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公开(公告)号：CN114325648B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202111628393.7
申请日：2021-12-29
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01S7/481
摘要： 本发明涉及一种基于红外相机与二轴转台的激光自动对准系统，主要应用于激光测量中的激光自动对准角锥中心的过程。所述的基于红外相机与二轴转台的激光对准系统包括激光器及转台端和角锥端两大部分。其中转台端利用二轴转台实现对激光准直器方向的实时控制并与角锥端上位机间建立无线通信；角锥端用于对激光光斑进行图像处理与定位。借助于转台端对准直器方向的控制、角锥端对光斑的位置定位以及两端之间的通信，根据角锥端得到的位置信息实时控制转台的方向，以达到将转台端所发射激光引导至角锥棱镜中心的目的。该系统能解决目前实验室激光测量过程中手动对光过程较为繁琐的问题，提升激光测量过程中的自动化程度。
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公开(公告)号：CN110068828B
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN201810888026.2
申请日：2018-08-07
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01S17/34
摘要： 本发明涉及一种基于激光调频连续波远距离测距的装置，激光发射单元用于输出可调谐激光，主测量干涉光路和辅助干涉光路的一端分别用于接收所述可调谐激光，主测量干涉光路和辅助干涉光路的另一端均连接数据采集处理单元，数据采集处理单元接收主测量干涉光路和辅助干涉光路输出的两个拍频信号并计算出色散补偿后的距离谱信息。本发明中，可以有效地消除低频噪声对距离频谱增宽的影响，可以快速地进行色散误差的补偿，效率高，十分容易集成到测量程序当中，经过比较，该色散补偿的方法可以快速实时补偿，提高了测量效率和测距精度，特别适用于合成孔径雷达、无人驾驶测量、医学相干层析、激光测振等领域。
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公开(公告)号：CN111504190B
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202010365733.0
申请日：2020-04-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01B11/00
摘要： 本发明公开了一种克尔光梳校正调频连续波非线性的三维坐标测量装置，包括外腔式可调谐激光器和微谐振腔克尔光梳；外腔式可调谐激光器经第一耦合器分为两束，其中一束再经第三耦合器被分为两束分别作为本地参考路和测量路，测量路激光经准直镜和二维扫描振镜打到待测物体，回光经环形器与本地参考路干涉得到测量路信号，传入第一光电探测器；另一束接入正交调制器；微谐振腔克尔光梳经第二耦合器分为两束，其中一束接入正交调制器，另一束接入第二光电探测器；正交调制器接到第一和第二平衡探测器上。本发明利用高频信号，实现调频连续波频率的精密标定，提高了调频连续波测距的精度，实现了高精度坐标测量，操作简单、调节方便、易于系统集成。
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公开(公告)号：CN108917643B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201810726961.9
申请日：2018-07-04
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01B11/24
摘要： 一种基于双光梳扫描测距的三维形貌测量系统及方法，所述系统包括：双光梳扫描测距光路模块，用于测量被测物z方向上的一维距离信息；旋转平移模块，用于夹持并移动被测物，同时提供被测物x方向和y方向上的二维距离信息；数据采集与三维信息处理模块，其连接所述双光梳扫描测距光路模块和旋转平移模块，用于采集并整合所述双光梳扫描测距光路模块测量到的一维测距信息和所述旋转平移模块提供的二维距离信息，得到被测物的三维形貌信息。本发明的基于双光梳扫描测距的三维形貌测量系统及方法测量的景深大，测量的速度快，一维距离信息的获取测采用绝对测距方式，不担心断光，可测量阶梯面，可用于多种工业测量。
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公开(公告)号：CN112595263A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011491744.X
申请日：2020-12-17
申请人： 天津大学
摘要： 本发明属于双目视觉三维测量，精密测量领域，具体涉及一种正弦光栅与散斑混合图案投影的双目视觉三维测量方法，具有这样的特征，包括基于双目单投影硬件系统的实施、数字散斑设计、正弦光栅条纹设计、散斑与条纹图像的融合、图案的投影以及图像信息提取、散斑加相移匹配算法流程五个部分。旨在提供一种分别从投影方式以及匹配算法两个角度提高重建速度的快速投影相移光栅法。本发明避免了传统投影相移光栅法的解包裹过程，以及采用多频外差法时需要投射多组多步相移条纹的繁琐步骤，且相对于散斑匹配，该方法的重建精度有所提高，通过向被测物投射正弦光栅与散斑混合的图案，结合相应匹配算法，提高了三维测量的速度与精度。
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公开(公告)号：CN112462380A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011153193.6
申请日：2020-10-26
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01S17/34 , G01S7/4915
摘要： 本发明公开了一种基于激光调频连续波远距离测距的色散补偿方法，利用光电探测器采集由主测量干涉仪光路和辅助测量干涉仪光路构成的两路干涉仪光路的拍频信号；利用辅助测量干涉仪光路的拍频信号对测量拍频信号进行零均值点重采样；通过Hilbert变换获取重采样之后的信号包络；对重采样信号进行解包络并再次采用希尔伯特变换法计算包裹相位，根据扫频方向进行相位解包裹，对解包裹的相位进行二次函数拟合确定色散补偿系数；对新构建的信号进行快速傅里叶变换获得被测物的远距离信息。本发明的色散补偿方法能够进行快速实时补偿，提高了测量效率和测距精度，特别适用于合成孔径雷达、无人驾驶测量、医学相干层析、激光测振等领域。
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公开(公告)号：CN110657947B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201910829678.3
申请日：2019-09-03
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种基于气体吸收池进行信号拼接的光纤标定方法：(1)入射多组带宽的可调谐激光，获取每组带宽下校准信号的吸收峰波长及其在拍频信号中所对应的相位；(2)以第一组待拼接信号的任一重合的吸收峰波长所对应的相位为基准，保持第二组待拼接信号的各吸收峰波长所对应的相位的间隔不变，将第二组所述待拼接信号平移至两组待拼接信号在该重合的吸收峰波长处相位相等；(3)在所有重合的吸收峰波长处删除多余相位值；(4)依照上述方法依次进行信号拼接；(5)拼接完成后，拟合吸收峰频率‑相位一次函数，解算待标定光纤的长度。本发明标定得到的光纤长度可溯源到NIST标准，且每次扫描带宽窄，采集数据量少，缩短采集和数据处理时间。
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公开(公告)号：CN112097687A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010837898.3
申请日：2020-08-19
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01B11/25
摘要： 本发明公开了一种基于求导的叠加相移光栅的分离方法，包括第一投影仪、第二投影仪和相机；所述分离方法包括：(1)设计投影相移光栅，其中，第一投影仪所投影的相移光栅的条纹方向和第二投影仪所投影的相移光栅相互垂直；(2)基于所设计的相移光栅，同时对被测物体进行投影，在被测物体上形成叠加相移光栅，并通过相机对叠加相移光栅进行采集；(3)基于求导的叠加相移光栅分离方法对四幅叠加相移光栅进行处理和分离，并求解得到相应的主相位。通过本发明分离方法，成功获得了被测物体两个视角投影单独的主相位信息，完成了光栅分离，同时，获得了被测物体的较为完整的主相位信息，基于结构光视觉的被测物体的三维测量才可以得以实现。
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公开(公告)号：CN111998798A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010837900.7
申请日：2020-08-19
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01B11/25
摘要： 本发明公开了一种基于彩色相机的双投影结构光形貌法叠加光栅的分离方法，包括左投影仪、右投影仪和彩色相机，左投影仪的投影条纹颜色为红色，右投影仪的投影条纹颜色为蓝色；所述分离方法包括：(1)基于四步相移法求解主相位，对左、右投影光栅进行设计；(2)左投影仪和右投影仪同时对被测物体进行投影，在被测物体上形成彩色叠加相移光栅，并通过彩色相机对彩色叠加相移光栅进行采集；(3)根据颜色特性直接对得到的彩色叠加相移光栅中的叠加相移光栅进行光栅分离，并求解得到左投影仪所投影的相移光栅的主相位和右投影仪所投影的相移光栅的主相位，用于实现被测物体的三维测量。本发明可以对叠加光栅进行有效的分离。
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公开(公告)号：CN111812666A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010702639.X
申请日：2020-07-20
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01S17/34
摘要： 本发明涉及一种微谐振腔光学频率梳相位法测量系统，用于高精度长度测量。所述的微谐振腔光学频率梳相位法测量系统包括光源、准直镜、分光镜、光电探测器、相位调制器、计算机，其中光源、准直镜构成光输出模块，实现准直光源的输出；分光镜、光电探测器、被测物体构成光学测量模块，实现利用被测物体的距离对光信号相位的调制；相位调制器、计算机构成信号处理模块。通过微谐振腔光学频率梳的自拍频，对光学信号的相位调制，进而实现对距离的较高精度测量。
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