一个校正函数的补偿

本文利用畸变函数的偏导数对文献［１］中给出的校正函数进行补偿，使其具有更高的精度。     

高斯型激光束在圆孔衍射过程中的光束畸变

由于激光畸变所产生的现象及其形成的物理机制十 分丰富,对畸变激光传输特性的研究已然成为一个重要的光学类课题。对此本文将以激光的 圆孔衍射作为切入,采用Zernike多项式函数拟合相位畸变元件的方法,探讨具有高斯型分布 的激光束在圆孔衍射过程中的光束畸变。进一步分析波长、传播距离及函数的阶数对光束畸 变的影响。结果显示,在畸变影响下,由于相散畸变因子作用导致光束 发生对称性退化,引起光束发生分裂,中心光强位置发生偏移,产生像散和离焦畸变现象。 而Zernike多项式函数中q 值会显著影响畸变中光束发生分裂的数量,且随激光波长和传播距离的增大,其畸变影响增 强,像散和离焦变得越明显。     

线阵CCD测量系统的镜头畸变校正新方法

提出了一种线阵CCD测量系统镜头畸变校正的新方法.用线阵CCD相机及经纬仪组合体,对空间周期黑白条纹图像照相,通过图像处理和matlab曲线拟合建立图像像素坐标与无镜头畸变的理想像素坐标的关系式,即畸变校正函数.利用畸变校正函数可校正线阵CCD镜头畸变.将该方法应用于线阵CCD散布正交交汇测量系统后(两相机间距为1 561 mm),测量误差由畸变校正前5 mm提高到畸变校正后的0.9 mm.实验结果表明,用该方法进行镜头畸变校正后,线阵CCD散布测量系统的精度得到了显著的提高.     

光电测量系统几何畸变数字校正的一种新方法

提出了一种将畸变参数求解独立于相机方位元素求解、同时考虑到校正时光电测量系统光轴与标定板平面不垂直的几何畸变数字校正方法——旋转搜索法。介绍了这种方法的校正原理，建立了相关的数学模型，给出了校正实例，并通过畸变评价函数对校正结果进行了评价。实验证明，该方法获得的校正效果较好，对实验图像的校正使总体畸变误差减为校正前的7．7％，且过程简单，易于实现。     

多环路交叉眼干扰的波前相位畸变研究

多环路交叉眼干扰能够有效改善交叉眼干扰严苛的实施条件而成为角度欺骗的研究热点。该文提出中心畸变程度和有效畸变区两个指标对多环路交叉眼干扰系统的波前相位畸变特性进行研究。首先，推导建立多元干扰信号的合成场模型，并以中心畸变程度和有效畸变区为目标函数建立约束模型；其次，通过MOEA/D算法对各环路干扰信号幅度比、相位差、环路数等参数进行优化分析；最后，结合对雷达的跟踪角干扰效果进行仿真验证。结果表明，相比于单环路干扰系统，多环路交叉眼干扰系统能够有效提高中心畸变程度和增大有效畸变区，同时随着环路数增加，干扰系统对单脉冲雷达的干扰效果减小, 使干扰系统更多地表现为雷达指示器的作用。      

基于改进深度学习自编码的图像边沿畸变校正算法研究

图像边沿畸变校正中直线投影衍生边沿拟合度差,导致校正误差大,提出基于改进深度学习自编码的图像边沿畸变校正算法。采用自适应阈值小波去噪算法,对各级尺度参数实施自适应变换,完成噪声去除。根据图像去噪结果,使用费舍尔向量编码优化深度学习结果,提取图像的边沿畸变形态。并以边沿畸变形态提取结果为基础,获取校正目标优化函数,分析边沿断裂情况,实现直线投影衍生边沿拟合;通过确定图像边沿误差评价函数,判断图像边沿畸变校正方式,达到图像边沿畸变校正的目的。以含噪桶形畸变与枕形畸变图像为研究对象进行实验分析,结果表明,所提算法可有效校正图像的桶形畸变与枕形畸变,桶形、枕形图像边沿畸变校正后,图像中的边沿条数和原图一致均为5条,实现高精度、高效率的图像边沿畸变校正。     

基于Hough变换的摄像机畸变非量测标定方法

广角镜头在获得大视场的同时也引入了严重的光 学畸变,必须对从广角相机所获得的图像进行畸变校正。本文首先 提取图像中的曲线,依据在单参数除式畸变模型下直线段畸变成像近似呈圆弧的特点,在圆 弧拟合过程中标定出畸变参数与 畸变中心的初始近似值;进而采用一种在Hough变换空间中使 用熵函数估计校正后曲线直线度的方 法,利用熵函数对初始近似值作进一步的优化,最终求取更加精确的畸变参数与畸变中心 。基于工程实例,分别利用圆 弧拟合求初始值方法与本文所提出方法对目标图像进行畸变校正。仿真和真实图像实验表明 ,本文方法仅利用单幅图像即可实 现高精度的标定系数,且方法具有较高的稳定性,操作简单、方便和易于实现。     

LFMCW雷达信号模糊函数分析

本文从ＬＦＭＣＷ雷达体制特点出发，导出了ＬＦＭＣＷ信号模糊函数，分析了它的特点以及它与ＬＦＭＣＷ雷达接收机中点目标回波信号的关系，阐明了它与脉冲雷达ＬＦＭ信号模糊函数的差别，并从模糊函数角度说明了运动目标回波的距离速度耦合及波形畸变现象。     

线阵CCD相机镜头畸变标定方法

针对线阵CCD相机标定时镜头会产生畸变的情况,提出来一种利用交比不变的方法,考虑镜头同时存在的径向畸变和离心畸变,对畸变参数进行标定,建立畸变校正函数,并利用Matlab做出镜头畸变曲线,分析了线阵CCD相机镜头仅仅存在径向畸变时对结果的影响和径向畸变与离心畸变都存在时的影响。这种方法应用于相机标定之前,可以有效地消除线阵CCD相机镜头误差对整体标定结果的影响。     

一种具有径向畸变校正的图像整合算法

本文讨论了基于圆序列的具有径向畸变校正的整合图像问题.由于相机旋转拍摄图片,可避免光源变化、遮挡和特征变化等出现在一般匹配中的问题,因此容易自动生成匹配点.本文主要结果为:(1)首次将径向畸变校对方法引入到图像整合问题;(2)给出优化计算投影变换和径向畸变校正参数的目标函数并推导出目标函数线性化公式;(3)用非线性优化技术对投影变换和径向畸变校正参数同时迭代优化求解.     

基于BP神经网络的光电测量系统畸变校正

在大视场光电测量系统中,由于光学系统畸变的影响使得目标在线阵CCD上的成像偏离了理论成像点,导致系统产生测量误差,为了提高测量精度,必须进行畸变校正。根据畸变光学原理,利用BP神经网络对非线性畸变进行良好的逼近,通过对由畸变测量装置获得的数据进行训练建立网络模型,从而建立整个视场畸变校正的数学模型。实验结果表明,当目标物高为200.115 mm时,利用BP神经网络方法,可将畸变误差从校正前的-2.080 mm提高到校正后的-0.104 mm,使得整体检测精度从1.039%提高到0.052%。     

激光二极管端面抽运圆形截面Nd∶GdVO_4晶体的热形变

以解析分析理论为基础,研究圆截面Nd∶GdVO4激光晶体受到具有高斯分布半导体激光端面中心入射时,晶体温度场分布和抽运面热形变分布情况。通过对激光二极管(LD)端面入射晶体工作特点分析,建立了符合实际工作情况的热模型,利用热传导方程新求解方法,得出了圆形截面Nd∶GdVO4晶体温度场分布和端面热形变场通解表达式,对比分析了圆形截面和矩形截面Nd∶GdVO4晶体的热形变。研究结果表明,当使用输出功率为15 W激光二极管端面中心入射Nd∶GdVO4激光晶体时,在抽运端面中心获得187.5℃最高温升和1.313μm最大热形变量。两种截面晶体具有相同的热形变形状,当截面尺寸不太大时,如果圆形截面晶体的半径等于矩形截面晶体半边长,最大热形变量将减少4.1%。这种方法还可以应用到其他圆形截面晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据。     

信息论中的反向试验信道的优势分析

随着通信技术的迅猛发展,如何构建一个有效的通信系统,以尽量少的符号传递尽量多的信息,即提高通信系统传递信息的有效性,是通信技术的关键技术,而信息率失真函数是构建通信模型中的一个非常重要的指标,利用正、反试验信道对率失真函数进行了分析,从而展示出反向试验信道的分析优势,为在通信中能正确理解和熟练掌握信息率失真函数有重要的作用,尤其为建立合适的通信模型并解决通信中的编码问题奠定了坚实的理论基础。     

端面抽运矩形截面Nd∶GdVO_4晶体热效应研究

以解析分析理论为基础,研究矩形横截面Nd∶GdVO4晶体受到具有高斯分布的端面中心入射时,激光晶体温度场分布情况和晶体抽运面热形变分布情况。通过对半导体激光端面入射Nd∶GdVO4激光晶体工作特点分析,建立了符合激光晶体工作状态的热模型,利用热传导方程(泊松方程)的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd∶GdVO4晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式,同时对影响激光晶体温度场分布的各种因素进行了定量研究。研究结果表明,当使用输出功率为15W的半导体激光器端面中心入射Nd∶GdVO4晶体(晶体掺钕离子原子数分数为1.2%)时,在抽运端面中心获得189.0℃最高温升和1.37μm最大热形变量。这种方法还可以应用到其他激光晶体热问题研究中。     

激光二极管侧抽运长方形Nd:YVO4激光晶体热分析

以解析分析理论为基础,研究长方形Nd∶YVO4激光晶体受到具有高斯分布半导体激光侧端面抽运时,晶体温度场和热形变的分布情况。通过对激光二极管(LD)侧面抽运晶体工作特点分析,建立了符合实际工作情况的热模型,利用正交各向异性材料热传导方程,得出长方形Nd∶YVO4晶体温度场和热形变场通解表达式,并提出了两种有效减小晶体热形变的方法。研究结果表明,当使用输出功率为30 W的激光二极管侧面中心抽运Nd∶YVO4激光晶体时,在抽运端面中心获得240.0℃最高温升和4.73μm最大热形变量。偏心0.6 mm时,端面最大热形变量减少31.1%。晶体厚度减小30%时,端面最大热形变量减少23.5%。     

基于机器视觉的非球面双远心工业镜头设计

根据大尺寸零部件精密测量的需求,设计了一套基于机器视觉的非球面双远心工业镜头,有效地代替人眼进行检测。系统采用7片透镜组成的对称式结构,孔径光阑居正中;引入2个新型非球面提高成像质量,并最大程度的减小了系统体积,使系统总长为292 mm。在奈奎斯特频率为50 lp/mm时,调制传递函数MTF值均高于0.6,并进行公差分析,满足成像要求。系统工作距127.3 mm、入瞳直径300 mm、景深80 mm、最大畸变0.005%、远心度小于0.01°,实现了大口径、大景深、低畸变等设计要求,达到了双远心的目的。该系统可广泛应用于航空航天、轨道客车和汽车船舶领域的生产和检测等环节。     

高精度图像尺寸检测镜头畸变校正方法与实现

在高精度轴类零件尺寸图像检测中,提出了一种基于标准件法对镜头径向畸变进行快速校正的方法。该方法通过建立世界坐标转换到摄像机坐标、然后再转换到图像坐标的理想数学模型,并引入径向畸变参数,最终确立物体在世界坐标中与图像坐标中的映射关系,从而建立误差补偿曲线的高次拟合函数。利用得到的误差补偿函数的系数矩阵和径向畸变参数,实现镜头畸变的误差校正,有效改善了镜头畸变造成的检测误差。实验表明,该方法快速有效,提高了检测精度、降低了设备成本、检测精度可达2 μm。     

激光波前功率谱密度与焦斑旁瓣的关系

基于波前功率谱密度(PSD)的定义,分析了采用功率谱密度方法研究中频波前畸变与焦斑旁瓣关系的可行性。由于任意形状的波前畸变都可以由不同空间频率的正弦函数叠加组成,以正弦函数波前为例进行功率谱密度分析和远场分析。分析表明,当中频波前畸变的幅度满足一定条件时,远场二级以上的衍射非常低,可以忽略不计,此时波前功率谱密度与焦斑旁瓣具有非常好的相似性,并且这种相似性仅与中频波前畸变的幅度有关,与空间频率无关。最后还用数值模拟的方法验证了这个结论对叠加后的结果仍然成立。研究结果可以用于设计满足惯性约束聚变(ICF)驱动器打靶对焦斑旁瓣要求的光学元件中频段波前畸变指标。     

基于网格图像自动检测的镜头畸变校正*

针对广角镜头所采集图像存在的畸变问题,提出了一种基于模板匹配和质心检测的高精度控制点检测法,并采用基于除法模型和正交相干相位检测法对畸变网格图像进行了高精度校正。实验结果表明,该镜头畸变校正算法能克服光照等不定因素,对畸变的网格图像交叉控制点进行高精度自动提取,并自动计算畸变图像中每一点的校正参数,实现了镜头畸变的高精度、全自动校正。     

Entanglement Information Rate Distortion of a Quantum Gaussian Source

Quantum distortion operator is introduced based on canonical operators. As the lower bound of quantum information rate distortion, the entanglement information rate distortion is achieved by Gaussian map for Gaussian source. The entanglement information rate-distortion function is calculated for one-mode Gaussian source, it is achieved by a nontrivial unitary transformation. The rate distortion is achievable at zero distortion point. In contrast to the distortion defined via fidelity, our definition of the distortion makes it possible to calculate the entanglement information rate-distortion function for Gaussian source.