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[发明专利]一种大工作空间下多运动目标的多感知融合定位方法-CN202310401978.8在审
发明人：武星;汤凯;胡子寒;孟凯;楼佩煌;张航瑛;钱晓明;王晨涛 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01S17/86 文献下载
摘要：本发明涉及一种大工作空间下多运动目标的多感知融合定位方法。首先，部署UWB、IMU及激光雷达传感器，构建多感知融合定位系统。其次，利用扩展卡尔曼滤波方法融合UWB标签位置与IMU运动估计数据，求取运动目标的粗略位姿。再次，通过激光雷达定位系统获取运动目标的点云数据并进行预处理，利用Split‑and‑Merge算法拟合运动目标的“L型轮廓”并对轮廓缺失进行线段补全，进而根据“L型轮廓”求解运动目标的精确位姿。最后，利用扩展卡尔曼滤波方法融合上述粗略位姿与精确位姿，获取运动目标的多感知融合定位数据。本发明所设计的多感知融合定位方法，有效提高了多运动目标在大工作空间下定位测量的精度与鲁棒性。
一种工作空间运动目标感知融合定位方法

[发明专利]一种时空混合调制的立体匹配方法及系统-CN202011073873.7有效
发明人：赵宏;樊晨;赵自新;张航瑛;李均祥 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-10-09 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G06T7/593 文献下载
摘要：本发明公开了一种时空混合调制的立体匹配方法及系统，生成预设的随时间变换的三帧彩色网格图，投影至待测物体表面；第一相机采集图像作为目标图像，第二相机采集图像作为参考图像；选定空间约束下的匹配代价函数；计算目标图像和参考图像在时间、空间窗口共同约束下的匹配代价，遍历整个投影区域得到候选点的匹配代价矩阵；得到第一相机和第二相机采集的两幅图像的视差图；分别计算第一相机采集图像的视差图和第二相机采集图像的视差图；对视差图进行细化处理，得到最终的视差图，完成时空混合调制的立体匹配，本发明在提高立体匹配在弱纹理区域匹配精度的同时，增加了空间窗口选择的灵活性。
一种时空混合调制立体匹配方法系统

[发明专利]一种复振幅成像方法及系统-CN202210025627.7在审
发明人：曹良才;李儒佳;高云晖;黄郑重;杨峰;张航瑛 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-01-11 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G01N21/47 文献下载
摘要：本发明属于光学相位恢复及相位测量技术领域，具体而言，涉及一种复振幅成像方法及系统。包括：使用单色光或准单色光照明待测样品，产生含有待测物体信息的复振幅波前；利用分光棱镜将复振幅波前均分为两路，一路直接由相机记录强度，另一路由调制相位板调制、衍射一段距离后由相机记录强度；将两幅强度图作为强度约束、调制相位板的相位值作为相位约束输入重建算法；迭代重建含有样品信息的复振幅波前。本发明实现了简便紧凑的光路中对复振幅场的充分记录，利用紧凑鲁棒的光路模组，从振幅重建光的复振幅。其最大优点是成像光路紧凑，利用强度响应器件记录重构光的复振幅，可重构缓变的复振幅场。
一种振幅成像方法系统

[发明专利]一种基于Zernike多项式与WKF的相位解包裹方法-CN202010832537.X有效
发明人：赵自新;李均祥;樊晨;张航瑛;赵宏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-08-18 - 公布日： 2021-08-13 - 主分类号： G01B9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Zernike多项式与WKF的相位解包裹方法，通过Zernike多项式拟合的方法建立包裹相位的空间动态模型，并用WKF计算模型中待定的Zernike多项式系数。为了抑制大噪声点对WKF的影响，本发明通过计算包裹相位质量图的方法将高噪声点从后续的WKF计算中剔除，进一步提升稳定性，以应对WKF发散的极端情形。能够在高噪声环境下具有高的精度和稳定性。
一种基于 zernike 多项式 wkf 相位包裹方法

[发明专利]一种基于图像融合的光强传输方程相位恢复方法-CN201910736116.4在审
发明人：赵自新;樊晨;张航瑛;赵宏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-08-09 - 公布日： 2019-12-03 - 主分类号： G06T5/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于图像融合的光强传输方程相位恢复方法，采集沿光轴方向的多幅不同离焦距离下的光强图像；利用快速傅里叶变换分别求解离焦距离小和离焦距离大两种情况下的光强传输方程；通过图像融合方法将两种离焦距离的情况下恢复的相位分布融合得到最终相位结果。本发明解决了在TIE相位恢复中离家距离选取矛盾的问题。所恢复的相位图像，数值上，更加精确，恢复误差更小；从恢复的图像来看，结果不仅细节信息丰富，而且整体形貌大小与真实相位的契合度更高、受噪声影响更小。
离焦光强传输方程图像融合相位恢复恢复快速傅里叶变换图像光轴方向细节信息相位分布相位结果相位图像噪声影响整体形貌契合度求解采集融合矛盾

[发明专利]一种基于实时计算全息的大口径非球面测量系统及方法-CN201610255811.5有效
发明人：赵自新;肖昭贤;张航瑛;赵宏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-04-21 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： G01B9/027 文献下载
摘要：一种基于实时计算全息的大口径非球面测量系统及方法，把计算全息动态补偿和子孔径拼接技术结合起来，通过空间光调制器实现实时计算全息零位测量，获取高精度的单次零位测量数据；采用双目立体视觉定位系统获取位姿变换参数，最后利用该位姿参数，通过相应的拼接算法将所有子孔径数据拼接融合得到全口径测量结果，实现大口径非球面镜的快速高精度检测，最终为大口径非球面镜的高精度加工提供检测保障。
一种基于实时计算全息口径球面测量系统方法

[发明专利]一种基于差分进化算法的相位解包裹方法-CN201610298044.6有效
发明人：赵自新;肖昭贤;张航瑛;赵宏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-05-06 - 公布日： 2019-05-21 - 主分类号： G01B9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于差分进化算法的相位解包裹方法，其核心是利用有限项正交多项式(Zernike)多项式全局逼近真实相位，并利用差分进化算法求解待定系数。为了排除被大噪声污染的数据点影响最终的解包结果，采用加权Zernike多项式拟合的方法。本发明将Zernike多项式作为基底函数对测量得到的离散数据进行拟合，保证了拟合结果的精确性，利用差分进化算法(Differential Evolution，DE)动态随机搜索，以求解待定系数，具有较强的全局收敛性和鲁棒性。
一种基于进化算法相位包裹方法

[发明专利]液晶光栅干涉测量空间光调制器相位调制特性的装置及方法-CN201710100607.0有效
发明人：赵自新;肖昭贤;张航瑛;赵宏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-02-23 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种液晶光栅干涉测量空间光调制器相位调制特性的装置及方法，该方法操作简单，具有良好的鲁棒性。加载到空间光调制器的灰度图由三部分组成，一半屏幕是二元衍射光栅灰度图，另一半屏幕分为上下两部分，其中作为参考的区域加载零灰度级，而测量区域从零灰度级递增至255。随着灰度值增加，经过相位调制的反射光束与光栅产生的+1级衍射光干涉生成一整幅错位条纹图，通过测量同一幅干涉条纹的周期和错位条纹之间的相对移动量来计算SLM的相位调制量大小，消除了环境振动或空气湍流引起的条纹抖动对测量的影响，提高了测量精度。该方法不需要复杂的光学装置，且具有优良的机械稳定性，反应快速更易实施。
液晶光栅干涉测量空间调制器相位调制特性装置方法

[发明专利]一种测量空间光调制器相位调制特性的装置及方法-CN201711148131.4在审
发明人：赵自新;庄义颖;肖昭贤;张航瑛;樊晨;赵宏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-11-17 - 公布日： 2018-04-20 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种测量空间光调制器相位调制特性的装置及方法，包括激光器和空间光调制器，在激光器和空间光调制器之间依次设置有用于扩束的显微物镜，准直透镜，用于将任意偏振态的光转变为线偏振光的起偏器以及分光镜，分光镜用于透过经起偏器的光，并反射经空间光调制器出来的光束，空间光调制器连接有计算机用于加载组合模式灰度图，计算机连接有用于采集干涉条纹图的CCD相机。本发明采用对空间光调制器加载组合模式灰度图的方式，利用液晶闪耀光栅，增强条纹对比度，自干涉法减小了空气湍流的影响，得到的条纹质量更高，且不需要复杂的光学元件，能准确测量大角度入射范围下空间光调制器的相位调制特性。
一种测量空间调制器相位调制特性装置方法

[发明专利]一种LC‑SLM误差补偿方法及其非球面面型检测方法-CN201610865086.3在审
发明人：赵自新;肖昭贤;张航瑛;赵宏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-09-29 - 公布日： 2017-01-04 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明涉及光学非球面精密测量领域，涉及了一种基于LC‑SLM误差补偿和数字相移技术的非球面面型检测方法。利用ZEMAX软件光学追迹得到光学系统的理想波像差，采用一系列正交Zernike多项式表征其波像差，得到对应的计算全息图，并加载到LC‑SLM上，利用残差迭代法，降低了LC‑SLM曲率误差和边缘场效应等因素带来的影响，提高了LC‑SLM的波前模拟精度，结合起补偿作用的会聚透镜和数字相移及干涉条纹分析技术，大大提高了测量的动态范围，可以实现对大非球面度面型的实时检测。
一种 lc slm 误差补偿方法及其球面检测

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