一种基于柱透镜的低成本通用型虚拟相衬方法及装置

    公开(公告)号:CN119960160A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202411968718.X

    申请日:2024-12-30

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 全泓达

    Abstract: 本发明公开了一种基于柱透镜的低成本通用型虚拟相衬方法及装置;该方法包括:在科勒照明结构的普通明场显微镜中加入柱透镜,使得照明光源形成不对称照明,获得明场图像;强的图像携带更多的相位信息;将获得的明场图像通过训练后的可信度负反馈下的条件生成式对抗神经网络,生成虚拟相衬图像,从而低成本实现等效于标准相衬图像的效果。本发明不仅可以低成本实现类似于标准相衬显微镜的效果,还在某些应用方面(细胞分割、细胞识别等)上优于标准相衬显微镜的图像,拓展了其在生物医学、材料科学等领域的应用潜力。

    一种红外内窥镜系统
    82.
    发明授权

    公开(公告)号:CN111803005B

    公开(公告)日:2025-02-28

    申请号:CN202010665912.6

    申请日:2020-07-12

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 彭星

    Abstract: 本发明属于医疗器械技术领域,具体为一种红外内窥镜系统。本发明红外内窥镜系统包括照明光源、物镜光学系统、光纤传像系统、转接系统和图像采集器;物镜光学系统包括五个透镜和一个光阑;转接系统包括六个透镜和一个光阑;照明光源为近红外1.2‑1.8μm波段光源;光纤传像系统采用单丝光纤,以六边形方式排列;图像采集器采用320×256像素的CCD传感器,进行成像。该系统设计红外波段的内窥镜,打破了常见可见光波段内窥镜在某些特殊场合下的局限性,为观测的稳定性提供了保证,且系统尺寸小,视场角大,能有效提高观测的效率;光学系统均采用球面设计,降低了加工难度,减小了系统整体成本。

    一种基于高斯混合模型的条纹投影轮廓术无效点去除方法

    公开(公告)号:CN117975024A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410065257.9

    申请日:2024-01-17

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 宋慧鑫

    Abstract: 本发明属于光学检测技术领域,具体为一种基于高斯混合模型的条纹投影轮廓术无效点去除方法。本发明方法的具体步骤如下:在条纹投影轮廓术中,采用多频相移方法计算得到调制度信息后,使用混合高斯模型对调制度的概率分布进行建模,依据建模结果、相位信息和领域信息将像素分为有效像素和无效像素两类,实现无效像素的识别和去除。本发明的优点在于,本发明将混合高斯模型与条纹投影轮廓术的基本原理相结合,在不同的测量场景下可以自适应地实现无效点的识别和去除,无需手动调整参数,提高了条纹投影轮廓术的三维重建质量和计算效率。

    基于目标照射需求的准直透镜设计方法

    公开(公告)号:CN114578553B

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202210281266.2

    申请日:2022-03-22

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本发明公开了一种基于目标照射需求的准直透镜设计方法。具体为:建坐标系;选取光源、透镜边缘点坐标和目标面范围;给定透镜边缘点初始法线方向;以透镜边缘点为首个透镜采样点,改变该点法线方向直至根据计算投射在目标面指定范围;由透镜采样点法线方向和其移动距离求解下个透镜采样点,直至点接近坐标轴;光源为圆形对称面光源时,将采样点相连建模获得轮廓母线,将该母线旋转一周得非球面透镜面;光源为非圆形对称面时,将光源、采样点与目标面同绕光轴旋转后,重复采样,旋转360°后,采样点相连建模得自由曲面透镜面;最终得准直透镜。本设计方法灵活,可根据需求随时调整,用于单光源或阵列光源的准直,能量损失小,准直效果良好。

    一种激光增材制造工件表面缺陷检测方法

    公开(公告)号:CN115170485A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210711685.5

    申请日:2022-06-22

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 彭星

    Abstract: 本发明属于激光增材制造缺陷检测技术领域,具体为一种激光增材制造工件表面缺陷检测方法。本发明方法的主要步骤包括:采集不同偏振角度下缺陷检测图像缺陷检测图像处理、缺陷特征提取、缺陷表征;所述缺陷检测图像处理包括计算斯托克斯矢量与偏振度和偏振角图像、检测图像融合、检测图像融合质量评估、确定缺陷提取区域。本发明方法能够在激光增材制造工件表面高反射现象干扰的情况下有效凸显和提取缺陷区域的信息,能够有效提升缺陷检测的精度和可靠性,为进一步完善加工参数和实现缺陷分类识别与预测提供了很好的理论基础。

    一种基于多传感融合的检测缺陷图像融合方法

    公开(公告)号:CN115100140A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210711290.5

    申请日:2022-06-22

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 彭星

    Abstract: 本发明公开了一种基于多传感融合的检测缺陷图像融合方法。该方法步骤包括:用FDST将检测图像分解为低、高频子代系数;用MSSTO提取低频子代系数中图像细节亮、暗信息;将亮、暗信息并入融合后的低频系数中,获取低频融合系数;用改进的空间频率MSF提取检测图像在垂直、水平和对角方向的梯度能量,计算高频子代系数的MSF值,作为PCNN的外部激励;用PCNN法获取高频融合系数;用FDST逆变换重构出多传感缺陷检测融合图像。本发明方法能有效提升缺陷检测对比度和信息丰富性,改善边缘轮廓和纹理信息的显示,有效地保留并融合源图像中主要信息,对于激光增材制造多传感视觉检测系统中的缺陷信息融合与表征分析有重要意义。

    一种基于结构光与深度学习的单帧三维测量方法

    公开(公告)号:CN115063466A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210728482.7

    申请日:2022-06-24

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 万名烛

    Abstract: 本发明属于结构光三维测量技术领域,具体为一种基于结构光与深度学习的单帧三维测量方法。本发明通过无监督学习预训练与监督学习微调得到的深度神经网络进行条纹图像分析,实现三维测量;其中:无监督学习预训练以结构光系统采集的单帧条纹图像为输入,监督学习以采集的四种频率12步相移条纹图像为输入,所用的深度神经网络由3个U‑Net模块构成,分别用于相位计算,解包裹与调优。本发明通过深度神经网络完成单帧三维测量,能够用于测量动态场景,且测量精度高;无监督与监督学习的结合使得采集的条纹图像数量减少,提高了深度学习方法的训练效率。

    一种可见光通信光学接收天线结构参数的优化方法

    公开(公告)号:CN111865416B

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202010570121.5

    申请日:2020-06-21

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 彭星

    Abstract: 本发明属于光学天线技术领域,具体为一种可见光通信光学接收天线结构参数的优化方法。本发明方法包括三个基本步骤:田口正交试验,包括确定优化目标、确定控制因子与水平、设置正交矩阵并完成实验和性能评估;构建模糊推理模型,包括计算S/N比例、性能评估归一化,建立模糊器、模糊推理机、解模糊器,获取多重品质特性指数;方差分析,包括计算试验总方差和平均方差、计算不同控制因子的贡献度、比较不同控制因子的贡献度和MPCI值、验证光学与信道性能、确定光学结构的最佳参数组合。本发明能够有效解决在选择光学结构最佳稳健参数组合时存在的多质量特性权衡难题,极大地提高了结构参数优化的效率,可大大提高光学系统的性能。

    基于双通道的增材制造缺陷检测系统

    公开(公告)号:CN111999254A

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN202010792536.7

    申请日:2020-08-09

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 陈垚

    Abstract: 本发明属于增材制造技术领域,具体为一种基于双通道的增材制造缺陷检测系统。本发明系统包括多光谱光源模块、光源控制模块、图像采集模块和图像处理模块;光源控制模块与多光谱光源模块连接,用于在增材制造缺陷检测中控制多光谱光源发射至增材制件的光线波段,并通过图像采集模块接收通过增材制件反射的多光谱光线信号;图像分析处理模块对图像采集模块采集到的增材制件的可见光与红外成像信息进行图像处理和分析,快速识别与评价增材制件的缺陷类别。本发明能够实现对增材制件的多通道缺陷检测,其结构简单易于实现,检测实时性较好、精度较高,并且能够避免增材制件在单通道图像检测下的细节丢失的问题,有助于提高增材制件的成品质量。

    一种红外广角内窥镜物镜光学系统

    公开(公告)号:CN111796395A

    公开(公告)日:2020-10-20

    申请号:CN202010665914.5

    申请日:2020-07-12

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 彭星

    Abstract: 本发明属于内窥镜技术领域,具体为一种红外广角内窥镜物镜光学系统。本发明物镜光学系统,沿光轴从物面到像面依次包括:具有负光焦度的第一透镜、光阑、具有正光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有负光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、成像面;所述第一透镜至第五透镜表面均为球面,系统采用像方远心、反远距结构设计,通过合理的搭配与结构优化,使得系统最大视场角达到120°,全视场在空间分辨率21lp/mm处均大于0.75,成像面相对照度大于99%,像面尺寸为3mm,与后继光纤传像束相匹配。

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