光学形貌测量技术综述

三维物体表面轮廓测量是获取物体形态特征的一种重要手段，分类讨论了光学三维轮廓测量中所用的技术，介绍了各种技术的基本原理及其特点，重点介绍了以相位测量方法为基础的几种典型光学轮廓测量方法．     

光学三维轮廓测量技术综述

三维物体表面轮廓测量是获取物体形态特征的一种重要手段。本文分类讨论了光学三维轮廓测量中所采用的技术，介绍了各种技术的基本原理及特点，并重点描述了以相位测量方法为基础的几种典型光学轮廓测量方法，为今后正确和广泛应用三维传感技术提供了参考。     

一种基于相移技术的三维轮廓检测方法

光学三维轮廓检测技术在工业生产控制与检测、医学诊断和机器人视觉等领域正占有越来越重要的地位.提出了一种将莫尔投影法与单片机控制的相移技术相结合的物体表面三维轮廓测量方法,有效地实现了物体表面三维轮廓的高速、自动高精度测量.     

光学剪切电子散斑技术的改进与应用

介绍了一种新型光学测量技术——剪切电子散斑技术的改进与应用,它是一种有效的基于激光技术,测量三维物体表面变形和形貌的非接触测量方法。与传统方法相比,改进后的方法光路结构和采用的算法更加简单,可广泛应用于表面应变、张力、材料特性的测量,残余应力的估计,表面泄露的监测以及物体表面三维形貌测量等领域。     

谱域光学相干层析测量技术研究

介绍了一种基于谱域光学相干层析成像的光学测量技术,对其基本原理进行了分析,并通过平面镜位移实验对该理论进行了验证。实验结果表明,该方法测得的数值与理论值基本一致,表明谱域光学相干层析成像技术的测量结果真实可靠,可以为高散射物体的表面轮廓测量和低散射物体的内部结构成像提供技术支撑。     

条纹相移法测量三维形貌

本文介绍一种高精度、准实时而系统简单的光学测量方法,它是通过测量被物体表面扭曲的结构光强度分布的位相来实现对物体三维形貌的测量的。该方法利用电光调制器相移,采用CCD取样和计算机处理。文中附有对一石膏头像的测量结果,动态范围达到10cm,精度优于0.06     

基于结构光方法的类镜面物体的面形测量

为了完成对类镜面物体的面形测量,首先分析了光学三维面形测量对物体含有高亮区的反光崎岖表面无法完整测量的原因,然后从测量系统的照明方式出发,提出一种基于结构光的测量的方法。该结构光采用的正弦光栅。在双频傅里叶变换轮廓术的基础上,通过起偏器和检偏器的作用,消除了高光的镜面反射对摄影系统的影响。该方法可以重建类镜面物体,测量精度较原来提高了3倍。理论分析和模拟结果均证明提出的测量方法的可行性和有效性。     

人体外形三维光学测量方法的研究

提出了人体外形数据光学非接触测量的新方法。采用栅光源入射测量人体尺寸,CCD摄像机得到有变形的轮廓条纹图像,应用透射投影方程建立数学模型,根据图像推导出条纹的空间三维信息计算条纹的长度。与其他三维物体光学非接触测量方法相比,具有测量速度快、在视场区域内不需要机械扫描便可得到被测人体表面的外形尺寸、图像处理容易、受噪声影响小及计算方法简单。详细讨论了CCD摄像机参数的标定,给出了实验结果,分析了误差产生的原因。     

一种新的光栅投影合成轮廓术

本文提出一种新的三维物体面形合成测量技术，传统光栅投影测量法在测量大物体及形状复杂的面形轮廓时，存在着阴影及测量范围不够等问题，本文提出的双面合成技术能够有效地解决上述问题，为利用光学方法测量物体轮廓提供了广阔的应用前景。     

含相位物体的光学非线性测量技术研究进展

光学非线性的研究离不开对材料光学非线性系数的测量,快捷可靠的测量技术一直是非线性光学研究领域的热点之一。4f相位相干成像技术因其独特的优势受到了人们的重视,其中相位物体的应用引起了广泛的关注。简述了4f相位相干成像技术的基本原理及特点,然后重点介绍了含相位物体的非线性测量技术的研究进展。综述了反射4f探测技术、含相位物体透过率的测量方法、相位物体Z扫描技术、基于相位物体的时间分辨泵浦探测技术和4f泵浦探测技术,并比较了这些方法的特点和应用。     

远距离运动目标三维测量中图像匹配的研究

采用两个摄像机光轴平行的双目立体视觉测量系统,检测远距离运动物体的三维物体轮廓.阐述了该三维轮廓测量系统中的两个关键技术:提取出合适的图像特征;建立特征间的对应关系.将同一空间物理点在不同图像中的映象点对应起来,由此得到相应的视差图像,实现立体匹配,恢复出物体的三维轮廓.仿真实验结果表明,该三维轮廓测量方法容易实现、对硬件要求不高、精度较高和具有较高稳定性,能够满足远距离运动物体姿态和速度测量的要求.     

Generation of Flat Supercontinuum in a Single-mode Optical Fiber with a Convex Chromatic Dispersion Profile

A single-mode optical fiber with a convex chromatic dispersion profile is proposed for generating a flat supercontinuum(SC).The fiber has normal dispersion and the dispersion parameter D(λ,z) is a convex function of wavelengths.It is shown from the numerical results that the chromatic dispersion,the flatness of the dispersion curve and the pump conditions have significant effect on SC generation.A flat and broad SC without strong residual pump component can be obtained when the pump wavelength is set in the...     

三维均匀场电极的设计

提出“线性扩展法”用于构造电极端部的三维造型 ,并采用该方法设计了一种基于 Chang造型的 TEA CO2 激光器放电电极 ,在其三维表面获得了满意的均匀电场分布。     

光学三维传感

介绍了光学三维传感的几种主要的方法,例如:传播时间法、光学三角测量法、光栅投影法等,并且对它们作了比较和总结.这可以作为今后正确和广泛应用三维传感技术的参考.     

评价Tm^3＋掺杂上转换激光玻璃材料的一种方法

为评价Ｔｍ＾３＋掺杂上转换玻璃材料的激光特性,本文测量了Ｔｍ＾３＋掺杂的锗酸 和碲酸盐玻璃上转换发主上转换光学增益系数,在锗酸盐中Ｄ２的益系数ＧＧＤ＝０．３６ｍｍ＾－１,在碲酸盐中Ｄ２和Ｇ４的增益系数ＧＴＤ＝１．７９ｍｍ＾－１和１．６５ｍｍ＾－１。结果表明,在６５０ｎｍ激发下实现上转换激光运转,碲酸盐更具有优势。     

基于三维散射中心模型的一维距离像识别

提出了基于三维散射中心模型的两种距离像识别思路,第一种利用全姿态三维散射中心模型恢复各个姿态下的距离像模板并训练分类器,将待识别距离像通过训练后的分类器完成识别;另一种思路将全姿态三维散射中心模型向各个视线方向投影得到一维散射中心模板,采用特征提取方法从待识别距离像中提取一维散射中心特征并与散射中心模板匹配完成识别。由于训练数据或匹配模板都由三维散射中心模型实时生成,因此这两种方法都大大节省了存储空间。采用暗室测量数据和电磁计算数据对两种思路分别进行了仿真试验,结果验证了方法的有效性。     

用于室内照明的自由曲面均匀配光透镜设计

以非成像光学为基础,设计了一种在大发散角范围内均匀配光的大功率LED室内照明二次配光透镜方案。采用划分网格法建立光源LED和接收面的映射关系,推导透镜自由曲面面形的一般方程,采用差分法求解透镜面形方程获得面形轮廓数据,再用三维软件建立透镜模型,通过光学仿真软件对所建模型进行光线追迹。结果表明:此方案适用于40°～140°配光角度要求的均匀配光;仿真配光角度120°的照明系统,当透镜的口径与LED发光面直径之比大于等于10时,照明系统的均匀性优于0.9,能量利用率大于92%,且照明效果不受接收面高度的影响。该设计方法为实现大功率LED室内均匀照明系统的小型化和简单化提供了一种有效的途径。     

基于MEMS的光开关技术研究

介绍了光开关、MEMS和MEMS光开关的基本概念.基于功能实现,重点分析了二维和三维MEMS光开关的实现机理与特性.针对两者不足,研究了一维MEMS光开关.分析了MEMS光开关的驱动方式,并针对静电驱动、二维MEMS光开关,研究了MEMS光开关控制系统.