比如下图为滤波前后的点云效果对比。点云滤波的主要方法有:双边滤波、高斯滤波、条件滤波、直通滤波、随机采样一致滤波、VoxelGrid滤波等。双边滤波双边滤波是一种非线性滤波器,它可以达到保持边缘、降噪平滑的效果。和其他滤波原理一样,双边滤波也是采用加权平均的方法,用周边像素亮度值的加权平均代表某个像素的强度,所用的加权平均基于高斯分布[1]。最重要的是,双边滤波的权重不仅考虑了像素的欧氏距离(如普通的高斯低通滤波,只考虑了位置对中心像素的影响),还考虑了像素范围域中的辐射差异(例如卷积核中像素与中心像素之间相似程度、颜色强度,深度距离等),在计算中心像素的时候同时考虑这两个权重。高斯滤波图像大 ...
一、畸变的概念畸变,Distortion,是指物体通过镜头成像时,实际像面与理想像面间产生的形变。畸变只影响图像的形状,不影响图像清晰度,但在设计时要尽量减少或者避免,因为人眼对图像形变的响应能力高于对清晰度的响应。如图所示二、畸变的特点畸变是指图像变形。枕形畸变:也叫丝卷型畸变,如果镜头的边缘放大率大于中间的放大率,就会发生枕形畸变,同心圆的像间距就不均匀,即边缘间距大于中间间距,矩形的像不再是矩形;桶形畸变:也叫樽型畸变,如果镜头的边缘的放大率小于中间的放大率,就会发生桶形畸变。同心圆的像间距就不均匀,即边缘间距小于中间间距,矩形的像不再是矩形;如果没有畸变,像与物就是完全相似的。即同心圆 ...
一、色差的概念多数的成像镜头都是应用于可见光波段,其波长大约在400~700nm,这就引入了多色光情况下成像后的颜色分离,也就是色散现象。色差,指颜色像差,是透镜系统成像时的一种严重缺陷,由于同种材料对不同波长的光有不同的折射率,便造成了多波长的光束通过透镜后传播方向分离。简单来说,色差就是颜色分离带来的光学系统的像差。色差分两种,一种叫做轴向色差,另一种叫做垂轴色差。本章我们只详细介绍轴向色差。二、轴向色差的概念轴向色差,Longitudinal Aberration,也叫做球色差、位置色差、纵向色差,指不同波长的光束通过透镜后焦点位于沿轴的不同位置,因为它的形成原因同球差相似,顾也称其为球 ...
成像光学设计必须校正光学系统的像差,但既不可能也不需要把像差校正到完全理想的程度,因此需要选择像差的最佳校正方案,也需要确定校正到怎样的程度才能满足使用要求,即确定像差容限。这两方面都属于光学系统质量评价问题,它对光学设计者具有重大指导意义。一般而言,有以下几种评价光学系统质量的标准。1.斯特列尔判断2.瑞利判断3.分辨率4.点列图5.光学传递函数我们接下来一一进行介绍。一、斯特列尔判断光学系统有像差的时候,衍射图样中中心亮斑(即艾里斑)占有的光强度比理想成像的时候要低,这两者的光强度之比称为Strehl强度比,又称为中心点亮度,以S.D.表示。Strehl判断认为,中心点亮度S.D.> ...
一、球差的初步计算球差也叫球面像差,Spherical Abereation,是所有几何像差中最简单也是最基本的像差,其中好几种轴外单色像差均与球差有一定联系。不同倾角的光线交光轴于不同位置上,相对于理想像点的位置有不同的偏离。这是单色光的成像缺陷之一,称为球差。如图所示在上图中,在轴上点A的理想像为A0’,由A点发出的过入瞳边缘的光线(marginal ray)从系统出射后,交光轴于一点,而由于球差可见到在12345个孔径带上成像不同,而它们的像方截距分别为L’于l’,则其为这条光纤的球差。。显然,在边缘光纤以内与光轴成不同角度的各条光线都有各自的球差。而如上图所示为球差小于0的情况。如果经 ...
用直接调制光波前的空间光调制器可以以视频速率更新全息图,但是还不适合应用于移动全息视频。要构建移动全息视频显示器,需要跨越空间带宽积(决定了全息图像的尺寸和视角。静态全息图以亚波长密度记录全息信息,可以具有大的视角,而空间光调制器的像素尺寸大、像素数小,当前的空间光调制器的空间带宽积比静态全息介质小数百倍,因而视角小)、大的相干背光源(操纵光需要复杂的光学组件和大空间要求,全息视频显示很难如当今的平板显示那么薄)、实时计算全息图所需的巨大计算资源消耗(针对视频帧率高质量的全息图,已有的提高计算速度的优化算法依赖于集群处理器或者高性能的并行处理系统)等障碍。技术要点:基于此,韩国三星电子的Jun ...
分辨率SID波前传感器以及可变形镜,并且得益于自适应光学的控制软件,能够得到良好的闭环效果。Phasics的专家同样能够依据应用,为选择变形镜提供指导意见,为整个系统提出意见。Phasics的自适应光学为工程师、研究人员和制造商提供全方面的支持。传统自适应光学结构传统的自适应光学系统,放在平行光路上,一套所属系统调节光斑尺寸,并且SID4传感器位于变形镜的成像面上。SASys软件通过测量变形镜的每个驱动响应函数后,执行校准过程,并且使自适应系统趋向于收敛。先进的自适应光学结构基于上述的光路可以进一步改善激光光斑聚焦,这种光路拥有更加良好的改善效果。首先在一个真空的环境中搭建自适应光路,如图中1 ...
射时,出现的波前表现出相位或振幅的周期性。这种周期性,将平面波的角分布,衍射光栅产生的光会表现出不同的传播角度,而这些角度是完全依赖的。反射Bragg光栅的设计,如果采用紫外诱导,光栅的性能特点和相位掩膜周期有关,那对于衍射光栅,设计原理却有所不同。对于二维周期结构衍射光栅,光通过光栅的透射过程主要和入射光介质和衍射光介质部分的折射率有关。如下面的图所示上面图中,每个红色小柱子间的间距,就是栅周期,光从整个图的底部射入,栅周期约为几个微米。可以在纤芯内部以一定的间距做出多个衍射光栅,通过多层衍射光栅,在纤芯内行进的部分光经第一组多层衍射光栅衍射进入包层区,再经第二组多层衍射光栅在包层-空气界面 ...
ascis的波前分析仪可以作为测量折射率变化的高精度计量仪器。准确测量折射率变化,对于生产光子器件的开发、优化和质量监控是必要的。作为一种非破坏性测量方法,QPI可提供精确的波导折射率分布。SID4成像系统适用于测量光纤或激光写入波导。集成在光学显微镜Phascis定量相位成像(QPI)相机安装在经典明场显微镜上,并且无需修改显微镜。Phasics输出的相位图可以轻易的转化为折射率,如下所示,OPD=(n2-n1)*d,其中n2和n1分别是周围材料的折射率,并且波导和d是折射率变化区的厚度。光波导测量结构波导成像可以在两种不同装置中完成:在XY或者正交平面。Phascis定量相位相机测量波导产 ...
测试参数包括波前通过视场,通过光谱范围(从可见光到近红外),孔径像差-球面像差,彗差,像散;场像差-失真,场曲率;色差-波前色差,横向和轴向色差等。2. 通过物镜、针孔单元和D7干涉仪的精确线性运动来测试视场。3. 检测精度如下表所示:3.畸变校正1. DifroMetric软件导出/导入数据传输为标准光学设计软件(ODS)。2. 物镜的测量像差可用泽尼克条纹系数表示。3. 实测像差系数CFZM可与设计系数CFZD进行数据比较,DifroMetric和光学设计软件之间可交互作用。4. 比较的结果有助于选择参数包括-气隙,或其他参数,这对于在装配过程中对待测件位置的调整有重要作用。4.D7系统的 ...
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