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公开(公告)号：CN113686546B
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202010424675.4
申请日：2020-05-19
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明涉及光学工程领域，具体涉及一种离轴成像系统点扩散函数的测量方法与建模方法。本测量方法采用屏幕作为标准物显示圆斑特征，根据相机所获取斑点光强的梯度判断中心区域的轮廓线，将轮廓线之外的光强梯度向中心收缩得到点扩散函数弥散斑，本建模采用斜正态分布函数进行拟合，然后将函数表达式的每个参数拟合为斑点中心像素坐标的连续函数，由此实现离轴成像系统非对称点扩散函数的解析建模。本发明的测量方法和建模方法可以较好地克服传统双高斯函数无法准确描述离轴成像的局限性，提高对复杂的非对称点扩散函数的建模可靠性。
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公开(公告)号：CN110428471B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN201910606141.0
申请日：2019-07-05
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明涉及一种针对光学自由曲面子孔径偏折测量的精确自定位方法，包括以下步骤：1)计算名义面形f上的测量点P的坐标并获取测量点P对应的法向量n；2)根据法向量n逆向追迹屏幕坐标S；3)将回转台从位置A旋转一定角度至位置B，并测量两个位置下的偏折图像，构建最小二乘代价方程；4)求解最小二乘代价方程，即得到实测子孔径表面的位置。与现有技术相比，本发明具有标定简单准确等优点。
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公开(公告)号：CN110411376B
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN201910594573.4
申请日：2019-07-03
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明涉及一种用于相位偏折测量的透明元件前后表面相位分离方法，包括以下步骤：1)构建测量系统，将待测透明元件平放在转台上，使屏幕和待测透明元件与水平面之间的夹角呈45°，相机和待测透明元件与水平面之间的夹角呈60°；2)通过微调相机和屏幕的角度，获取屏幕上的条纹经待测透明元件前后表面反射成的混合图像；3)确定混合图像中前后表面的光强分布；4)改变投影图像频率，将投影正弦条纹图的零相位级次设在边缘，依次改变条纹密度为原来的k倍，采用相机分别采集接收到的图样，并通过构建方程迭代求解获得前后表面的相位值的真值。与现有技术相比，本发明具有精度高、适用性广等优点。
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公开(公告)号：CN110146032B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201910436690.8
申请日：2019-05-23
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域，具体为一种基于光场分布的合成孔径相机标定方法。本发明方法步骤为：为了克服针孔相机模型的光瞳像差问题，将成像光瞳分割为多个子光瞳，按照实际光场分布，将成像传感器分割为子光瞳对应的不同成像区域；结合合成孔径相机模型联合标定优化，构建一个更符合实际成像过程的相机模型。本发明可有效消除单个针孔成像假设造成的光瞳像差，克服单目视觉的方向歧义性；对于提高摄影测量技术的测量精度有重要意义。
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公开(公告)号：CN110248179B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201910271140.5
申请日：2019-04-04
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域，具体为一种基于光场编码的相机光瞳像差校正方法。本发明步骤为：为了克服针孔相机的光瞳像差，确定每根成像光线，采用四维函数(x,y,u,v)描述成像光场，其中(x,y)表示像点坐标，(u,v)而表示该光线在光瞳上的坐标，也即表示光线方向；采用数字微镜阵列进行二值化光瞳编码；基于压缩感知思想，利用全变分优化解出光场矩阵；计算每个像点(x,y)对应的光瞳坐标(u,v)，再结合相机标定结果，可有效地校正相机的光瞳像差，从而构建一个符合实际成像过程的相机模型。本发明可有效消除针孔成像假设造成的光瞳像差，克服单目视觉的方向歧义性，准确计算成像光线的方向；对于提高摄影测量技术的测量精度有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110986829A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911332452.9
申请日：2019-12-22
Applicant: 复旦大学
IPC: G01B11/25
Abstract: 本发明属于光学镜面测量技术领域，具体为一种采用补偿镜的大曲率复杂镜面高精度测量方法。本发明采用补偿镜实现零位偏折测量，具体是在检测光路中加入与大曲率复杂镜面曲率相反的参考补偿镜，将被测面形的绝对高度测量转化为相对于球面面形偏差的相对测量；具体步骤包括：将待测大曲率镜面拟合为球面，在光路中引入与拟合球面曲率符号相反的补偿反射镜，消除由于被测的完全镜面引起的光焦度，从而将传统偏折测量中的平面基准转化为球面基准，也即直接测量复杂镜面相对于球面的面形偏差，有效减小纵向量程和法向摆动范围，提高测量精度，提升对大曲率凸面与凹面光学镜面的测量能力。
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公开(公告)号：CN110501063A
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201910685221.X
申请日：2019-07-27
Applicant: 复旦大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域，具体为一种光滑表面元件高频谐振驻波振幅分布的测量方法。本发明方法步骤如下：构建偏折测量系统，将相机和投影屏幕对被测元件左右对称放置；投影显示圆斑图样，用相机测量高频振动元件反射形成的模糊特征斑；采用差分算子识别特征斑的边界，拟合得到圆斑偏斜距离；基于标定获得的系统几何参数，计算被测表面各部分的法向偏转量；最后重构积分得到驻波振幅分布。本发明的系统结构简单，灵敏度高，抗干扰能力强，可以测量元件局部区域的驻波振幅分布，对于元件振动机理与特性分析、元件谐振性能保障有重要意义。
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公开(公告)号：CN113686546A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202010424675.4
申请日：2020-05-19
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明涉及光学工程领域，具体涉及一种离轴成像系统点扩散函数的测量方法与建模方法。本测量方法采用屏幕作为标准物显示圆斑特征，根据相机所获取斑点光强的梯度判断中心区域的轮廓线，将轮廓线之外的光强梯度向中心收缩得到点扩散函数弥散斑，本建模采用斜正态分布函数进行拟合，然后将函数表达式的每个参数拟合为斑点中心像素坐标的连续函数，由此实现离轴成像系统非对称点扩散函数的解析建模。本发明的测量方法和建模方法可以较好地克服传统双高斯函数无法准确描述离轴成像的局限性，提高对复杂的非对称点扩散函数的建模可靠性。
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公开(公告)号：CN111536873B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202010425438.X
申请日：2020-05-19
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明涉及精密测量技术领域，具体为一种采用辅助相机对单目偏折测量工件进行测量的方法。本发明的实施步骤为：在偏折测量系统中采用两个相机，保证其测量视场有一定重合；基于双目偏折测量技术对重合视场的面形进行测量，然后将该数据点集与工件的设计面形进行配准，将设计方程移动到实际测量数据的配准位置处；保持测量数据的位置不动，采用单目偏折测量迭代得到被测元件的面形。本方法结合了单目测量和双目测量两种测量方法的优势，采用双目方法确定被测元件的位置，消除单目偏折测量的高度‑斜率歧义性，然后采用单个相机进行测量，克服双目测量视场较小的缺点，本发明方法对于大尺寸元件的精密测量具有重要的应用价值。
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