基于灰度共生矩阵的激光散斑评价方法

白可; 贺锋涛; 张敏; 孙力

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.005

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基于灰度共生矩阵的激光散斑评价方法

白可 , 贺锋涛 , 张敏 , 孙力

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引用本文:

Citation:

基于灰度共生矩阵的激光散斑评价方法

1.
西安邮电大学电子工程学院, 西安 710121

作者简介: 白可(1989-),女,硕士研究生,主要从事激光成像方面的研究.

通讯作者: 贺锋涛, hefengtao@xupt.edu.cn ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(61201193)
中图分类号: TN249

Evaluation method of laser speckle based on gray level co-occurrence matrix

1.
College of Electronic Engineering, Xi'an University of Posts and Telecommunications, Xi'an 710121, China

Corresponding author: HE Fengtao, hefengtao@xupt.edu.cn ;

CLC number: TN249

摘要: 为了抑制激光成像中的散斑噪声,采用灰度共生矩阵构建了激光显微散斑分析评价系统。系统采用波长为405nm的激光作为显微系统光源,利用电压驱动音圈电机振动样品对激光散斑噪声大小进行控制,同时采用CCD图像传感器采集不同驱动电压下的激光散斑噪声。通过对散斑噪声的角二阶矩、对比度、熵和逆差距特征参量的分析,较好地表征了激光散斑噪声的变化。结果表明,灰度共生矩阵方法可对激光显微成像中的散斑进行评价。
- 激光技术 /
- 激光散斑 /
- 灰度共生矩阵 /
- 散斑评价
Abstract: In order to suppress speckle noise in laser imaging, a laser microscopic speckle analysis and evaluation system was built by using the gray level co-occurrence matrix. In this system, a 405nm wavelength laser was used as light source of the microscopic system and the vibration of an sample driven by a voice coil motor through voltage was used to control the size of laser speckle noise. At the same time, a CCD image sensor was used to collect laser speckle noise under different driving voltages. Through analyzing the characteristic parameters such as angular second moment, contrast, entropy and inverse difference moment of laser speckle noise, the characteristics of laser speckle noise were appropriately characterized. The results show that the gray level co-occurrence matrix method can be used to evaluate the speckle in laser microscopic imaging.
- laser technique /
- laser speckle /
- gray level co-occurrence matrix /
- speckle evaluation

[1]	JEONG Y J, PYO Y, IWASHITA Y, et al. High-precision three-dimensional laser measurement system by cooperative multiple mobile robots[C]//System Integration, 2012 IEEE/SICE International Symposium. New York,USA:IEEE,2012:198-205.
[2]	TIAN Z H, LIU W Q, LI X, et al. Speckle contrast reduction in laser display[J].Optics and Precision Engineering, 2007, 15(9):1366-1370(in Chinese).
[3]	ZHANG Y, HAO L, LIU H, et al. Principle and realization of laser display technique[J]. Optics and Precision Engineering, 2006, 14(3):402-403(in Chinese).
[4]	HIROAKI S, TOMOHIRO S, ATSUSHI M, et al. Laser TV with newly developed laser light sources[J]. SID Symposium Digest of Technical Papers, 2008, 39(1):854-857.
[5]	YU G, WANG Sh G, YUN J H, et al. Technology of digital speckle pattern interferometry and its applications[J]. Laser Technology, 2002, 26(3):237-240(in Chinese).
[6]	ZHANG Y P, WANG K F. Application of Labview and MATLAB in ESPI image processing[J]. Laser Technology, 2009, 33(6):582-585(in Chinese).
[7]	REN Sh Y, ZHANG Zh, LIU G D, et al. Restraining speckle of laser imaging system in accurate measurement[J].Optics and Precision Engineering, 2007, 15(3):331-336(in Chinese).
[8]	WANG X L, HE F T, JIA Q Y, et al. Laser speckle control based on optical fiber vibration[J]. Laser Technology, 2014, 38(2):177-180(in Chinese).
[9]	JANAKA S, REGE A, LI N. Laser speckle contrast imaging:theory, instrumentation and applications[J]. IEEE Reviews in Biomedical Engineering, 2013,6:99-110.
[10]	WU Y L, WU Z S. Analysis of power spectra for laser scattering intensity on rotating cylinder targets[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(12):2654-2660(in Chinese).
[11]	WU Y L, SHAO L, ZHANG K, et al. Image metric analysis of laser jamming effect based on wavelet energy and spot size[J]. Acta Photonica Sinica, 2013, 42(7):832-838(in Chinese).
[12]	HARALICK R M, SHANMUGAM K, DINSTEIN I. Textural features for image classification[J]. IEEE Trans on System, Man and Cybernetics, 1973, 3(6):610-621.
[13]	MIAO P, LI N, THAKOR N, et al. Laser speckle reduction by using a binary micro mirror array:theory and design[J]. Optics Express, 2010, 18(1):218-236.
[14]	HRALICK R M. Statistical and structural approaches to testure[J]. Proceedings of the IEEE, 1979, 67(5):786-804.
[15]	CULA O G, DANA K J, MURPHY F P, et al. Bidirectional imaging and modeling of skin texture[J]. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2004, 51(12):2148-2159.
[16]	WANG L J, QIU Y Sh, CHEN H X, et al. Analysis of speckle reduction by the vibrating fiber[J]. Acta Photonica Sinica, 2011, 40(8):1211-1214(in Chinese).

[1]	朱保华 , 黄静 , 张文涛 , 蒋曲博 , 周钦 . 基于灰度共生矩阵方法的激光散斑特性分析. 激光技术, 2012, 36(5): 620-622. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.011
[2]	朱玉晗 , 贺锋涛 , 彭小龙 . 基于塑料光纤的激光散斑特性研究. 激光技术, 2016, 40(1): 122-125. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.027
[3]	王晓琳 , 贺锋涛 , 贾琼瑶 , 刘佳 . 基于光纤振动的激光散斑控制. 激光技术, 2014, 38(2): 177-180. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.007
[4]	王静 , 贺锋涛 , 曹金凤 , 朱玉晗 , 左波 . 基于光纤振动的激光散斑抑制方法的研究. 激光技术, 2015, 39(5): 666-668. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.05.017
[5]	曹金凤 , 贺锋涛 . 基于图像功率谱的激光散斑评价方法. 激光技术, 2015, 39(3): 419-422. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.030
[6]	陈晨 , 郭晓明 , 马军 , 王文生 . 基于激光散斑角度相关法表面粗糙度测量. 激光技术, 2015, 39(4): 497-500. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.015
[7]	徐达 , 何凯平 , 熊伟 , 李华 , 高源 . 线激光散斑检测弹幕武器炮口振动测量方法. 激光技术, 2017, 41(6): 876-880. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.022
[8]	王俊松 , 张吴记 , 潘志伟 , 章美娟 , 汪卫华 , 杨锦宏 , 黄生洪 , 贺胜男 . 基于激光散斑数字图像相关法的热应变测量. 激光技术, 2023, 47(2): 171-177. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.003
[9]	石焕 , 朱弘 , 肖容 , 吴炬 , 张秋霞 , 钱荣欣 . 基于散斑图像的远程振动频率提取方法研究. 激光技术, 2016, 40(6): 801-805. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.006
[10]	黄艳 , 陈怀熹 . 激光投影显示中复合散斑抑制方法的研究. 激光技术, 2024, 48(2): 274-280. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.020
[11]	贾琼瑶 , 贺锋涛 . 激光投影显示中散斑均化问题的研究. 激光技术, 2013, 37(3): 400-403. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.029
[12]	洪存存 , 王雪琨 , 于文文 , 曹建军 , 钱维莹 , 高淑梅 . 基于改进双边滤波的皮革缺陷检测. 激光技术, 2021, 45(3): 373-377. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.019
[13]	王亚伟 . 一种激光散斑法实时测量表面粗糙度的新方法. 激光技术, 1993, 17(3): 150-153.
[14]	朱猛 , 李翔宇 , 李秀明 , 黄战华 . 反远距成像相移剪切散斑干涉检测系统. 激光技术, 2014, 38(1): 49-53. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.011
[15]	刘盛刚 , 李泽仁 , 刘乔 . 全光纤自混合散斑干涉可行性研究. 激光技术, 2010, 34(3): 316-319. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.009
[16]	武颖丽 , 吴振森 . 双程传输中粗糙面散射场统计特性的研究. 激光技术, 2011, 35(2): 234-237,241. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.025
[17]	于光 , 王树国 , 于俊华 . 数字散斑干涉技术及应用. 激光技术, 2002, 26(3): 237-240.
[18]	邓林宵 , 杨雨桦 , 姚昞晖 , 朱立全 , 王贯 , 顾春 , 许立新 . 多基色激光显示系统彩色散斑分布特性的研究. 激光技术, 2023, 47(6): 736-741. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.002
[19]	赵兴海 , 高杨 , 程永生 . 激光点火技术综述. 激光技术, 2007, 31(3): 306-310,313.
[20]	胡增荣 , 童国权 , 陈长军 , 郭华锋 , 周亮 , 徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009

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基于灰度共生矩阵的激光散斑评价方法

通讯作者: 贺锋涛, hefengtao@xupt.edu.cn;

作者简介: 白可(1989-),女,硕士研究生,主要从事激光成像方面的研究

1. 西安邮电大学电子工程学院, 西安 710121

收稿日期: 2015-05-05
录用日期: 2015-05-28
网络出版日期: 2016-07-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61201193)

关键词:

摘要: 为了抑制激光成像中的散斑噪声,采用灰度共生矩阵构建了激光显微散斑分析评价系统。系统采用波长为405nm的激光作为显微系统光源,利用电压驱动音圈电机振动样品对激光散斑噪声大小进行控制,同时采用CCD图像传感器采集不同驱动电压下的激光散斑噪声。通过对散斑噪声的角二阶矩、对比度、熵和逆差距特征参量的分析,较好地表征了激光散斑噪声的变化。结果表明,灰度共生矩阵方法可对激光显微成像中的散斑进行评价。