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[发明专利]一种光学三维传感方法、装置、电子设备及存储介质-CN202310699972.3在审
发明人：张子邦;钟金钢;朱洁文;戚少婷;邓子琳 -专利权人：暨南大学
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种光学三维传感方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：利用空间光调制器向目标三维物体投影M×N张混合误差扩散二值图像，以根据结构光对目标三维物体进行空间光调制；控制探测器在空间光调制器根据结构光对目标三维物体进行空间光调制时，获取M个调制信息；根据M个调制信息的特征参数解调出目标三维物体的目标信息，特征参数包括相位、强度、对比度或调制度中的至少之一。本发明将一张多灰度图案通过不同的误差扩散方式二值化为N张二值图像，使得二值图像特征结构与多灰度图案相似，充分利用空间光调制器固有的高速二值图像切换功能，最终实现高速高精度的三维传感，可广泛应用于光学三维传感领域。
一种光学三维传感方法装置电子设备存储介质

[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]一种单像素显微成像的自动对焦装置、方法及设备-CN202310628598.8在审
发明人：张子邦;邓子琳;戚少婷;钟金钢 -专利权人：暨南大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G02B21/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种单像素显微成像的自动对焦装置、方法及设备，装置包括：投影模块，用于生成第一图像，并投影至目标表面得到第二图像；调焦模块，用于对投影模块进行变焦，以调整第二图像的清晰度；探测模块，用于探测第二图像的光强，并输出光电响应值序列；计算控制模块，用于控制投影模块、调焦模块和探测模块的工作状态；根据光电响应值序列计算出准焦焦距。本发明可以用于快速、便捷地对投影在显微样品上的图像进行对焦，可广泛应用于单像素显微成像领域。
一种像素显微成像自动对焦装置方法设备

[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]一种图像二值化及显示方法、存储介质和终端设备-CN202110626973.6有效
发明人：张子邦;钟金钢;邱子恒 -专利权人：暨南大学
申请日： 2021-06-04 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种图像二值化及显示方法、存储介质和终端设备，图像二值化方法包括先复制初始多灰度级图像，得到k张多灰度级子图像；然后对第1张多灰度级子图像，在帧内施行基于误差扩散的二值化算法，并计算第1张多灰度级子图像的每个像素因阈值化所导致的量化误差；接着在帧间施行基于误差扩散的二值化算法：将量化误差依次乘上帧间误差扩散模板中的m个权重值，再加到m张多灰度级子图像的对应像素灰度值上；第2张至第k张多灰度级子图像同样在帧内和帧间进行误差扩散，完成二值化处理，最终得到k张二值化子图像。这些二值化子图像可以逼近初始多灰度级图像，且不容易在有大片灰度相近的图像区域形成结构化的噪声和产生伪轮廓。
一种图像二值化显示方法存储介质终端设备

[发明专利]一种免成像的运动物体探测与三维追踪装置及方法-CN202010692515.8有效
发明人：张子邦;钟金钢;邓绮雯 -专利权人：暨南大学
申请日： 2020-07-17 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01S17/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种免成像的运动物体探测与三维追踪装置及方法，方法包括先利用控制设备控制空间光调制器生成一套正弦条纹图案调制照明，生成的结构光经成像系统和分束装置分成两束偏振光，再经反射装置反射从两个正交方向投射到待测场景，并生成穿过场景的两束透射光，接着两束透射光由光电探测器接收，由数据采集卡得出信号幅值，由控制设备根据信号幅值变化来判断场景中是否存在运动物体以及得出运动物体的三维空间坐标和运动轨迹。本发明装置结构简单成本低，本发明方法无需获取、重建或处理物体的图像，空间定位所需采集的数据量少且数据获取时间短，计算复杂度低且耗时短，可实现运动物体甚至高速运动物体的长时间实时探测和跟踪。
一种成像运动物体探测三维追踪装置方法

[发明专利]一种二值化傅里叶单像素成像方法、系统、装置及介质-CN202211403617.9在审
发明人：张子邦;李家祥;程凯;戚少婷;钟金钢 -专利权人：暨南大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06T5/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种二值化傅里叶单像素成像方法、系统、装置及介质，方法包括：基于误差扩散模板，通过m种像素扫描顺序对傅里叶基底图案进行误差扩散，得到m组二值化傅里叶基底图案；对m组二值化傅里叶基底图案分别进行投影处理，重建得到对应的m张二维目标图像；选取n张二维目标图像进行融合处理，得到目标图像。本发明通过不同的扫描顺序获得多组二值化傅里叶基底图案，通过对二值化傅里叶基底图案的投影重建，最终将重建的二维目标图像进行融合，有效降低图像的量化噪声以及环境噪声，同时较好地保留了图像高频信息，使得成像质量大大提高，实现较好降噪功能的同时，又不会因为过度平滑而损失图像细节部分，可广泛应用于光学成像技术领域。
一种二值化傅里叶单像素成像方法系统装置介质

[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]一种高采样效率的傅里叶单像素成像方法-CN202110323806.4有效
发明人：张子邦;钟金钢;邱子恒 -专利权人：暨南大学
申请日： 2021-03-26 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： H04N23/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种高采样效率的傅里叶单像素成像方法，首先利用空间光调制技术对目标物体图像的傅里叶谱进行采样密度变化的稀疏采样，进而对所获得的傅里叶谱施行L1‑Magic压缩感知算法，最终重建出物体图像。本发明利用自然图像在傅里叶域能量高度集中的特性，通过对重要性高的傅里叶系数进行高概率采样作为约束，使压缩感知算法可以通过凸优化求解出未被采样的且重要性高的傅里叶系数，并将所节省的测量用于采集重要性较低的傅里叶系数，最终使收集到的空间信息最大化，从而实现了以少量的测量次数重建出清晰的物体图像，实现高采样效率的单像素成像。本发明所实现的高采样效率特征可使本发明应用于动态场景的单像素成像。
一种采样效率傅里叶单像素成像方法

[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]基于激光双反馈自混合干涉的微转角测量方法和系统-CN202210293303.1在审
发明人：齐攀;钟金钢 -专利权人：广州番禺职业技术学院
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光双反馈自混合干涉的微转角测量方法，在双反馈自混合干涉的基础上，信号处理模块采集到双反馈自混合干涉信号并转变为电压信号，计算机软件计算出该双反馈干涉信号的振幅作为基准信号功率(p1)，信号处理模块采集到因转角物体的转角变化而产生的双反馈自混合干涉信号并转变为电压信号，计算出此时双反馈自混合干涉信号的振幅作为被测信号功率(p2)；最后，根据被测信号功率(p2)受微转角量影响的关系式反推算出微转角量，测量角度范围更大，约可达到‑0.7rad到+0.7rad，且在较大范围内实现较高精度的微转角测量，达到实现纳米级转角测量要求。
基于激光反馈混合干涉转角测量方法系统

[发明专利]基于激光双反馈自混合干涉的微位移测量方法和系统-CN202210293305.0在审
发明人：齐攀;钟金钢 -专利权人：广州番禺职业技术学院
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光双反馈自混合干涉的微位移测量方法，在双反馈自混合干涉的基础上，信号处理模块采集到双反馈自混合干涉信号并转变为电压信号，计算机软件计算出该双反馈干涉信号的振幅将其作为基准功率(p1)，信号处理模块采集到因位移物体的微位移变化而产生的双反馈自混合干涉信号并转变为电压信号，计算出此时双反馈自混合干涉信号的振幅将其作为被测信号功率(p2)，根据被测信号功率(p2)受微位移量影响的关系式反推算出微位移量，测量分辨率低至20nm，实现较高精度的微位移测量，达到实现纳米级位移测量要求。
基于激光反馈混合干涉位移测量方法系统

[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]一种光照角度定标装置、方法及系统-CN202210127390.3在审
发明人：张子邦;钟金钢;郭彦汛;郭荣珍 -专利权人：暨南大学
申请日： 2022-02-11 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G06T7/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种光照角度定标装置、方法及系统，装置包括透明基板，所述透明基板包括相互平行的第一表面和第二表面，所述第一表面设置有若干个第一掩膜，所述第二表面设置有若干个第二掩膜，对应位置的所述第一掩膜和所述第二掩膜满足同心关系；其中，所述第一掩膜和所述第二掩膜用于遮光。本发明实施装置的结构和操作简单，能够准确地标定光照角度、成本低，可广泛应用于信息技术领域。
一种光照角度定标装置方法系统

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