【摘 要】
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线结构光三维测量系统被广泛应用在物体测量、目标检测和焊接等众多领域,而激光光条中心的提取是该系统的关键技术之一。鉴于此,提出一种新的自适应阈值光条中心提取算法,即内部推进算法。所提算法不仅提取速度快,而且具有较好的精度和鲁棒性。所提算法根据激光光条在图像中的分布特点,通过所提的内部推进方法在光条内部沿光条中心向前或向后推进,避免对图像内不含光条区域的访问,从而提高算法速度。所提算法通过改进的Ots
【机 构】
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桂林电子科技大学机电工程学院广西制造系统与先进制造技术重点实验室,广西桂林541004;新加坡国立大学生物医学工程系,新加坡新加坡117583
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线结构光三维测量系统被广泛应用在物体测量、目标检测和焊接等众多领域,而激光光条中心的提取是该系统的关键技术之一。鉴于此,提出一种新的自适应阈值光条中心提取算法,即内部推进算法。所提算法不仅提取速度快,而且具有较好的精度和鲁棒性。所提算法根据激光光条在图像中的分布特点,通过所提的内部推进方法在光条内部沿光条中心向前或向后推进,避免对图像内不含光条区域的访问,从而提高算法速度。所提算法通过改进的Otsu自适阈值算法在内部推进中不断地更新阈值以计算中心。实验结果表明,所提算法具有提取速度快、算法复杂度低、
其他文献
研究了基于多像素光子计数器的光脉冲位置调制(PPM)通信系统开环同步及数据恢复技术.首先,对PPM异步采样信号进行快速傅里叶变换;然后,用Quinn、Jacobsen和MacLeod算法分别估计信号的初始频偏及时延偏差;其次,由频偏和时延偏差估计值及相关运算恢复PPM信号的光子数,进而求得三种算法对应的三组时隙对数似然比序列;最后,从三组时隙对数似然比序列中选择标准差最大的序列作为纠错译码器的输入.仿真及实验结果表明,该时隙同步方法在极低的光功率下同步精度高、运算速度快、鲁棒性强且易于实现;对于64PPM
研究了铺粉层厚对选区激光熔化成形AlSi10Mg合金致密度、微观组织、拉伸性能及成形效率的影响.实验结果表明,在优化的激光能量密度区间内,30 μm低层厚和60μm高层厚下成形的试样致密度均可达到99.00％以上,且具有良好的拉伸性能.但30 μm低层厚成形试样的强度略高于60 μm高层厚,且30 μm低层厚成形试样在平行成形方向的延伸率明显高于60 μm高层厚,原因是30μm低层厚成形试样的拉伸裂纹很难在尺寸更小、排布更密集的熔池边界扩展.研究结果还表明,30 μm低层厚成形试样的缺陷多分布在熔池边界,
为了提高单曲面激光弯曲成形的精度,基于改进的Denavit-Hatenberg(D-H)建模方法建立各板材弯曲段的坐标系,通过坐标转换给出弯曲板材和目标单曲面在同一坐标系下的数学描述.接着分析圆柱面成形在不同扫描路径处弯曲角度公差的几何影响因素,并提出具有双侧轮廓度偏差的路径规划方法,扫描路径数量越多,各道扫描路径处的弯曲角度公差越小.最后提出一种对弯曲角度误差进行补偿的工艺方法,以半正弦曲面成形为例设计实验.实验结果表明,弯曲角度的误差补偿方法能够实现较高精度的单曲面激光弯曲成形.
采用波长为1064 nm的光纤激光器对聚酰亚胺(PI)膜进行激光碳化工艺试验,研究了激光线间距与光斑直径、扫描速度与脉冲频率、激光功率对激光直写PI膜成碳性能的影响规律.结果 表明:激光直写PI膜的产物为三维多孔碳层结构,其中,C、N、O元素的质量分数分别为84.84％、2.02％、13.14％;激光线间距与光斑直径、扫描速度与脉冲频率、激光功率这三组工艺参数均会不同程度地影响激光直写PI膜的成碳性能;通过研究激光直写PI膜成碳的导电性能得到了最佳工艺参数:激光线间距为0.001 mm,光斑直径为0.06
报道了一种基于宽带啁啾光纤光栅作为展宽器和压缩器的飞秒全保偏掺饵光纤激光放大系统.该系统基于啁啾脉冲放大方法和色散补偿光纤对啁啾脉冲色散调制,并经过具有不同色散量的啁啾光纤光栅对的优化组合,最终实现了重复频率为59.5 MHz、脉宽为63 fs、峰值功率为35.2 kW的飞秒激光输出.
弹光调制技术以调制精度高、效率高以及光谱范围宽等优势,应用于光通信、偏振分析、光谱分析等诸多领域,然而弹光调制器(PEM)作为一种高品质因数的热-机-电耦合谐振器件,在高压谐振状态下,其谐振频率会随着温度变化发生严重偏移,从而导致驱动效率与调制效率降低.根据弹光调制器的振动模型,分析了导致弹光调制器温漂的影响因素,提出了基于调制信号跟踪和幅值调节的弹光调制器闭环驱动控制方法,通过测试验证了入射光波长为632.8 nm时半波与1/4波状态下的稳定控制,半波状态下的相位调制幅值精度达到0.82％,1/4波状态
飞秒光纤激光器具有良好的光束质量与稳定性,被广泛应用于精细材料加工行业.目前工业化光纤飞秒激光器主要是通过啁啾脉冲放大系统的多级放大来实现其高功率,可是多级放大过程会导致严重的增益窄化效应,限制最终的压缩脉冲宽度.为了解决增益窄化问题,缩短脉冲宽度,提高峰值功率,达到更好的“冷”加工效果,提出一种基于空间光调制器的光谱整形系统,通过加载到空间光调制器上的灰度图,产生中心凹陷、平顶等特殊光谱形状,放大后的光谱宽度与初始的种子源保持一致.与未加光谱调制相比,光谱调制后的光谱宽度从7 nm提高到9.5 nm,对
建立了 3.5μm双波长泵浦(DWP)Er∶ZBLAN光纤激光器的理论模型,并首次引人基于弛豫-打靶组合方法(RSM)求解3.5-μm-DWP-Er∶ZBLAN光纤激光器边值问题的稳态分析算法,同时分析了标准弛豫算法在此种情况下的各项计算特性,对两种方法进行了详细对比.研究结果表明,在3.5-μm-DWP-Er∶ZBLAN理论模型下,所提算法相比标准的弛豫法有着明显优势.一方面对猜测值具有低敏感性,无需在仿真前对猜测值进行高精度的估值;另一方面在高输出精度下,算法收敛速度可达标准弛豫法的10倍以上,有效提
通过电磁感应器加热耦合,提高了 42CrMo钢在激光淬火后淬硬层的深度和均匀性.利用MSC.Marc软件对42CrMo钢电磁感应复合激光淬火过程的温度场演变和相变过程进行研究.通过实测温度和淬火后淬硬层的深度,对数值模型进行验证,结果表明模型准确度高.采用数值模型指导工艺实验,在优化工艺下电磁感应复合激光淬硬层深度达5.9 mm.通过电磁感应复合激光淬火,工件表层更深处的组织达到奥氏体化温度,扩大了马氏体相变区域,显著提高了淬硬层的深度和均匀性,突破了单一激光淬火淬硬层深度较浅的局限性.
高亮度、高功率半导体激光尾纤模块中的光束准直是保证高亮度输出的关键因素,光束准直的实现除了需要准直发散角小,还需要极好的光轴指向性,从而保证光束的精密耦合.在半导体激光直接应用中,依靠机械对准保证光轴的指向是有限的,并需要进一步采用光学校正的方法来保证光轴可调.基于光在介质中的折射原理,研究了异形慢轴准直镜对快轴方向激光光轴指向性的校正作用,当慢轴准直镜的倾斜角约为0.23°时,原有的快轴指向偏差约为2.1 mrad,校正后的光轴偏差降低到约290 μrad,这使得光纤前的光能够精密对准,极大地提高了耦合