中国光学工程学会在5·30全国科技工作者日来临之际,特开设“最美光电人”、“光华青年”等系列专栏,旨在鼓励广大科技工作者牢记使命责任,切实担负起支撑发展的第一资源作用,紧紧围绕党和国家的中心任务,瞄准建设世界科技强国的宏伟目标,创新报国,引领发展。
重点研究方向和成果
研究基于结构光投影的三维测量技术24年,在破解该领域关键难题和技术瓶颈方面主要做了以下三个贡献:
1.解决了从单帧二维图像中高速重建动态三维面形的工程难题,为国家重大科学仪器设备开发专项的仪器研制提供技术支撑
面向高速旋转、冲击爆轰过程等动态三维面形测量需求,研究形成了从单幅条纹图像中高速重建对应时刻三维面形的完整技术方案,研制了两款高速动态三维测量设备仪器,在微飞行器扇动扑翼、飞机鸟撞实验和光学加工应力盘形变检测中推广应用,专家组成果鉴定认为研制仪器综合性能达到同领域国际先进水平。该成果有显明的应用价值及前景,能服务于国家安全和建设领域的动态过程分析需要。
2.提出了数字图像相关算法辅助多幅相移条纹的三维测量及形变分析技术,形成实时、高速复杂动态三维重建技术和系统,解决了结构光动态三维测量常规系统难以实现三维形变分析的技术难题
提出了基于多幅相移条纹的高速动态三维面形测量技术,高速记录和精准重建复杂动态过程的三维面形分布;提出了数字图像相关算法辅助的三维形变分析技术,实现了高噪声干扰下复杂场景的高速高鲁棒性三维形貌测量、位移和形变分析,突破了现有方法难以同时实现三维形貌测量与形变分析的技术瓶颈,能迎合智能制造和装备性能测试中的复杂动态面形测量与形变检测应用需求。
3.设计了旋转机械投影仪并集成研制了条纹投影高速三维测量系统,突破条纹高速投影的速度瓶颈和DLP芯片数字投影仪的设备制约
DLP芯片数字投影仪投影速度最高至kHz,受国外专利技术壁垒保护,同时也限制了三维测量向更高速度应用的发展,不能国产化自主可控。设计了旋转电机驱动光栅盘片的结构光投影方式,研制了对应的高速三维测量系统,实现了10kHz以上的条纹投影频率与kHz的三维重建速率。该技术有效突破了高速条纹投影的设备制约瓶颈,为条纹投影高速三维测量技术提供了有实际价值的应用方案。
中国光学工程学会作为全国性的学会组织,举办了丰富的学术交流盛会,为光学界科技工作者、工程应用工作者和有关企事业单位、科研院搭建了一个光学工程领域的产学研大平台,对推动光学科学与工程的技术创新、光学科技的成果转化、光学前沿的工程化起了至关重要的作用,有效促进了我国光学科学与工程事业的发展。
利用学会中企事业单位、科研院会员的工程优势资源,结合会员单位和个人承担的重大工程项目,开展主题鲜明、针对性强的工程技术创新、难题攻关、成果转化等小范围交流分享,汇集力量高效推动某些工程点上的发展;加强有潜力青年人才的提拔培育、引领举荐。