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公开(公告)号：CN119124039A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411406574.9
申请日：2024-10-10
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01B11/25
Abstract: 本发明涉及一种基于自然移相的结构光三维形貌测量方法和装置，方法包括：对系统各参数标定，并求解得到相位与高度之间的对应公式后，移动待测样品；通过投影仪向待测样品表面投影固定的条纹结构光图像，通过相机采集待测样品在移动时表面的条纹光强分布，采用基于自然移相的结构光相位求解算法，求解对应的相位分布；根据相位与高度之间的对应公式，将求解得到的相位分布转化为高度值，从而提取得到物体的三维形貌信息。与现有技术相比，本发明允许物体在测量过程中自由移动，无需固定位置，从而实现了真正的原位测量，拓宽了三维形貌测量的应用范围。
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公开(公告)号：CN116896616A
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN202310435279.5
申请日：2023-04-21
Applicant: 上海交通大学
IPC: H04N9/31
Abstract: 本发明涉及一种补偿色散DMD投影方法，包括以下步骤：将投影光源出射的包含有不同波长的光束投射到色散棱镜上，使不同波长的光束以不同的入射角度照射在DMD上；根据所需投射的图案对DMD上的各个微镜状态进行控制；由DMD对投射到DMD表面的不同波长的光束进行反射，不同入射角度的不同波长的光束经过DMD反射后以相同的出射角度出射；由DMD反射的不同入射角度的不同波长的光束经投影物镜后在投影面位置上形成所需投射的多波长图案。与现有技术相比，本发明首次提出补偿色散技术，采用色散棱镜使投影光束产生的色散与DMD因衍射效应引起的色散相抵消，具有出光效率更高，投影色彩还原度高、光谱信息完整、图案更清晰的优点。
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公开(公告)号：CN113946117A
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202111276689.7
申请日：2021-10-29
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种散射光场全息范围三维位移测量装置、方法及介质，本发明装置主要由第一激光器、第二激光器、第一分光镜、扩束准直单元、第二分光镜、第三分光镜、第四分光镜、平面镜和相机组成，通过结合散射光场的全息测量和数字图像相关等技术，实现高散射物体三维矢量位移的动态测量。本发明测量装置采用双波长，实现光路复用，比现有的基于散射光场的三维位移与位移测量技术更简单和实用，且位移测量范围相比于单波长而言更大。本发明融合了数字图像相关技术和散射光场的全息测量技术，具有非接触性、测量精度高、测量速度快、测量范围大、三维矢量位移同步测量等优点，在航空航天、微型医疗机器人等高精密测量的场合具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN116538967B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202310699835.X
申请日：2023-06-13
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01B11/30
Abstract: 本发明涉及一种兼顾动态范围和精度的干涉形貌测量方法，包括：将激光分为测量光和参考光，测量光照射被测样品表面，并经过被测样品表面调制后形成待测光；将该待测光与参考光干涉，形成干涉图案；改变测量光的角度，使得测量光以不同的入射角照射被测样品，将原本处于高频区域无法探测的被测表面频谱信息依次移动至低频区域并记录在相应干涉图像中；利用频谱拼接算法融合各干涉图像所记录待测光中具有不同频谱偏移的低频信息，恢复被测表面高分辨频谱；利用形貌矫正技术对高分辨频谱解析出三维形貌进行优化，矫正测量和拼接过程中的系统偏差，进而获得被测表面高精度形貌测量结果。与现有技术相比，本发明具有动态范围大、测量精度高、通用性强等优点。
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公开(公告)号：CN118362059A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410450176.0
申请日：2024-04-15
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种圆柱体表面纹理及三维形貌测量方法和装置，方法包括设置光学显微成像模组正对样品高度h0处，并且物平面到电动转台转轴中心距离为起始位置r0处，通过电动转台带动样品旋转，每转动一定角度进行一次图像采集，旋转360°后，采集到r0处待测样品壁面展开图像；驱动光学显微成像模组调整物平面距离，获取扫描范围r0～rn下待测圆柱体样品的壁面展开图像，提取纹理和三维形貌信息；驱动光学显微成像模组沿电动转台转轴方向扫描，获取在待测圆柱体样品高度范围h0～hm内的纹理和三维形貌信息；将不同高度位置的纹理和三维形貌信息进行拼接，得到完整的壁面纹理和三维形貌。与现有技术相比，本发明能精确测量圆柱体内、外壁面纹理及三维形貌。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117870879A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311694390.2
申请日：2023-12-12
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01J9/00
Abstract: 本发明涉及一种基于全局光斑匹配的夏克哈德曼波前检测方法，包括通过夏克哈特曼波前传感器采集被测波前成像后的测量光斑图像；通过阈值分割算法和特征点提取算法获取测量光斑特征点集；随机生成M组波前表征参数，产生M个入射波前；通过构建夏克哈特曼波前传感器光学模型来获得估计光斑图像，并计算M组估计光斑特征点集；构建全局光斑匹配目标函数，评估M组估计光斑特征点集与测量光斑特征点集之间的差异，从而根据迭代匹配算法更新波前表征参数；重复执行以上步骤，直至达到阈值条件，获得最佳入射波前，从而计算匹配各微透镜的对应聚焦光斑位置，重建被测波前。与现有技术相比，本发明具有动态范围广、鲁棒性强等优点。
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公开(公告)号：CN117115083A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202310892349.X
申请日：2023-07-20
Applicant: 上海交通大学
IPC: G06T7/00 , G06T7/80 , G06V10/764 , G01J9/00
Abstract: 本发明涉及一种夏克哈特曼波前传感器误差评估方法，包括通过夏克哈特曼波前传感器测量被测波前，获取夏克哈特曼波前传感器系统参数；分析传感器不同误差源的取值范围，并通过各误差源的取值范围随机抽样一组误差值；构建夏克哈特曼光学模型，并获得标准波前与被测波前经过微透镜聚焦后成像在图像传感器上的标准光斑阵列及被测光斑阵列；计算被测波前斜率分布，重建被测波前，并计算测量残差；随机抽样误差，重复执行以上步骤；根据不同抽样误差下的测量残差，评定夏克哈特曼波前传感器对被测波前的测量不确定度。与现有技术相比，本发明通过多次误差抽样实现夏克哈特曼传感器综合测量不确定度评估，具有评定任意测量波前误差的优势。
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公开(公告)号：CN116538967A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310699835.X
申请日：2023-06-13
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01B11/30
Abstract: 本发明涉及一种兼顾动态范围和精度的干涉形貌测量方法，包括：将激光分为测量光和参考光，测量光照射被测样品表面，并经过被测样品表面调制后形成待测光；将该待测光与参考光干涉，形成干涉图案；改变测量光的角度，使得测量光以不同的入射角照射被测样品，将原本处于高频区域无法探测的被测表面频谱信息依次移动至低频区域并记录在相应干涉图像中；利用频谱拼接算法融合各干涉图像所记录待测光中具有不同频谱偏移的低频信息，恢复被测表面高分辨频谱；利用形貌矫正技术对高分辨频谱解析出三维形貌进行优化，矫正测量和拼接过程中的系统偏差，进而获得被测表面高精度形貌测量结果。与现有技术相比，本发明具有动态范围大、测量精度高、通用性强等优点。
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公开(公告)号：CN113946115A
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202111274348.6
申请日：2021-10-29
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种散射光场全息三维位移测量装置、方法及介质，属于光学精密测量技术领域。本发明装置主要由激光器、扩束准直单元、第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、平面镜和相机组成，通过结合散射光场的全息测量和数字图像相关等技术，实现高散射物体三维矢量位移的高速同步测量。本发明融合了数字图像相关技术和散射光场的全息测量技术，具有非接触性、测量精度高、测量速度快、三维矢量位移同步测量、装置紧凑等优点，在航空航天、微型医疗机器人等高精密测量的场合具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN113946115B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202111274348.6
申请日：2021-10-29
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种散射光场全息三维位移测量装置、方法及介质，属于光学精密测量技术领域。本发明装置主要由激光器、扩束准直单元、第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、平面镜和相机组成，通过结合散射光场的全息测量和数字图像相关等技术，实现高散射物体三维矢量位移的高速同步测量。本发明融合了数字图像相关技术和散射光场的全息测量技术，具有非接触性、测量精度高、测量速度快、三维矢量位移同步测量、装置紧凑等优点，在航空航天、微型医疗机器人等高精密测量的场合具有广泛的应用前景。
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