基于机器视觉的平凸透镜曲率半径检测方法

1

作者 许灿华 薛孔松 +2 位作者 王雅婷 毛梦瑶 曾志平 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期153-157,共5页

提出了一种基于机器视觉的牛顿环参数检测方法,用于测量平凸透镜的曲率半径。实验采用钠光灯为光源,通过分束镜反射入射光并采集牛顿环干涉图样,利用HALCON软件进行图像处理,包括预处理、图像锐化、取骨骼操作和轮廓分割等步骤。通过拟... 提出了一种基于机器视觉的牛顿环参数检测方法,用于测量平凸透镜的曲率半径。实验采用钠光灯为光源,通过分束镜反射入射光并采集牛顿环干涉图样,利用HALCON软件进行图像处理,包括预处理、图像锐化、取骨骼操作和轮廓分割等步骤。通过拟合圆形轮廓,提取暗条纹的圆心坐标和半径,进而计算透镜的曲率半径。实验结果显示,所提方法能在毫米级误差下准确测得平凸透镜的曲率半径。 展开更多

关键词 机器视觉 牛顿环 图像处理 曲率半径测量 干涉条纹分析

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面光源情况下的Newton环干涉条纹 被引量：1

2

作者 黄耀清 郝成红 《高师理科学刊》 2004年第1期40-42,共3页

给出了Newton环实验装置反射镜在非 45°角情况下 ,平凸透镜的曲率半径公式 ,通过分析推导了面光源情况下的平凸透镜曲率半径的公式 ,指出了这种情况下条纹的重叠 ,给出了不加透镜L或平行光管情况下平凸透镜的曲率半径公式 .

关键词 等厚干涉 牛顿环 倾角 重叠

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基于共同弦线定位的牛顿环实验

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作者 吴纤尘 陈为易 +1 位作者 翁嘉文 杨初平 《大学物理》 2025年第2期99-104,共6页

在牛顿环实验中,圆纹直径是有关测量的基础数据.为了提高测量的准确性,本文从理论上分析了引起系统误差的原因:一是直径没有经过圆纹圆心(引入不同的弦心距),二是直径(实际上是弦)的两个端点偏离光强极值位置.于是提出一种可以完全消除... 在牛顿环实验中,圆纹直径是有关测量的基础数据.为了提高测量的准确性,本文从理论上分析了引起系统误差的原因:一是直径没有经过圆纹圆心(引入不同的弦心距),二是直径(实际上是弦)的两个端点偏离光强极值位置.于是提出一种可以完全消除牛顿环测量系统误差新方法(共同弦线法):以弦心距相等的各个圆纹的弦长代替直径,结合光强极值定位弦的两个端点.基于这种方法,对于牛顿环实验,提出两种测量新安排:对于使用读数显微镜情况,可以在牛顿环仪中对所有圆纹添加一条共同弦线,作为测量各个圆纹弦长的参考线,并用弦长代替直径,从而消除第一种系统误差;对于使用图像法情况,可以进一步获得共同弦线上的光强分布,通过光强极值定位弦的两个端点,获得圆纹上的弦的精确长度,从而消除两种系统误差.在新设计的牛顿环装置上应用图像法进行测量,证明此方法是有效和可行的. 展开更多

关键词 波动光学 牛顿环 共同弦线 光强分布 极值定位

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弦长代替直径测量牛顿环曲率半径的不确定度的分析

4

作者 文军 杨阳 +1 位作者 梁振宇 史悦 《大学物理》 2024年第9期35-39,共5页

牛顿环实验中,测量干涉环的直径是本实验的重点与难点.本文将证实一个结论:弦长代替直径,测量牛顿环曲率半径的方法会影响结果的B类不确定度.当线性拟合的相关系数非常接近1时,B类不确定度不可以被忽略.另外,从理论上分析了弦长代替直... 牛顿环实验中,测量干涉环的直径是本实验的重点与难点.本文将证实一个结论:弦长代替直径,测量牛顿环曲率半径的方法会影响结果的B类不确定度.当线性拟合的相关系数非常接近1时,B类不确定度不可以被忽略.另外,从理论上分析了弦长代替直径的测量方法所具备的优势,给出了因变量B类不确定度的计算方法. 展开更多

关键词 牛顿环 干涉环直径 弦长 线性拟合

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光源的相干性对牛顿环干涉条纹的影响 被引量：9

5

作者 邓晓鹏 向少华 +1 位作者 刘亮员 文伟 《物理实验》 北大核心 2010年第8期27-29,共3页

利用波前理论中的相因子分析法分别对牛顿环装置在相干光和非相干光照射下的干涉条纹进行分析.理论分析表明,在相干光照射下,主要有2套干涉条纹,且条纹半径随空间位置变化而变化,当在平凸透镜顶点附近观察时,条纹半径公式与教材中一致;... 利用波前理论中的相因子分析法分别对牛顿环装置在相干光和非相干光照射下的干涉条纹进行分析.理论分析表明,在相干光照射下,主要有2套干涉条纹,且条纹半径随空间位置变化而变化,当在平凸透镜顶点附近观察时,条纹半径公式与教材中一致;在非相干光照射下,只有空气层上下表面反射的光形成干涉条纹,条纹定域在平凸透镜曲面之上的附近区域,条纹半径公式近似与教材一致. 展开更多

关键词 相干光 非相干光 牛顿环 干涉条纹

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牛顿环与等倾干涉教学中的一点体会 被引量：8

6

作者 童元伟 顾铮 卜胜利 《大学物理》 北大核心 2013年第12期34-36,共3页

针对大学物理及光学课程中容易混淆的等倾干涉形成的明暗相间的圆环和等厚干涉中的牛顿环进行了研究,分析了牛顿环等厚干涉与等倾干涉明暗相间圆环条纹形成的原理和特点,并就两种形相似而实不同的干涉条纹的区别和联系进行了比较,从而... 针对大学物理及光学课程中容易混淆的等倾干涉形成的明暗相间的圆环和等厚干涉中的牛顿环进行了研究,分析了牛顿环等厚干涉与等倾干涉明暗相间圆环条纹形成的原理和特点,并就两种形相似而实不同的干涉条纹的区别和联系进行了比较,从而帮助理解这两种干涉的本质区别,有利于同学们理解和掌握. 展开更多

关键词 牛顿环 等倾条纹 干涉条纹

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牛顿环实验测量结果不确定度的评定 被引量：10

7

作者 陈殿伟 盖啸尘 +1 位作者 王显德 王严东 《大学物理实验》 2007年第3期72-74,共3页

详细分析了牛顿环实验中测量结果不确定度评定,由于干涉图样中各级暗环弦长左右读数的测量为不等精度测量,因此本文提出一种既简单又易操作的不确定度评定方法。

关键词 牛顿环 不等精度 不确定度

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CCD及伪彩色增强技术对牛顿环的无损研究 被引量：4

8

作者 庞绍芳 张永元 王亚民 《西安科技大学学报》 CAS 2013年第2期240-243,共4页

基于CCD成像技术将牛顿环干涉图像通过图像采集卡转换为数字图像,并利用伪彩色增强技术对图像进行无损处理,克服了灰度图像不清晰的缺点;用图像测量软件计算了牛顿环的曲率半径,数据处理结果表明:图像无损处理方法的测量精度明显提高。

关键词 CCD 牛顿环 伪彩色增强技术

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利用牛顿环干涉条纹测定薄膜厚度 被引量：7

9

作者 杨淑敏 张伟 曹丽萍 《长春师范学院学报（自然科学版）》 2011年第4期46-49,共4页

牛顿环实验是大学物理实验中的一个基本实验,目前的实验只是用于测透镜曲率半径。本文对牛顿环实验进行拓展,根据实验原理推导出两个用于测定薄膜厚度的理论公式,并对公式进行了理论分析。

关键词 牛顿环 薄膜厚度 干涉条纹

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牛顿环中心暗斑大小对测量结果影响的研究 被引量：16

10

作者 宋淑珍 张永利 王教方 《大学物理实验》 2006年第3期33-35,共3页

本文分析了牛顿环中心暗斑大小对测量结果的影响,并给出了解决方法。

关键词 牛顿环 中心暗斑 实验教学

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旋转液体反射抛物面镜 被引量：3

11

作者 刘畅 刘成森 +4 位作者 孙佳星 徐佳敏 杨瑶 梅雪君 赵琳琳 《物理实验》 2016年第7期20-22,共3页

利用光学Mach-Zehnder干涉仪对旋转液体产生的轴对称抛物面的光学反射性能进行了研究.液体抛物面反射镜作为干涉仪的一个反射镜产生的球面波与另一条光路中的平面波干涉形成同心圆的干涉条纹,利用CCD相机采集干涉条纹图像,通过计算机图... 利用光学Mach-Zehnder干涉仪对旋转液体产生的轴对称抛物面的光学反射性能进行了研究.液体抛物面反射镜作为干涉仪的一个反射镜产生的球面波与另一条光路中的平面波干涉形成同心圆的干涉条纹,利用CCD相机采集干涉条纹图像,通过计算机图像处理程序得到旋转液体反射波面的形貌,实现对液体反射镜表面形状的分析.光学干涉技术的高精度特点保证了测量的准确性. 展开更多

关键词 旋转液体 抛物面镜 干涉条纹 图像处理 牛顿环

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基于牛顿环-曲率半径计算的CCD数字图像测量软件设计及应用 被引量：5

12

作者 张建兵 仝虎 《实验室科学》 2010年第4期126-129,共4页

根据CCD数字图像处理技术,利用Delphi6设计出一种实用的数字图像测量软件,将此测量软件应用在等厚干涉-牛顿环实验中,通过CCD成像可以获取清晰的等厚干涉条纹—牛顿环图像,将此测量软件经过长度定标后,可以方便快捷的测量出第n级(或第m... 根据CCD数字图像处理技术,利用Delphi6设计出一种实用的数字图像测量软件,将此测量软件应用在等厚干涉-牛顿环实验中,通过CCD成像可以获取清晰的等厚干涉条纹—牛顿环图像,将此测量软件经过长度定标后,可以方便快捷的测量出第n级(或第m级)干涉条纹的直径D(或半径r),通过计算机测量计算的牛顿环曲率半径R误差远小于传统测量方法。 展开更多

关键词 CCD DELPHI6 数字图像 牛顿环 干涉条纹 曲率半径

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正交柱面透镜的椭圆(双曲)型等厚干涉条纹 被引量：6

13

作者 周国全 《大学物理》 北大核心 2016年第7期6-11,共6页

运用分类和归纳的方法,本文研究讨论了两种新发现的正交平凸-平凸(平凹)柱面透镜间的等厚干涉椭圆(双曲)条纹,推导并分析了这两类新的干涉结构发生等厚干涉的条件及干涉条纹的分布规律.相较于原有的牛顿环干涉仪,本文新设计的干涉装置... 运用分类和归纳的方法,本文研究讨论了两种新发现的正交平凸-平凸(平凹)柱面透镜间的等厚干涉椭圆(双曲)条纹,推导并分析了这两类新的干涉结构发生等厚干涉的条件及干涉条纹的分布规律.相较于原有的牛顿环干涉仪,本文新设计的干涉装置既具相似性又有新颖性,扩展了牛顿环等厚干涉学术研究的范围,并简述了其可能的技术应用. 展开更多

关键词 牛顿环 干涉 等厚干涉 柱面透镜 椭圆条纹 双曲条纹

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牛顿环等厚干涉条纹清晰度的探究 被引量：1

14

作者 骆敏 张锡晨 余观夏 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第7期59-62,77,共5页

基于薄膜干涉理论和菲涅尔公式,通过理论和定量计算,分析了在利用牛顿环等厚干涉实验测量液体折射率时,其干涉视场和干涉条纹相比空气薄膜时变暗和不清楚的原因。探讨了两干涉光束的振幅、薄膜下表面的反射率与干涉条纹对比度3者之间的... 基于薄膜干涉理论和菲涅尔公式,通过理论和定量计算,分析了在利用牛顿环等厚干涉实验测量液体折射率时,其干涉视场和干涉条纹相比空气薄膜时变暗和不清楚的原因。探讨了两干涉光束的振幅、薄膜下表面的反射率与干涉条纹对比度3者之间的关系。结果表明,两干涉光束的振幅比、光强度、光强度差值以及在干涉相遇点的光程差对干涉条纹的质量起到关键的影响,可以通过在平凸透镜表面覆盖液体、镀增透膜和提高平板玻璃上表面一定的反射率来增大干涉光束的振幅,以及增大透镜的曲率半径来降低两干涉光束的光程差等方法来获得明暗清晰可观察的干涉条纹,有助于降低测量误差和加深学生对光干涉以及干涉条纹对比度等相关知识的理解。 展开更多

关键词 牛顿环 条纹对比度 等厚干涉 反射率

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关于牛顿环测量中的不确定度的讨论 被引量：3

15

作者 熊冬霞 廖炎昌 罗文慧 《大学物理实验》 2005年第3期74-76,共3页

详细分析了牛顿环中的测量不确定度,把各级暗环半径左右读数的测量当作不等精度测量处理,从而得到一种简单易操作的结果处理方法。

关键词 牛顿环 不等精度 不确定度

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对牛顿环实验的数据处理及不确定度评定 被引量：4

16

作者 金逢锡 索建彪 《延边大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期105-108,共4页

介绍了在牛顿环实验的数据处理过程中,对等精度和不等精度的测量进行不确定度的计算方法.通过等精度测量的数据处理及不确定度的评定后,加权取平均法即可以解决非线性的不等精度的数据处理问题及进行不确定度的评定.

关键词 等精度 不确定度 牛顿环 不等精度 干涉条纹

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牛顿环透镜倒置和正置测干涉条纹半径的比较 被引量：3

17

作者 牛晓东 卢莉蓉 《实验室科学》 2014年第3期53-56,共4页

在牛顿环干涉现象测透镜曲率半径实验中,分别对牛顿环透镜倒置和正置时,产生干涉的几何光路分析得到:在理论上,牛顿环透镜倒置时,比透镜正置时所测k级干涉条纹半径更准确。并且利用MATLAB软件辅助计算得到:牛顿环透镜倒置和正置时,所测... 在牛顿环干涉现象测透镜曲率半径实验中,分别对牛顿环透镜倒置和正置时,产生干涉的几何光路分析得到:在理论上,牛顿环透镜倒置时,比透镜正置时所测k级干涉条纹半径更准确。并且利用MATLAB软件辅助计算得到:牛顿环透镜倒置和正置时,所测k级干涉条纹半径相差微小。所以,实际实验中,牛顿环透镜既可正置也可倒置。 展开更多

关键词 牛顿环 干涉条纹 MATLAB

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透射光牛顿环装置及条纹性质的讨论 被引量：1

18

作者 祁胜文 郭启连 赵彦杰 《泰山学院学报》 2003年第3期107-110,共4页

　改变牛顿环传统的观察方式,观察透射光的牛顿环.通过增大玻璃平板上表面和透镜凸面的反射率,可提高干涉条纹的可见度.并分析了不同反射率情况下透射光和反射光干涉条纹的性质.

关键词 牛顿环装置 透射光 反射光 干涉条纹 可见度 反射率 光强分布

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基于非线性偏微分方程的灰度图像骨架线提取方法 被引量：2

19

作者 蒋志年 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1073-1076,共4页

基于变分法提出用于计算灰度图像梯度矢量场的非线性偏微分控制方程,利用图像梯度矢量场的拓扑性,可实现骨架线的提取。该方法的主要优点是它的简单性,可直接应用于灰度图像,不需要任何的分割处理。把提出的方法应用于牛顿环干涉条纹中... 基于变分法提出用于计算灰度图像梯度矢量场的非线性偏微分控制方程,利用图像梯度矢量场的拓扑性,可实现骨架线的提取。该方法的主要优点是它的简单性,可直接应用于灰度图像,不需要任何的分割处理。把提出的方法应用于牛顿环干涉条纹中,并与广泛使用的分块二值化细化算法和极值跟踪法进行了比较,实验结果表明了本方法的良好性能。 展开更多

关键词 梯度矢量场 偏微分方程 图像处理 骨架线提取 牛顿环干涉条纹

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牛顿环实验装置的改进及干涉条纹的分析 被引量：2

20

作者 祁胜文 王宝泉 +1 位作者 赵彦杰 罗秀萍 《聊城师院学报（自然科学版）》 2002年第4期24-25,31,共3页

通过改进牛顿环装置,获得了更加清晰的干涉条纹,从而使得条纹更易于观察,同时也提高了测量的精确度;并运用干涉理论对不同情况下的干涉条纹的光强和对比度进行了分析。

关键词 实验装置 牛顿环实验 干涉条纹 等厚干涉 光强 对比度 半波损失

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