一种端到端波前编码的景深扩展成像方法

    公开(公告)号:CN116958295A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202310834104.1

    申请日:2023-07-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光学设计和图像处理技术领域,具体为端到端波前编码景深扩展成像方法。本发明实现步骤如下:输入清晰的图像数据集;建立光学层,获得编码图像;构建图像后处理网络,生成解码图像;利用联合光学层和图像后处理网络的端到端网络更新光学层权重和图像后处理网络参数;利用获得的最佳光学层权重加工组装编码相机;利用编码相机拍摄图片,使用训练得到的图像后处理网络解码,获得大景深清晰图像。本发明联合光学系统设计和数字处理阶段,实现了端到端的网络优化,有利于简化光学系统结构,扩展成像系统景深,提高图像质量。本发明可广泛应用于各种领域的成像系统中,例如医学影像的自动诊断和智能分析、工业制造的缺陷检测和安防监控等。

    基于全景技术的管道内壁缺陷检测系统及其检测方法

    公开(公告)号:CN113702400A

    公开(公告)日:2021-11-26

    申请号:CN202110908050.X

    申请日:2021-08-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于全景技术的管道内壁缺陷检测系统及其检测方法,该系统包括全景图像采集模块,包括自由曲面导光管、孔径光阑、照明系统、成像镜头、相机、夹持件,自由曲面导光管的一端插入一个待测管道,自由曲面导光管实现管道内壁照明均匀化并采集其全景图像;传输模块;缺陷检测模块,缺陷检测模块与全景图像采集模块之间通过传输模块连接,缺陷检测模块包括电源分配单元、内部时钟单元、控制单元、信号调制单元、微处理器和显示单元。本发明实现快速、准确地检测管道成品合格率。

    一种基于高阶多项式自由曲面相位板的波前编码成像系统

    公开(公告)号:CN114488524B

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202210153768.7

    申请日:2022-02-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光学工程技术领域,具体为一种基于高阶多项式自由曲面相位板的波前编码成像系统。本发明提到的系统包括高阶多项式自由曲面相位板、光学成像系统、图像传感器和解码算法。光学成像系统的波前经高阶多项式自由曲面相位板和光学成像系统调制后具有离焦不敏感性,在焦点附近形成点扩散函数相似的中间编码图像;位于光学系统焦面上的图像传感器接收中间编码图像;中间编码图像经过解码算法处理后得到清晰的大景深图像。高阶多项式自由曲面相位板函数由多项式的三次项、七次项、十一次项组成。该面型函数离焦一致性更好;函数待定系数更少,易于优化;在多参数的情况下可获得波前编码系统相位板参数的精确解。

    一种基于高阶多项式自由曲面相位板的波前编码成像系统

    公开(公告)号:CN114488524A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210153768.7

    申请日:2022-02-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光学工程技术领域,具体为一种基于高阶多项式自由曲面相位板的波前编码成像系统。本发明提到的系统包括高阶多项式自由曲面相位板、光学成像系统、图像传感器和解码算法。光学成像系统的波前经高阶多项式自由曲面相位板和光学成像系统调制后具有离焦不敏感性,在焦点附近形成点扩散函数相似的中间编码图像;位于光学系统焦面上的图像传感器接收中间编码图像;中间编码图像经过解码算法处理后得到清晰的大景深图像。高阶多项式自由曲面相位板函数由多项式的三次项、七次项、十一次项组成。该面型函数离焦一致性更好;函数待定系数更少,易于优化;在多参数的情况下可获得波前编码系统相位板参数的精确解。

    用于球面壳体中心监测的激光干涉定中装置

    公开(公告)号:CN115420204A

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN202211035830.9

    申请日:2022-08-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于球面壳体测量技术领域,具体为一种用于球面壳体中心监测的激光干涉定中装置。本发明装置具体包括:激光发射器,针孔,三个透镜,分光棱镜,探测器,45°反射镜,整形透镜组,中空气浮转台、调心调平装置;分别采集翻转前后内外表面不同运动姿态的干涉图,并实时分析其动态特征;基于现代光电探测技术,对激光干涉条纹进行实时特征提取算法处理,大幅提高了激光干涉条纹的动态识别精度。本发明为翻转法厚度测量精度提供了定位保障,提高了轮廓及厚度测量数据的准确性。

    一种基于小样本的波前编码场景数据集增强方法

    公开(公告)号:CN114615427B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202210153767.2

    申请日:2022-02-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于波前编码技术领域,具体为一种基于小样本的波前编码场景数据集增强方法。本发明方法包括:获取小样本数据集,使用普通相机和波前编码优化后的相机对相似场景成像进行数据获取;随机抽样定理估计点扩散函数,将图像划分为内点进行多次迭代获得点扩散函数;数据集增强,对获得的点扩散函数进行几何变换等数据增强的操作并在图像卷积后加噪。本发明可以解决自然条件下波前编码数据集获取工作量过大、对图像清晰度要求高的问题。

    一种基于波前编码的双目立体视觉三维重建系统和方法

    公开(公告)号:CN116958419A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202310832672.8

    申请日:2023-07-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于计算机视觉技术领域,具体为一种基于波前编码的双目立体视觉的三维重建系统和方法。本发明系统包括两个编码相机、调节架及计算机处理系统;编码相机包括自由曲面相位板和光学成像系统、图像传感器;相位板放置在光学成像系统的入瞳位置,构成编码相机;图像传感器将采集到的图像传到计算机处理系统。两个编码相机固定在调节架上,光轴相互平行,采集两幅具有视差的编码图像用于双目立体视觉的三维重建。三维重建方法包括:编码图像的生成和采集;编码相机标定;解码图像特征点提取;立体匹配;计算深度;三维空间点重建。本发明可以扩展双目相机景深,提高深度测量精度,在机器人导航、自动驾驶、医疗影像等领域具有广泛的应用前景。

    一种基于小样本的波前编码场景数据集增强方法

    公开(公告)号:CN114615427A

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202210153767.2

    申请日:2022-02-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于波前编码技术领域,具体为一种基于小样本的波前编码场景数据集增强方法。本发明方法包括:获取小样本数据集,使用普通相机和波前编码优化后的相机对相似场景成像进行数据获取;随机抽样定理估计点扩散函数,将图像划分为内点进行多次迭代获得点扩散函数;数据集增强,对获得的点扩散函数进行几何变换等数据增强的操作并在图像卷积后加噪。本发明可以解决自然条件下波前编码数据集获取工作量过大、对图像清晰度要求高的问题。

    基于深度学习的CMOS相机的去噪增强系统及方法

    公开(公告)号:CN113658068A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110927314.6

    申请日:2021-08-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的CMOS相机的去噪增强系统及方法,该去噪增强系统包括:获取单元,通过搭建低照度环境模拟和采集系统,收集成对的低照度图像和相应正常光照下的参考图像作为训练的数据集;训练单元,通过将获取单元获取的数据集进行图像预处理后成对地输入卷积神经网络,通过优化损失函数进行模型训练;测试单元,通过将待测试图像输入已经训练好的模型中,得到去噪增强后的图像,并后续进行其他图像处理操作。本发明对CMOS相机在仅含有微弱可见光和红外光的暗环境下拍摄图片进行去噪和增强,解决以往去噪算法需要合成噪声、进行噪声估计、噪声去除不干净或导致图像细节过度平滑等问题。

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