基于傅里叶级数拟合的光强近场检测方法

因机场目视助航灯具出射光强高、出光口尺寸较大，常采用多个发光二极管（LED）排列成阵列的光源形式，这类助航灯光学故障在线检测难度高，目前尚无较便捷的有效检测方法。本文提出一种基于傅里叶级数拟合的照度逼近算法，在适宜的检测距离内获取灯光照度分布，并采用迭代计算的方式获得逼近真实值的单体LED光源光强分布；针对传统傅里叶级数拟合峰值区域误差较高的问题，引入单点方差阈值指标，较好地抑制了拟合峰值区域误差，使单体LED光源匹配度提升了1%；对5种典型阵列的不同故障进行了仿真验证，结果显示，该方法具有较高的通用性，常见故障中匹配度均在94%以上。     

高斯光束整形非球面透镜的粒子群优化设计方法

提出了一种设计激光光束整形系统的新方法粒子群优化算法。根据能量守恒定律,推导出光束整形系统中任意光线与入射面和出射面交点坐标之间的变换关系,并把用此变换关系得到的光线与出射面的交点坐标作为目标值。把追迹光线在输出面上的交点坐标与目标值差的绝对值作为光束整形系统的能量分布变换评价函数,把出射光线方向矢量的y分量绝对值作为准直评价函数,并将能量分布变换评价函数与准直评价函数的和作为光束整形变换系统的总评价函数,依此函数作为粒子群算法中的适应度函数,对适应度函数进行极小值操作,便可得到了一个既能把光强高斯分布转换为光强均匀分布,又能近似实现光束重新准直的非球面整形透镜系统。用这种方法设计了一个单非球面凹平透镜,可以把光强高斯分布、光斑半径30 mm的红光激光光束整形为光强均匀分布、光斑半径为36 mm的平顶光束,且准直出射。证明这种设计方法简单有效。     

基于空间光调制器的多模光纤出射光斑聚焦目标函数研究

聚焦光斑光强与光纤出射端总光强的比值(光斑聚焦效率)直接影响基于液晶空间光调制器(SLM)的单光纤数字扫描采样的信噪比。采用顺序坐标上升优化算法控制多模光纤输入端光场分布,实现多模光纤出射端光斑聚焦,通过理论和实验证明了归一化目标函数值与光斑聚焦效率的和近似为常数。为了提高光斑聚焦效率,必须尽可能降低归一化目标函数值。分析了多模光纤出射端总光强对归一化目标函数收敛性的影响,通过仿真和实验证明随着多模光纤出射端总光强的增大,归一化目标函数收敛速度变慢,光斑聚焦效率变差。     

激光光强分布测量中CCD数字图像的预处理

提出了一种对激光光斑的CCD数字图像进行预处理的方法.借助于目前广泛使用的计算机软件MATLAB和Origin,利用MATLAB的图像处理工具箱对激光光斑的原始CCD图像进行去噪,并使用Origin软件的曲线拟合和FFT平滑功能对光强分布曲线进行了平滑处理.实验结果表明,进行图像预处理后的原图像噪声被有效地抑制和消除,光强分布较为平滑.     

方波调制消除Wollaston 棱镜非线性系数对空间测角的影响

建立了一种基于Wollaston 棱镜偏振分束的空间测角模型。对于Wollaston 棱镜出射光强对系统测角精度带来的影响做了简要的理论分析和仿真,仿真结果表明出射光强偏离马吕斯定律,出现了一定的非线性偏差,且Wollaston 棱镜的非线性偏差对空间测角装置的测角精度影响很大,降低了装置的实用价值。提出了一种采用方波磁光调制提高测角精度的方法,该方法有效消除了Wollaston 棱镜的非线性系数、磁光玻璃的调制度波动、电路增益差异及光强波动的影响,且该方法相对正弦磁光调制方法更容易实现。最后通过相关的对比实验,采用该方法系统在-8~+8范围内能够达到15 的测角精度。     

微型反射式横向位移光纤传感器研究

提出了一种测量横向位移的微型反射式光纤传感器，可用于测量物体相对传感器轴线垂直方向的微位移变化量。从光纤出射光场的光强分布函数出发，用数值积分的方法求解出了反射式横向位移传感器的光强调制曲线，进而设计了光纤传感探头和电路。结果表明，传感器的测量线性范围是1mm，分辨率达lμm。     

电路仿真专用芯片设计

电路仿真对于电信网向分组交换网的平稳过渡有着重要意义.文章根据相关标准提出并实现了一种电路仿真专用芯片的设计方案,并对其中主要功能模块和关键算法作出了详细说明,包括一种全数字的自适应时钟恢复方法、动态深度缓冲算法等.目前该设计已经通过了验证和在实际网络环境中的测试.     

基于扩展谱相减的RCAF基音周期检测算法

针对传统基音检测算法在信噪比低的情况下提取的基音周期错误率较高,该文提出了一种基于RCAF (Reverse CAMDF Autocorrelation Function)搜索试探平滑的基音轨迹提取方法。采用自适应判决准则的扩展谱相减进行语音增强,在语音段实现了对噪声信号的估计。应用RCAF算法提取基音周期,通过搜索试探平滑算法对提取出的基音周期进行平滑处理。该算法降低了误判率,提高了提取精度。仿真结果表明,该算法在-10dB信噪比情况下,其性能优于传统的CAMDF和AWAC等方法。     

有机聚合物光波导传输损耗测量方法的改进

本文介绍了一种用于测量有机聚合物光波导传输损耗的方法一液体耦合法[1].该方法针对传统滑动棱镜法[2]在实验操作、测量精度方面的不足,利用折射率高于波导芯层的液体取代输出棱镜,实现与导波光的耦合,并以TLC2543 AD芯片为核心制作数据采集卡对光强信号进行采集,拟合出光强传输衰减曲线.与传统的方法相比,该波导损耗测量系统具有测量简便,结果准确等优点,具有良好的推广价值.     

基于底色分辨和分段属性的车牌字符分割

根据车牌有多种颜色不利分割字符的问题,提出一种分辨底色并用分段属性来进行字符分割的算法.算法中,采用直方图平滑曲线的特征来分辨白底黑字和黑底白字的车牌区域图像,统一为白底黑字,根据二值图像纵向投影平滑曲线,求其分段属性,分析中心线距离、间隙、宽度等,来分割出车牌的字符.将该算法应用到车牌识别系统中,实验效果比较好.     

光波反射相移测量的新方法

提出一种用单片机控制空心轴步进电动机带动检偏器旋转,测量光波在介质界面上发生全反射时相位移动量的智能化方法。给出了测量系统和相关计算机程序框图。测量了ZF—7光学玻璃直角三棱镜斜面上内反射的相移,实验结果和理论计算吻合。同时给出了判断相移正、负的方法。该方法的优点是光路简单,智能化程度和测量精度高,并且很容易推广到相关偏振光相位差的测量中。     

LED铁路信号灯兼容性问题解决方案

铁路信号灯是铁路交通中直接关乎行车安全的系统设备,传统的铁路信号灯使用钨丝灯做光源,发光效率低,使用寿命短,维护成本高,已和现代铁路交通的发展不相适应。LED是一种新型光源,其发光效率高、使用寿命长、发光强度散角小、单色性好等特点非常适合作铁路信号显示的新型光源。但由于LED是低电压,小电流发光,和钨丝灯发光有根本的差异,致使新旧替换成为了一项复杂的课题,10多年来,关于LED铁路信号灯的研究的重点就是在于围绕着解决与传统铁路信号灯控制系统兼容的问题。本文针对小功率LED盘式信号灯和大功率LED点式信号灯,与传统铁路信号灯机构兼容问题,从电路结构方面提出了解决方案。     

RFID设备微小芯片视觉定位算法研究与实现

微小芯片的精密操作是电子封装设备的关键技术,其中芯片的视觉定位是精密操作中的难点之一。为此研究了射频识别（RFID）标签封装设备中芯片的视觉定位,提出一种基于Hough变换的微小芯片视觉定位算法。该算法利用So-bel边缘检测方法提取出芯片的边缘,采用Hough变换提取芯片4个角圆心坐标,以此计算芯片的中心绕贴装轴心的旋转角度和平移距离,实现芯片的精密定位。目前提出的算法已成功应用到RFID封装设备HEI-D3000上,实验结果表明,与常规的模板匹配算法相比,这里提出的芯片快速定位算法效率高、稳定性好,对光照不均、纹理特征以及芯片大角度旋转不敏感,提高了RFID封装设备在市场中的竞争力。     

远场微气泡尾流的后向散射线偏振度探测法

针对后向散射光强特性难以探测远场微气泡尾流的问题,利用矢量Monte Carlo方法对气泡尾流的多层多分散模型中线偏振光入射时后向散射的光强和线偏振度信号进行了仿真。验证了光强信号的"双尖峰"特性,同时发现了线偏振度信号的"双下降速率"特性,根据此特性提出了气泡尾流的线偏振度探测法。与常用的光强探测法相比,该方法的探测距离更远,气泡半径更小,是一种有效的远场微气泡尾流探测法。     

QFN芯片表面划痕检测定位方法设计

在工业应用中,需要对方形扁平无引脚封装(Quad flat no-lead package, QFN)芯片表面划痕实时 准确检测,提出了一种快速的芯片表面划痕检测定位方法。通过图像分割算法获取缺陷图像,结合 轮廓提取算法可以较好地实现芯片表面划痕定位。同时,为了保证对芯片表面划痕实时检测,采用 基于粒子群的Otsu多阈值算法进行图像分割,不仅使得图像中缺陷区域更加明显,而且缩短了芯片 表面划痕检测时间。与直接采用Otsu算法相比,芯片表面划痕检测时间由秒级缩短至毫秒级,提高 了芯片质量检测效率。该划痕快速定位检测方法对芯片检测设备软件系统开发与应用具有重要的参考价值。     

采用短相干光源的动态斐索干涉仪

为了实现斐索型干涉仪的动态干涉测试,研究了一种采用短相干光源的动态斐索干涉仪。以中心波长为638 nm、带宽为0.1 nm的二极管泵浦固体激光器作为光源,与偏振延迟装置结合得到一对短相干正交线偏振光,通过调节光源模块中两支线偏振光的光程差来匹配斐索干涉腔的长度,从而获取一对光程差为0的相干光束。使用偏振相机采集得到四幅位相依次相差/2的移相干涉图,按照四步移相算法解算相位,恢复待测元件的表面面形。采用光强归一化算法有效地抑制了偏振态误差导致的移相干涉图光强不一致在最终恢复波面中引入的一倍频波纹误差。采用琼斯矢量和琼斯矩阵分析了干涉图对比度与s光和p光光强比值的关系,并分析了1/4波片方位角误差对最终恢复波面的影响。利用该装置和Zygo GPI XP型干涉仪测量了同一块光学平晶,其均方根值相差0.024,峰谷值相差0.026。     

基于HTML5的混沌系统的数字化实现

为产生伪随机数字混沌序列,提出了一种新的混沌系统数字化实现方法,该方法采用HTML5技术实现连续混沌系统的离散和迭代运算;基于数字混沌序列和线性插值算法实现了混沌吸引子相图、时间序列的绘制。该方法具有跨平台使用特性、本地储存特性和渲染模式,为把混沌技术的应用植入浏览器提供了可能,该方法可应用于多平台共享的混沌信息加密、混沌演示、混沌性能测试等领域。     

基于稀疏表示的低照度遥感影像夜间海上船舶灯光检测方法

针对目前基于低照度遥感影像对夜间海上船舶检测存在的目标特征挖掘不足的问题，该文设计了一种可使船舶目标样本和背景噪声样本最小错分的稀疏度指标，提出一种基于稀疏编码算法和字典学习算法的低照度遥感影像夜间船舶灯光检测算法，并将其应用于墨西哥湾北部海域、天津港南侧海域和上海港东侧海域，检测精确度分别为96.36%, 95.12%, 86.26%，召回率分别为96.36%, 92.86%, 94.19%，调和平均值分别为96.36%, 93.98%, 90.05%；进一步地，该文将此算法与3种典型低照度遥感影像夜间海上船舶检测算法进行了对比分析，结果表明该文算法更具有优越性能，可为夜间海上船舶的检测提供新的思路。     

基于OFDM的多色可见光通信联合子信道与功率资源分配优化算法

设计了一种联合功率与子信道的资源分配算法，该算法用于正交频分复用(OFDM)的多色可见光通信(VLC)系统。相比于传统的单色光通信，文章所设计的算法可用于多种可见光，包括红、绿、蓝等多种可见光的OFDM信号传输。该资源分配算法目的在于最大化可见光传输网络的传输速率，首先对三种不同的可见光进行子信道的优化分配，得到该优化值后对其进行功率分配，以达到最终的目标优化值。仿真结果表明，相比于固定的资源分配算法，该算法可以取得更高的传输速率。     

Detection and Ranging System of Flight Aid Lights

Dynamic detection based on optics sensors and ranging radars is a new method to detect the luminous intensity of flight aid lights. The optics sensors can get the illumination information of each light, the ranging radar gets the distance information, and then data amalgamation technology is used to compute the luminous intensity of each light. A method to modify the errors of this dynamic detection system is presented. It avoids the accumulation error and measurement carrier＇s excursion error by using peak value detection based on optics sensors to estimate the accurate position of each light, then to modify the lights＇ lengthways distance information and transverse position information. The performance of the detection and ranging system is validated by some experiments and shown in pictures.