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oe1(光电查) - 科学论文

19 条数据
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  • 激光结构光

    摘要： 结构光源于对光进行定制的能力，通常指对其振幅、相位和偏振的空间控制。尽管这一概念可追溯至激光器设计的早期阶段，但光源处的结构光调控在过去十年间因现代技术工具包的推动而呈现爆发式增长——这些工具包利用了衍射结构、液晶、超表面/超材料以及特殊激光器构型的多功能性，并广泛应用于成像、显微技术、激光材料加工和光通信等诸多领域。本文综述了结构光生成与控制的最新进展，重点聚焦光源处的结构光调控：结构光激光器。通过教程形式系统阐述了各类激光器（从微芯片方案到高功率光纤）采用的设计方法，包括泵浦整形、腔体几何构型及定制腔内光学元件的运用。文章回顾了该领域的历史沿革与最新发展，阐明了激光器产生的各类结构光图案（包括轨道角动量和矢量光态），最后指出了当前挑战与局限，并对未来发展趋势作出评述。

    关键词： 光学模式、随机激光器、拓扑激光器、轨道角动量、矢量光束、结构光

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于结构光三维扫描的激光金属沉积过程中高度控制

    摘要： 激光金属沉积是一种能够逐层构建实体零件的增材制造工艺。喷嘴与基体之间不正确的沉积距离会导致实际构建路径与理想路径产生高度偏差。该误差会沿层间传递，最终形成不可逆的缺陷。因此保持喷嘴与基体间的最佳距离至关重要。本文提出了一种离线几何控制系统，用于加工过程中的实时测量与构建路径修正?；诮峁构獾?D扫描仪从外部固定位置测量构建高度，其精度高于移动测量系统。在加工特定阶段暂停沉积并对工件进行扫描，生成三维点云数据。通过处理采集的数据可确定构建高度。研究开发了控制算法，能根据测量误差采取修正措施。该系统可精确控制生成几何体，并允许与原始计算机设计进行比对。这种方法减少了加工过程中所需的人工监控和非合格品的产生。通过对比有无控制系统构建的零件效果证明，采用修正措施后实体零件的生成精度显著提高。

    关键词： 监测、激光金属沉积（LMD）、增材制造、控制、计量学、结构光、三维扫描

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 具有独立轴向强度分布的可控光学针阵列，用于激光微加工

    摘要： 由于其高长宽比，非衍射光束通常被视为"光学针"。我们构建了具有任意纵向强度分布的"光学针"，并改变其在透镜焦区内的空间位置。接着，我们引入独立"光学针"的空间阵列，并报道了由单个光束相互干涉导致的物理限制。我们采用空间光调制器作为实际几何相位元件的玩具模型，实验观测到具有不同数量和空间间隔的单个光束的可控空间阵列。最后，我们研究了通过平面空气-介质界面传播引起的畸变并尝试进行补偿。

    关键词： 结构光、焦线、衍射、光学针、多焦点、光学工程、贝塞尔光束

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于激光材料加工应用的矢量马修光束轮廓工程

    摘要： 通过相位调制元件阵列生成所需光学强度分布的束流剖面工程，是激光材料加工领域极具前景的技术路径。标量马修光束具有横向平面内可视为"光学刀刃"的椭圆强度分布，其展现出与贝塞尔光束相似的无衍射特性——在较长焦深范围内保持强度分布恒定，这使得马修光束成为激光加工的优选方案。本研究进一步引入具有可控偏振特性的矢量马修光束，并通过数值模拟研究其空间频谱特征。我们尝试利用空间光调制器实验生成矢量马修光束的独立分量，并报道了在传播轴方向上对光束形状与尺寸实现精准调控的研究成果。

    关键词： 空间光调制器、无衍射光束、偏振、马修光束、结构光

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用结构光实现电磁诱导透明的方位角调制

    摘要： 最近有研究提出通过测量涡旋光束在Λ型能级构型的冷铷原子云中的透射来检测结构化光[N. Radwell等，Phys. Rev. Lett. 114, 123603 (2015)]，从而观测到空间依赖的电磁诱导透明(EIT)区域。本文提出另一种检测方案：在高度共振的五能级组合三脚架与Λ(CTL)原子-光耦合装置中，通过测量弱非涡旋探测光束的吸收谱来检测结构化光。我们证明由于CTL方案的闭环结构，探测光束的吸收取决于控制涡旋光束的方位角和轨道角动量(OAM)。这一特性在简单Λ或三脚架方案中不存在，因为此类原子-光耦合没有环路。通过在不同结构化控制光配置下测量探测场的吸收，可以识别出空间结构化透明的不同区域。

    关键词： 轨道角动量、空间依赖性吸收、电磁诱导透明、量子干涉、结构光

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [IEEE 2018年第24届国际模式识别会议(ICPR) - 中国北京(2018年8月20日至24日)] 2018年第24届国际模式识别会议(ICPR) - 基于自适应反照率补偿的精确相移编码

    摘要： 在结构光技术中，基于相移的方案被认为是对目标物体特征最具适应性的方法。该技术具有理论上对信号强度的不变性以及光强无间断等特性，使其成为处理未知几何形状、颜色和纹理的复杂表面的理想选择。然而在实际场景中，由于真实相机的特性仍可能产生意外伪影——例如被测物体反照率突变导致的高对比度区域。像素尺寸不可忽略及模糊效应的存在，会导致相邻不同反照率区域的信号混合积分，进而造成相位恢复偏差，最终影响表面三维重建的准确性。虽然该问题普遍存在于大多数基于相移或其衍生技术的结构光方法中，但相关解决方案的研究甚少。本文提出相位畸变模型及具有理论依据的校正步骤来补偿该偏差，整套实验评估充分验证了该方法的实际有效性。

    关键词： 结构光、相移法、反照率补偿、三维重建

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018年第24届国际模式识别大会(ICPR) - 中国北京(2018.8.20-2018.8.24)] 2018年第24届国际模式识别大会(ICPR) - 基于邻域的相位解缠故障恢复方法

    摘要： 在多种结构光方法中，相位偏移法是实际三维重建设备中最广泛采用的技术。这主要归功于其高精度、强抗噪性及简便的实现方式。然而相位偏移也存在固有缺陷——采用正弦波周期性导致的空间歧义性。当然学界已提出多种相位解包裹方法来解决该问题，其中最具前景的方案利用互质周期的附加信号，通过观测每个空间点独特的相位组合来辨识。但该方法要求必须对每个信号实现极高精度的相位恢复才能正确识别组合，事实上即便是轻微误差也会导致解包裹故障，使得整体方案的抗噪能力远逊于基础相位偏移法。本文提出一种可直接应用于多周期相位偏移的可行且有效的故障恢复方法，该组合流程即使在高噪声条件下仍能保持最优精度与覆盖范围，克服了原方案的缺陷。通过基于真实数据与合成数据的深度实验评估与对比，验证了该流程的性能表现。

    关键词： 结构光、抗噪性、三维重建、相位解包裹、相移

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018）- 英国伦敦（2018年4月9-13日）] 第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018）- 毫米波便携式扫描仪定位技术评估

    摘要： 结合电磁与光学三维（3D）成像的混合方法可通过融合多视角信息，用于毫米波频段下对物体或人体进行扫描。光学模型的首要目标是获取被测目标外表面的三维表征；其次在于估算电磁扫描仪的位置与姿态角度，以便合理整合各采集视角下的数据。本文评估了两种不同的定位技术：第一种基于传统光学相机，第二种则采用深度相机。最后通过安防筛查应用实例，验证了两种方法的精度。

    关键词： 毫米波成像、RGB-D、摄影测量、便携式扫描仪、深度相机、结构光

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 基于结构光技术的牙?？焖偃亟?

    摘要： 为快速获取牙模的精确三维数据，本文提出一种基于结构光的牙模三维重建方法。该方法结合结构光与电机转台，从多个角度获取牙模的一组三维数据，并通过转台的球标定自动配准多角度牙模三维数据。与牙模真实数据相比，本文三维重建结果的最大误差为0.115毫米，该过程重建时间约130秒。实验结果表明，该方法对牙模三维重建具有高精度、高扫描速度的特点。

    关键词： 球体校准、结构光、电机转台、牙科石膏模型、三维重建

    更新于2025-09-04 15:30:14