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[发明专利]一种角度分辨率和成像时间可调的光场成像装置及方法-CN202310448570.6在审
发明人：钟金钢;彭军政;邓子豪;杨钦 -专利权人：暨南大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H04N13/239 文献下载
摘要：本发明公开了一种角度分辨率和成像时间可调的光场成像装置及方法，前置成像透镜组将目标物体成像到傅里叶变换透镜组的前焦面附近；光线再经过傅里叶变换透镜组、分光镜后，在傅里叶变换透镜组后焦面形成傅里叶谱图像；傅里叶谱图像被空间光调制器调制，被调制后的光线被反射回到分光镜，光线透过分光镜后经过后置成像透镜组，将目标物体成像到图像传感器光敏面，目标物体图像被图像传感器采集；利用采集到的信号，用单像素成像方法重建傅里叶谱图像，获取光线角度信息，再重建视角图像，利用视角图像进行数字重聚焦，获取聚焦到不同深度的场景图像。光线的角度分辨率和成像时间可通过计算机控制空间光调制器的宏调制单元大小进行调节。
一种角度分辨率成像时间可调装置方法

[发明专利]一种线共焦三维轮廓测量方法、系统、装置及介质-CN202210058183.7有效
发明人： 彭军政;钟金钢;邵文龙 -专利权人：暨南大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明提供的一种线共焦三维轮廓测量方法、系统、装置及介质，方法包括以下步骤：探测并生成待测物体的若干一维曲线；将若干一维曲线根据行像素坐标进行排列得到光条图像；提取光条图像的列像素坐标，根据列像素坐标构建得到列向量；将列向量进行排列得到第一矩阵；根据第一矩阵，通过结构光三角测量得到待测物体的三维轮廓；方案具有更好的抗散射能力，能够重建半透明物体的三维轮廓，而采用传统方法重建的结果信噪比差，可以解决半透明物体和金属物体的三维测量难题，准确地重建半透明物体和金属等强定向反射物体的三维轮廓，可广泛应用于三维轮廓测量技术领域。
一种线共焦三维轮廓测量方法系统装置介质

[发明专利]一种提高结构照明共焦显微成像效率和性能的方法及系统-CN202210009243.6有效
发明人： 彭军政;钟金钢;周维帅 -专利权人：暨南大学
申请日： 2022-01-06 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明提供提高结构照明共焦显微成像效率和性能的方法及系统，方法包括：计算机生成高频条纹图案，将该图案依次传到空间光调制器上，以使其通过图案将光源发出的均匀光束调制成空间分布不均匀的结构光；高频条纹图案为傅里叶变换基底图案中对应高频傅里叶系数的条纹图案；将结构光投影到样品以使其与结构光作用后发出的光束成像到相机光敏面；从相机拍摄的每张样品与结构光作用后的图像中提取坐标相同的光强值组成光强序列以重建弥散斑图像；确定光敏像元在空间光调制器上的共轭点的坐标，从弥散斑图像中抽取与该光敏像元共轭的点的信号，按照光敏像元的像素坐标重组。该方法能够提高共焦显微图像的对比度和光切片效果，测量次数也大大减少。
一种提高结构照明显微成像效率性能方法系统

[发明专利]一种光场相机及成像方法-CN202110020754.3有效
发明人：钟金钢;姚曼虹;黄卓斌;彭军政 -专利权人：暨南大学
申请日： 2021-01-05 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： H04N13/128 文献下载
摘要：本发明公开了一种光场相机及成像方法，过程如下：目标物体发出的光束经透镜组在空间光调制器的调制平面处形成图像；计算机生成一系列调制图案，控制空间光调制器对目标物体的图像进行调制；调制后的光束在透镜的后焦面形成傅里叶谱图；计算机控制二维图像探测器拍摄傅里叶谱图，并存储到计算机内；对二维图像探测器的像元进行重组，将相邻的若干个像元组合为一个宏像元；利用单像素成像算法重建每个宏像元对应的视角图；根据目标物体的深度计算每幅视角图需要平移的像素数；将每幅图像平移后叠加得到该深度目标物体的图像。本发明不使用微透镜阵列，光线的空间信息与角度信息分开采样，有利于提高成像分辨率和消色差，获取高质量光场相机图像。
一种相机成像方法

[发明专利]一种用于宽场照明共焦显微成像系统的信号提取和重建图像方法-CN202210844789.3在审
发明人： 彭军政;钟金钢;周维帅 -专利权人：暨南大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明用于宽场照明共焦显微成像系统的信号提取和重建图像方法，包括以下步骤：将相机每个光敏像元作为单像素探测器，重建得到一幅图像；分别从重建的图像中选择与相机光敏像元共轭的物点的发出的信号，重组得到该物点的衍射图像；从每幅重组的图像中，以每个光敏像元对应的图像像素点为圆心分别定义一个圆和圆环，将圆和圆环上的像素点对应的灰度值累加，赋值给与物点共轭的光敏像元对应的图像像素点，重组得到共焦图像I圆和I环；根据空间光调制器的调制单元和相机光敏像元之间的共轭映射关系，将共焦图像I圆和I环进行坐标变换，获得与空间光调制器所有调制单元共轭的物点形成的共焦图像I′圆和I′环。
一种用于照明显微成像系统信号提取重建图像方法

[发明专利]一种宽场照明共焦显微成像系统及方法-CN202011342856.9有效
发明人：钟金钢;彭军政;姚曼虹;周维帅 -专利权人：暨南大学
申请日： 2020-11-26 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本发明公开了一种宽场照明共焦显微成像系统及方法，过程如下：计算机控制照明光源并通过反射器、空间光调制器，产生空间分布不同的结构光，再通过分光器、第一管镜和物镜照明样品；样品被物镜、分光器和第二管镜成像到相机光敏面被记录，存储计算机内；利用单像素成像算法重建不同的弥散斑图像；根据相机的光敏像元和空间光调制器的调制单元点之间的物像共轭坐标对应关系，提取弥散斑图像中共轭物点灰度值，获得一层样品的共焦显微图像；移动样品，重复上述步骤可获得样品不同层的共焦显微图像。本发明采用全场照明方式，相对传统点扫描荧光共焦显微镜，无需三维扫描，可以有效减弱光漂白和光毒性，有望在生物医学等领域获得应用。
一种照明显微成像系统方法

[发明专利]一种多模式显微图像数值重建方法-CN202010533552.4有效
发明人：钟金钢;彭军政;姚曼虹 -专利权人：暨南大学
申请日： 2020-06-12 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多模式显微图像数值重建方法，首先利用K个不同的结构光照明样品，依次拍摄样品物光波的傅里叶谱亮斑，获取到K个数字化的傅里叶谱图像；然后利用数字化掩模板矩阵对每个傅里叶谱图像进行编码，获得对应的编码谱图像矩阵；接着将每个编码谱图像矩阵的所有矩阵元积分求和，获得K个傅里叶谱积分值；再将K个傅里叶谱积分值进行图像重建，重建得到的一幅数字图像即为一种模式的显微图像；最后还利用傅里叶谱图像进行不同模式显微图像的数值重建，最终获得多种模式的显微图像、一种及多种模式的差分相衬显微图像。本发明可以非常灵活地通过数值重建获得多种不同模式下的显微图像，具有重要的应用价值。
一种模式显微图像数值重建方法

[发明专利]一种基于阵列单像素探测器的光场显微成像系统及其方法-CN201810271062.4有效
发明人： 彭军政;张子邦;钟金钢 -专利权人：暨南大学
申请日： 2018-03-29 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： G02B21/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阵列单像素探测器的光场显微成像系统及其方法，该系统包括准直的LED光源、反射镜、数字微镜、管镜(Tube lens)、显微物镜、样本和阵列单像素探测器。LED光源发出的准直光束经反射镜后倾斜照射到数字微镜上，数字微镜加载由计算机产生的傅里叶基底图案，再通过管镜和显微物镜照射到样本上，最后利用阵列单像素探测器采集经样本衍射后的光场强度。由于每个探测器相对样本的空间位置不同，根据每个探测器采集的信号可以重建样本在不同视角下的视差图像，利用所述视差图像对样本实现数字重聚焦，获得样本在不同深度的强度图像和差分对比度图像。本发明的光场显微成像系统结构紧凑，能够实现压缩采样，并且无需增加测量次数。
一种基于阵列像素探测器显微成像系统及其方法

[发明专利]一种基于旋转CGH的非圆柱面干涉拼接测量系统及方法-CN201810029231.3有效
发明人： 彭军政;钟金钢 -专利权人：暨南大学
申请日： 2018-01-12 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于旋转CGH的非圆柱面干涉拼接测量系统及方法，该系统包括菲索平面干涉仪、CGH柱面波转换器、待测非圆柱面、非圆柱面调整装置和精密转台；所述CGH柱面波转换器安装在精密转台上，并位于菲索平面干涉仪和待测非圆柱面之间，所述精密转台控制CGH柱面波转换器转动，使CGH柱面波转换器绕着自身的中心轴线旋转；所述待测非圆柱面安装在非圆柱面调整装置上；所述菲索平面干涉仪的光轴与CGH柱面波转换器的光轴重合，调整非圆柱面调整装置使待测非圆柱面的最佳拟合圆柱轴线与CGH柱面波转换器衍射的柱面波前的焦轴线重合。另外本发明的测量方法能够显著降低非圆柱面离轴子孔径的像差，准确测量非圆柱光学元件的面形误差。
一种基于旋转 cgh 圆柱面干涉拼接测量系统方法

[发明专利]一种基于勒让德傅立叶多项式的圆柱干涉拼接方法和系统-CN201710033141.7有效
发明人： 彭军政;钟金钢 -专利权人：暨南大学
申请日： 2017-01-16 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明提供一种基于勒让德傅立叶多项式的圆柱干涉拼接方法和系统，其中，所述方法包括：利用柱面干涉测量系统依次获得待测圆柱的子孔径测量数据，相邻测量区域间没有重叠但紧密相连；根据所述的子孔径测量数据，利用Legendre多项式分离失调像差，获得子孔径面形数据；建立局部坐标系和全局坐标系，将所述的子孔径面形数据转换成全局三维坐标数据；利用勒让德傅立叶多项式拟合所述的全局三维坐标数据，即可获得待测圆柱的360度面形分布。本发明提供的技术方案无需重叠区，因此能够减少拼接测量所需的子孔径数目，缩短测量时间；无需计算重叠区的对应点，能够降低拼接计算的复杂度；采用最小二乘拟合，能够准确地获得待测圆柱的360度面形误差分布。
一种基于勒让德傅立叶多项式圆柱干涉拼接方法系统

[发明专利]一种基于自适应条纹的投影仪镜头畸变校正方法及其系统-CN201680000846.2有效
发明人：彭翔;彭军政;刘晓利;邓定南 -专利权人：深圳大学
申请日： 2016-08-31 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明提供一种基于自适应条纹的投影仪镜头畸变校正方法，其中，所述方法包括：利用条纹投影测量系统获取标准平板的绝对相位；根据所述绝对相位，计算由于投影仪的镜头畸变引起的相位误差；定义垂直于投影仪镜头光轴的一平面G，根据所述相位误差计算平面G与投影平面的映射关系；根据所述映射关系，生成变频、相移自适应条纹用于投影，使得投影仪投出的条纹在平面G上为标准的正弦条纹。本发明还提供一种基于自适应条纹的投影仪镜头畸变校正系统。本发明提供的技术方案能够改善测量精度、降低了计算复杂度，能够缩短前期准备的时间，能够适用于任意设置的条纹投射测量系统。
一种基于自适应条纹投影仪镜头畸变校正方法及其系统

[发明专利]一种基于单像素探测器的彩色成像方法和系统-CN201810195637.9在审
发明人： 彭军政;张子邦;钟金钢 -专利权人：暨南大学
申请日： 2018-03-09 - 公布日： 2018-07-06 - 主分类号： H04N9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于单像素探测器的彩色成像方法，包括：利用计算机生成一系列不同频率、不同相位的傅里叶基底灰度图案；然后将此灰度图案乘以拜尔滤波模板得到傅里叶基底彩色图案；接着通过数字投影仪将傅里叶基底彩色图案依次投射到被测物体表面，同时通过一个单像素探测器采集经被测表面反射后的光强；随后利用傅里叶单像素成像算法对采集的信号处理，得到物体的马赛克图像；最后通过空间色彩插值算法处理马赛克图像，获得物体的彩色图像。本发明还公开了一种基于单像素探测器的彩色成像系统。本发明的方法和系统能够使物体轮廓信息的和彩色信息分别积聚在傅里叶变换域的不同区域，便于实现压缩采样，并且成像系统简单、易实现。
单像素傅里叶探测器基底马赛克图像彩色成像彩色图案灰度图案采集被测物体表面彩色成像系统傅里叶变换域物体轮廓信息单像素成像计算机生成数字投影仪表面反射彩色图像彩色信息插值算法成像系统空间色彩滤波模板信号处理压缩采样投射光强算法积聚

[发明专利]基于电控变焦透镜的反射式数字全息显微成像装置-CN201710072893.4在审
发明人：彭翔;邓定南;彭军政;刘晓利;何文奇 -专利权人：深圳大学
申请日： 2017-02-10 - 公布日： 2017-06-13 - 主分类号： G03H1/00 文献下载
摘要：本发明适用于光学成像及测量技术领域，提供了一种基于电控变焦透镜的反射式数字全息显微成像装置，包括激光器，第一分束镜，第一、第二、第三光路转向组件，第二分束镜和相机；其中，第一分束镜用于将激光器发出的激光分离为物光和参考光；第一、第二光路转向组件用于将物光经过显微物镜后产生的物光球面波的传播方向引导至第二分束镜；第三光路转向组件中的电控变焦透镜用于通过改变焦距，来使参考光经过电控变焦透镜后形成的参考光球面波的曲率与物光球面波的曲率相同；第三光路转向组件用于将参考光球面波的传播方向引导至第二分束镜，第二分束镜用于将球面波输出，相机用于记录形成的干涉条纹图。本发明提供的装置可以消除相位畸变。
基于变焦透镜反射数字全息显微成像装置

[发明专利]基于电控变焦透镜的透射式数字全息显微成像装置-CN201710072894.9在审
发明人：彭翔;邓定南;彭军政;刘晓利;何文奇 -专利权人：深圳大学
申请日： 2017-02-10 - 公布日： 2017-05-31 - 主分类号： G03H1/00 文献下载
摘要：本发明适用于光学成像及测量技术领域，提供了一种基于电控变焦透镜的透射式数字全息显微成像装置，包括激光器、第一分束镜、第一光路转向组件、第二光路转向组件、第二分束镜和相机；其中，第一分束镜用于将激光器发出的激光分离为物光和参考光；第一光路转向组件用于将物光经过显微物镜后产生的物光球面波的传播方向引导至第二分束镜；第二光路转向组件中的电控变焦透镜用于通过改变焦距，来使参考光经过电控变焦透镜后形成的参考光球面波的曲率与物光球面波的曲率相同；第二光路转向组件用于将参考光球面波的传播方向引导至第二分束镜，第二分束镜用于将球面波输出，相机用于记录形成的干涉条纹图。本发明提供的装置可以消除相位畸变。
基于变焦透镜透射数字全息显微成像装置

[发明专利]柱面干涉拼接测量装置及其调整方法-CN201410223665.9有效
发明人：于瀛洁;许海峰;彭军政;葛东宝;宋琨鹏 -专利权人：上海大学
申请日： 2014-05-26 - 公布日： 2017-03-15 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种圆柱度误差干涉测量装置及其调整方法。它包括干涉仪、支座、六维调整架、CGH、一维导轨平台、被测件、四维调整机构、五维调整机构、电控升降台。所述支座上安装干涉仪和一维导轨平台，一维导轨平台上安装六维调整架，将CGH安装在六维调整架上，使干涉仪出射光轴能够通过CGH中心，并且能调整CGH与被测件之间的距离；由所述四维调整机构、五维调整机构和电控升降台组成被测件调节机构，被测件调节机构下端是电控升降台。通过调节四维调整平台使被测件轴心线与五维调整平台上的转动平台的轴心线重合；再调节五维调整平台使转动平台的轴心线与CGH产生的柱面焦线精确重合；通过转动平台并配合升降台，实现柱型被测件的面型的整周检测。
柱面干涉拼接测量装置及其调整方法

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