请号:CN201610138787.7

    申请日:2016-03-12

    Applicant: 上海大学

    Inventor: 张旭 贾君慧 李晨

    CPC classification number: G01B11/254

    Abstract: 本发明涉及一种高反射物体表面光场偏折术测量系统和方法,用于高反射物体表面的三维重建,本系统采用光线反射原理获取高反射物体表面的法线信息,继而获得曲面信息,由光场投射系统,光线感知系统。本方法是通过相位恢复术确定入射光线和反射光线的对应性计算待测物体表面三维点。本发明相较普通相位偏折术不存在‘法线不唯一问题’,并且在光场相机模式下,对物体表面高度变化有更高的响应特性,能够得到更高的测量精度,填补了国内外基于光场的偏折术测量系统的空白。

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