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[发明专利]基于脉冲相位稳定的马赫曾德调制器偏压控制装置与方法-CN202310836700.3在审
发明人： 陈本永;谢建东;严利平;林烨 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2023-07-07 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G02F1/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脉冲相位稳定的自适应马赫曾德调制器偏压控制装置与方法。装置包括锁模飞秒激光器、马赫‑曾德调制器、光纤耦合器、光电探测器、放大滤波器、模数转化器、FPGA偏压控制模块、数模转换器、偏压放大器和电脉冲生成器，FPGA偏压控制模块解调高频信号幅值确定并输出初始偏压值，设置MZM工作点在Null点，同时，解调此刻低频信号相位作为目标值与实时更新的低频信号解调相位比较生成误差信号，通过PID实时调整偏置电压实现Null点的稳定。本发明采用维持脉冲相位稳定的方法将MZM稳定在Null点，无附加引入的噪声，提高了偏压控制精度，保证了工作点的长时间稳定，实现了任意频率的激光脉冲高消光比输出。
基于脉冲相位稳定马赫调制器偏压控制装置方法

[发明专利]基于Unet卷积神经网络的物体全息环纹噪声消除方法-CN202310506041.7在审
发明人： 陈本永;张济帆;严利平 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Unet卷积神经网络的物体全息环纹噪声消除方法。先通过模拟和实验相结合方式制作了多对由含有环纹噪声的全息图作为神经网络输入、对应无环纹噪声的全息图作为标签的数据集；后设计构建使用对称的卷积与反卷积框架代替下采样与上采样框架的改进型Unet卷积神经网络，最后使用训练好的神经网络模型对从全息光路系统中采集的带有环纹噪声的全息图进行降噪处理，再全息重建处理得到被测物体的强度图与相位图。本发明能够准确便捷的消除全息图中的环纹噪声，实现被测物体表面三维形貌的高质量重建。
基于 unet 卷积神经网络物体全息环纹噪声消除方法

[发明专利]基于深度学习的微结构测量数字全息连续相位降噪方法-CN202310482708.4在审
发明人： 陈本永;唐健钧;严利平;黄柳 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的微结构测量数字全息连续相位降噪方法。通过生成随机矩阵叠加方式模拟MEMS微结构生成物体相位图像，同时模拟数字全息连续相位图中的噪声生成噪声灰度图像，进而制作仿真数据集；设计端到端的卷积神经网络，训练获得训练好的卷积神经网络；通过拍摄采集被测物的全息干涉图，经频谱提取、角谱衍射、相位解包裹和畸变补偿后得到只含有物体相位和噪声的连续相位图，输入训练好的卷积神经网络中获得物体相位图。本发明准确制作仿真数据集，避免了需要大量采集实验数据的困难，通过在网络结构中加入子空间投影模块，极大提升了降噪性能，减少了网络参数量，具有运算速度快、降噪性能好的优点。
基于深度学习微结构测量数字全息连续相位方法

[发明专利]角度补偿式激光外差干涉位移测量装置及方法-CN201710551481.9有效
发明人：张恩政;陈本永 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2017-07-07 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置及方法。本发明采用镀有半透半反膜的角锥棱镜作为位移和转角测量的测量镜，由激光外差干涉光路产生的干涉信号经光电探测器探测，数据采集处理得到位移测量初值；激光光斑检测转角测量光路产生的激光光斑位置信号，经数据采集处理得到被测对象的俯仰角误差值和偏摆角误差值，进而可得到位移补偿所需转角值；利用转角值对位移初值进行补偿，得到最终的位移测量值。本发明解决了传统激光干涉位移测量技术中角锥棱镜存在转角误差影响位移测量精度的技术问题，实现了高精度的位移测量，并可实现对被测对象偏摆角、俯仰角和线性位移三个自由度的同时检测。
角度补偿激光外差干涉位移测量装置方法

[发明专利]参考光对称偏转的轻离轴数字全息零级项消除重建方法-CN202310198301.9在审
发明人： 陈本永;张济帆;严利平 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G03H1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种参考光对称偏转的轻离轴数字全息零级项消除重建方法。计算得到令两张全息频谱图的+1级项彼此分离互不干扰时的两个物参角；物光角度不变，两次调节参考光的角度而采集被测物体的全息图；由全息图处理获得复合频谱图和二值掩模；根据二值掩模结合复合频谱图获得目标频谱图并提取+1级频谱信息而重建被测物体的图像。本发明利用高斯激光束的光强对称性，通过对参考光束对称偏转得到的两个轻离轴全息图作差，可以得到消除零级频谱的全息图，能够在提高全息光路系统频域带宽利用率的同时抑制由零级项频谱混叠引起的成像伪影。
参考对称偏转轻离轴数字全息零级项消除重建方法

[发明专利]角度误差不敏感的激光干涉直线度与位移同时测量装置-CN202310117930.4在审
发明人：楼盈天;严利平;陈本永 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种角度误差不敏感的激光干涉直线度与位移同时测量装置。包含干涉光路部分和测量组镜部分，测量组镜部分中渥拉斯顿棱镜、角锥棱镜和分光棱镜组成移动测量镜，该测量镜移动时，产生含有不同多普勒频差的两路测量光束，经两个光电探测器接收输出两路测量信号，与双频激光器输出的参考信号一起经信号处理板和计算机处理后，得到被测对象的直线度误差与位移。本发明通过渥拉斯顿棱镜、角锥棱镜和分光棱镜的组合，在一套激光干涉装置中实现了直线度与位移的同时测量，利用渥拉斯顿棱镜和角锥棱镜作为测量镜对转角误差不敏感的特点，降低了被测对象转角误差对直线度误差和位移测量结果的影响，提高了测量精度和稳定性。
角度误差敏感激光干涉直线位移同时测量装置

[发明专利]偏振复用的大视场四方向剪切散斑干涉测量装置与方法-CN202211210099.9在审
发明人：严利平;陈本永;谭岚 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种偏振复用的大视场四方向剪切散斑干涉测量装置与方法。激光器发出的线偏振光束经四分之一波片后变为圆偏振光束，再依次经过反射镜和扩束器照射待测物体后发生漫反射，接着经过成像透镜和透镜，被两个分光镜和一个偏振分光镜分为含有不同偏振态的四束物光，四束物光分别通过反射镜、透镜、孔径光阑和分光镜后照射至CCD靶面。本发明在光路中嵌入4f光学系统，以扩大视角，实现大视场测量，设计偏振复用马赫‑增德尔干涉结构实现四个剪切方向上形变信息的同时测量，具有测量范围大、检测效率高和灵敏度高的优点，可广泛应用。
偏振视场方向剪切干涉测量装置方法

[发明专利]一种双调制深度的大动态范围、高灵敏度PDH稳频方法-CN202211319613.2在审
发明人：严利平;张哲伟;陈本永;谢建东 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H01S3/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种双调制深度的大动态范围、高灵敏度PDH稳频方法。先激光频率远离光学谐振腔谐振频率，干涉信号经过正交下混频和反正切运算获得初始相位差，实现PDH解调参考信号相位自动匹配；然后PDH误差信号除以透射功率的平方获得一个具有更大线性动态范围的新误差信号；最后分别采用大调制深度下动态范围大的新误差信号和小调制深度下灵敏度高的误差信号作为PDH捕获初锁和稳频精锁的反馈信号，实现激光频率/谐振腔腔长的精确锁定。本发明方法不仅扩大PDH稳频线性动态范围，减少激光频率/谐振腔腔长的扫描和捕获时间，而且提高激光频率稳定/光学谐振腔腔长锁定后的系统抗干扰能力，可广泛应用于激光器稳频和谐振腔腔长锁定等领域。
一种调制深度动态范围灵敏度 pdh 方法

[发明专利]一种基于深度学习的数字全息包裹相位畸变补偿方法-CN202211319611.3在审
发明人： 陈本永;黄柳;唐健钧;严利平 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的数字全息包裹相位畸变补偿方法。通过计算机生成随机Zernike多项式系数和对应的包裹相位图，分别作为学习标签和网络训练神经网络模型；搭建数字全息光路记录待测样本的全息图，经数值重建后将其包裹相位图输入训练好的神经网络模型输出Zernike多项式系数重构相位畸变分布，在空间域补偿物光复振幅；对补偿后包裹相位图进行相位滤波和解包裹，并对解包裹后相位进行基于背景分割的Zernike多项式拟合来补偿残留畸变。本发明方法仅用仿真数据集训练网络，在相位解包裹前补偿大部分畸变，提高包裹相位数据可靠度，极大提高相位恢复准确度，具有计算速度快和精准补偿畸变等优点。
一种基于深度学习数字全息包裹相位畸变补偿方法

[发明专利]基于圆周封闭原则的工业机器人自校准装置及方法-CN202111044399.X有效
发明人：张恩政;李锡睿;陈本永 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于圆周封闭原则的工业机器人自校准装置及方法。包括圆周封闭自校准装置，包括激光器固定装置、半导体激光器、两个PSD位置敏感探测器和电机；一个PSD位置敏感探测器的感光面中心点位于圆周封闭载体圆盘的圆心，另一个在距离圆周封闭载体圆盘半径R的圆上；根据运动学参数探测获得PSD位置敏感探测器感光面中心点的理论位置坐标，同方向每次90度旋转四次探测，建立运动学自校准方程组求解参数误差并更新运动学参数，迭代步骤处理得最终的参数误差补偿。本发明基于圆周封闭原则实现对机器人的校准，可减小校准设备误差对校准精度的影响，适用于机器人的精度补偿等领域，成本低且易于实现。
基于圆周封闭原则工业机器人校准装置方法

[发明专利]人体上肢技能动作感测学习装置及方法-CN202111044414.0有效
发明人：张恩政;李子文;陈本永 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种人体上肢技能动作感测学习装置及方法。包括人体上肢技能感测模块、工业机器人、机器人控制器、数据采集处理模块、技能学习模块；人体上肢技能感测模块包括肩关节检测模块、上臂臂长适应模块、肘关节检测模块、前臂旋转检测模块、前臂臂长适应模块、腕关节检测模块；由穿戴可实时感测手臂动作的人体上肢技能感测模块实时采集手臂动作，经数据采集处理模块处理并经机器人控制器来遥操作工业机器人进行技能示教，通过人体上肢技能感测模块和机器人控制器获取到的数据进行技能学习。本发明通过遥操作的方式进行工业机器人的技能示教和技能学习，示教过程直接可观、技能学习效率高，适应智能制造等领域机器人技能学习和泛化的发展需求。
人体上肢技能动作学习装置方法

[发明专利]锁定式共焦F-P腔的激光扫频量控制与测定装置、方法-CN202211210106.5在审
发明人：严利平;陈本永;张哲伟;谢建东 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01S17/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于锁定式共焦F‑P腔的激光扫频量精确控制与测定装置与方法。装置通过低频电光相位调制器的波分复用分别实现共焦F‑P腔腔长相对于氦氖激光器的锁定和可调谐激光器激光频率在扫描开始与结束时相对于共焦F‑P腔的锁定；在激光扫描前通过高频电光相位调制器以微波频率基准来实现共焦F‑P腔自由光谱区FSR的测量，通过计数、控制两次激光频率锁定之间扫描的谐振峰的个数来实现扫频量控制和测定。本发明实现了频率扫描干涉法中激光频率扫描量的控制与测量，提高了共焦F‑P腔的FSR作为扫描频率参考的稳定性，并且以微波频率基准实现FSR的高精度测量，从而提高了频率扫描量测定精度，以此可提高扫频绝对测距的精度。
锁定式共焦激光扫频量控制测定装置方法

[发明专利]基于截断核动态运动基元的机器人技能迁移系统和方法-CN202211357365.0在审
发明人：张恩政;翟彬;陈本永 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于截断核动态运动基元的机器人技能迁移系统和方法。系统包括机器人技能示教模块、机器人技能学习模块和机器人技能复现模块，穿戴上肢外骨骼的示教人员通过上肢外骨骼对工业机器人进行遥操作示教，机器人技能学习模块利用获取到的示教数据，通过基于截断核动态运动基元技能学习模型对轨迹形状参数进行学习，最后利用学习到的轨迹形状参数控制工业机器人进行技能复现和轨迹复现精度验证。本发明将高斯核截断机制用于基于动态运动基元的机器人技能迁移中，提高机器人技能迁移复现精度，可实现机器人技能的高效学习和高精度复现，适用于智能制造、智能机器人等应用领域。
基于截断动态运动机器人技能迁移系统方法

[发明专利]一种消除杂散频谱的数字全息物像频谱自适应提取方法-CN202210032436.3在审
发明人：张济帆;陈本永;严利平 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2022-01-12 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种消除杂散频谱的数字全息物像频谱自适应提取方法。采集待测物全息干涉图转换为频谱图，通过相位信息确定物像频谱中心坐标；迭代阈值分割处理获得频谱二值分割图；根据物像频谱中心坐标在频谱二值分割图的前景区域提取生成物像频谱二值分割图；频谱二值分割图减去物像频谱二值分割图获得杂散频谱区域二值分割图，在频谱图上根据杂散频谱区域二值分割图获得消除杂散频谱后的频谱图；通过自适应生成的巴特沃兹滤波器完成物像频谱滤波，通过解包裹和畸变补偿重建三维形貌图。本发明解决了物体细节信息提取量与杂散频谱引入量的矛盾，最大程度的降低杂散频谱引入量同时提高物体细节信息提取量，从而提高物体三维形貌重建的质量。
一种消除频谱数字全息物像自适应提取方法

[发明专利]基于电光调制的相移数字全息测量装置与方法-CN202111412671.5在审
发明人： 陈本永;严利平;林烨;谢建东;楼盈天 -专利权人：浙江理工大学
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G01B9/021 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电光调制的相移数字全息测量装置与方法。装置由相移数字全息干涉光路和正交探测单频干涉光路两个部分组成，电光相位调制器放置在两套干涉光路的公共臂，对电光相位调制器施加直流电压对两套干涉光路进行相同的相位调制，利用正交探测单频干涉光路对相位调制量即相移量进行精确测量和控制，实现多幅全息干涉图的精确相移，提高数字全息测量精度。本发明无需机械移相，相移速度快、测量效率高、相移精度高，可广泛应用于相移干涉测量技术领域。
基于电光调制相移数字全息测量装置方法

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