中国电子科技大学研发新型3顿表面测量技术:条纹光度立体成像(贵笔厂)
在3D表面测量技术领域,中国电子科技大学的研究团队取得了突破性进展,开发出了一种名为条纹光度立体成像(FPS)的新技术。这项技术以其快速、高精度的特点,有望在工业检测、医疗应用、机器人视觉等多个领域发挥重要作用。

一、FPS技术概述
条纹光度立体成像(FPS)是一种创新的3D表面测量技术,与传统的条纹投影轮廓测量(FPP)相比,FPS技术需要更少的条纹图案,从而显著加快了图像扫描过程,并实现了更高质量的3D重建。这一技术的核心在于直接从高频包裹相位中检索连续的3D表面,无需进行复杂的相位展开过程。
二、技术优势
FPS技术的优势在于其速度和准确性。传统的FPP技术需要投射多个条纹图案并分析大量图像,导致扫描时间较长。而FPS技术通过减少所需的条纹图像数量,显著缩短了扫描时间。此外,实验表明,FPS技术在减轻加性高斯噪声方面比传统的时间相位展开技术更为有效。
三、应用领域
1.工业检测:FPS技术可以用于印刷电路板制造中的表面贴装检测、新能源电池中的缺陷检测、输油管道的腐蚀检测等,提高工业检测的效率和准确性。
2.医疗应用:在医疗领域,FPS技术可以用于定制假肢,通过快速获取残肢的高精度表面信息,减少误差并改善假肢的贴合度,提升患者的舒适度。
3.机器人视觉:FPS技术可以改善人机交互,为机器人提供视觉引导,推动机器人技术的发展。
四、实验验证
为了测试FPS技术,研究人员建立了一个实验系统,包括一个高分辨率相机和一个投影仪。他们使用该装置测量了多种物体,包括人手、纸面具、布制玩具、石膏几何图形和粘土手工艺品。实验结果表明,FPS技术能有效抑制噪声,与传统FPP相比,展现了其在3D表面成像和图像重建方面的优势。
尽管FPS技术在提高具有连续表面场景的扫描速度和准确性方面已经展现出潜力,但其在重建深度突然变化的物体方面的能力仍需进一步开发。研究团队正在将光度立体成像中成熟的表面重建技术融入FPS,以期分析更复杂的场景,扩大其应用范围。
这项研究的成果已发表在国际光学领域的重要期刊《Optica》上,标志着中国在3D表面测量技术领域的研究达到了国际先进水平。随着技术的进一步成熟和应用,FPS技术有望为多个行业带来革命性的变化。
-
什么是光隔离器?一文了解现代光学系统的单向传输核心器件
在光纤通信、激光技术、光传感及量子信息等现代光学领域,光隔离器作为关键无源器件,承担着保障光路单向传输、抑制反向光干扰的核心功能,其性能直接影响光学系统的稳定性、可靠性与工作效率,是各类高精度光学设备不可或缺的组成部分。
2025-12-11
-
什么是光通信?数字时代的核心通信技术与发展演进
在4碍超高清视频流畅播放、跨洋视频通话实时互联、海量数据云端高速传输等数字应用场景日益普及的今天,支撑此类高效信息交互的核心基础设施——光通信技术,已从实验室走向产业实践,成为贯穿数字经济发展的关键支撑。作为21世纪通信领域的标志性技术突破,光通信实现了从电信号传输到光信号传输的跨越式发展,以其独特的技术优势,构建起连接全球的“信息光速通道”,为数字时代的高效运转提供了坚实保障。
2025-12-11
-
钻石纳米级热陷阱现象:量子技术的重大挑战及潜在启示
钻石作为兼具优异光学特性与卓越物理性能的特殊材料,素以自然界最优天然导热性能着称——其热导率显着优于铜、银等传统导热材料,在电子器件散热、高端制造等领域具有重要应用价值。然而,华威大学研究团队近期发表于《物理评论快报》的一项突破性研究,颠覆了学界对钻石热学特性的传统认知:在原子尺度下,钻石可通过特定微观机制短暂捕获热量,形成纳米级"热陷阱"。该发现不仅揭示了钻石微观热行为的全新规律,更为钻石基量子技术的发展带来了关键性挑战与深层次思考。
2025-12-11
-
精密光束调控核心:扩束镜的技术演进与跨界赋能
在激光加工技术全面渗透现代产业与科学研究的当下,扩束镜作为光学系统中的关键核心元件,凭借其对激光束直径与发散角的精准调控能力,已成为支撑工业制造、科学探索、医疗健康、国防航天等多领域技术突破的重要基础。从微观尺度的生物检测到宏观范围的深空通信,从高功率工业加工到高精度量子实验,扩束镜以其严苛的性能标准与灵活的应用适配性,持续推动着相关领域的技术革新与产业升级。
2025-12-10
