波前编码技术在同轴三反系统的应用及其分析

在轨运行的空间相机受到温差或运动振动等影响导致像面离焦, 成像质量下降。波前编码技术可以在保持光学系统整体参数不变的情况下扩展系统的焦深, 使调制传递函数对离焦不敏感。将波前编码技术应用于空间同轴三反系统, 提出在系统的出瞳面上加置掩模板, 并对掩模板的面型进行优化, 对原系统和应用波前编码技术的新系统的成像特性进行了分析和对比。讨论了波前编码掩模板的相位因子对系统的焦深延拓以及对像质的影响。理论及仿真结果表明: 将波前编码技术应用于同轴三反系统, 使系统对离焦不敏感, 可以很好地扩大系统的焦深, 对解决空间光学系统像面离焦问题具有很高的实用价值。     

基于波前编码的扩展景深短波红外成像系统

短波红外波段具备全天时、全天候成像的优良潜力，借助焦平面探测阵列在现代社会发挥着日益重要的作用。为了解决短波红外成像系统的离焦问题以提升平台适用性，将波前编码技术引入短波红外波段。针对无法配置调焦机构的轻小型短波红外成像系统，在光瞳位置放置三次方型相位板扩展景深。将相位板参数转换为径向坐标系数，利用调制传递函数一致性和图像可恢复性优化该系数。利用640 pixel×512 pixel的短波红外图像仿真波前编码成像性能，通过Lucy-Richardson经典算法还原中间模糊图像。光学设计和图像仿真结果表明，波前编码系统至少在±20倍景深范围内能够有效降低系统对离焦的敏感性，复原图像峰值信噪比最高可达38.5038 dB。     

轴锥镜对无衍射成像系统景深的影响

在介绍轴锥镜线焦特性的基础上,分析了轴锥镜对成像系统景深的影响.根据轴锥镜镜的线焦特性,阐述了基于轴锥镜的大景深成像系统的基本原理,并设计了两步成像的大景深成像系统.通过对该系统点扩散函数和景深的分析,发现可以通过改变轴锥镜的角度来实现不同景深的成像系统.对轴锥镜夹角分别为θ1＝0.01和θ2＝0.25的两个成像系统,其景深分别为D1＝323.59 mm,D2＝122 mm.实验结果表明轴锥镜能增大光学系统的景深,夹角越大景深范围越小.     

大景深成像技术及其相移现象的控制

为了探讨三次方位相板在大景深CCD衍射受限成像系统中的作用和分析由三次方位相板引起的成像相移现象,采用原理对比分析及仿真实验的方法,得到了轴向离焦参数ψ和位相板系数α与成像系统调制传递函数及成像相移量s的关系函数,以及物方离焦量w为波长的0,50,150,300倍时普通成像系统与大景深成像系统的轮辐成像图。分析及实验结果表明,位相板以降低系统光学传递函数对轴向离焦量敏感程度的方式实现大景深成像,同时必然引起成像相移,且相移大小与景深放大倍数及位相板系数间存在一定对应关系。而适当控制景深放大倍数并合理选择位相板系数能够有效减小成像相移,获得满意的成像质量。     

定量相位显微中分辨率增强技术综述

定量相位显微（Quantitative Phase Microscopy,QPM）将相位成像和光学显微技术相结合,为微观物体的三维形貌、透明物体的厚度/折射率分布提供了一种快速、无损、高分辨率测量手段。然而,传统QPM成像系统依然是一个衍射受限系统,高分辨率与大视场难以同时兼顾。因此,如何在保持大视场的前提下提高成像空间分辨率是QPM亟需解决的问题之一。近年来,国内外学者采用离轴照明、散斑照明、结构照明、以及亚像元技术形成合成数值孔径,实现了QPM的大视场、高分辨成像。文中对以上QPM的分辨率增强技术进行了综述,并对不同方法的优缺点进行了分析。     

基于波前编码的红外无热化光学系统相位掩模板热效应特性分析

分析了基于波前编码技术的无热化光学系统中相位掩模板的自身热效应,得到了不同温度下光瞳处相位板相位函数的变化.分析了由相位板热效应引起的波前编码系统成像特性的变化.通过数值及图像仿真证明了相位板热效应对波前编码无热化光学系统性能产生的影响.结果表明,相位板热效应对系统MTF(调制传递函数)的离焦不变特性和编码图像的可复原性产生严重的影响.     

基于弥散圆的光学显微镜景深自动标定方法

针对光学显微镜存在小景深且景深范围不易确定的缺陷,导致后续图像处理工作困难这一问题,提出了一种基于弥散圆的光学显微镜景深自动标定方法。控制步进电机z轴方向移动连续拍摄,保证载物台上圆点标定板从前离焦到后离焦定向移动;利用活动轮廓分割方法提取图片序列中的轮廓圆,再采用LBP算法对拍摄图片序列进行复合轮廓处理和跟踪;根据提出的算法统计图像序列中标定圆轮廓的真圆度与弥散圆面积数据并分析标定景深。理论表明,提出的算法可以在不同倍率下测定景深范围,实验结果证明,该算法可以根据序列图片较为有效地标定景深,对后续图像处理有重要意义。     

离焦光源的傅里叶单像素成像及其优化北大核心CSCD

傅里叶单像素成像是一种新型光学成像技术,在三维成像等领域具有重要应用前景。为了促进傅里叶单像素成像的应用,本文分析研究光源的离焦对傅里叶单像素成像的影响并探索离焦成像的优化策略。首先基于描述光源离焦的高斯模型,理论分析离焦光源的傅里叶单像素成像,接着实验上以傅里叶基底图案调制的数字光投影仪为光源,通过改变光源的离焦参量,分析研究光源离焦对傅里叶单像素成像的峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PRSN)的影响。结果表明:光源偏离焦点越多,成像质量越差,具体为重建图像PRSN从28.4 dB下降至20.5 dB。为此,本文探索实现了一种融合自适应滤波和盲去卷积的成像质量优化策略,优化后的图像PRSN提高了1.4—4.0 dB。该结果对于傅里叶单像素成像应用于远距离成像等复杂环境具有重要意义。     

基于轴锥镜大景深成像系统的研究

增大光学系统的景深已成为一项有意义的研究主题.根据轴锥镜的线焦特性,阐述了基于轴锥镜的大景深成像系统的基本原理.简单讨论了点光源在透镜前不同位置时系统点扩散函数的形式,并分析出其形状随点光源距透镜距离的改变而变化.利用无衍射光束的形成条件,推导出系统景深的计算公式.对于由半径为15mm,锥角为 0.01rad的轴锥镜和焦距为 125mm的透镜组成的成像系统,其焦深可达336mm.实验结果表明用轴锥镜能增大光学系统的景深.     

不同光瞳对波前编码成像系统的影响

波前编码成像技术是一种光学编码和数字解码相结合进行景深延拓非常有效的技术.为了深入研究波前编码成像系统的成像性能,在介绍了波前编码成像原理的基础上,通过对比分析方形光瞳和圆形光瞳在编码前后分别对应不同离焦情况下的点扩散函数PSF和相应光学系统的模拟成像,得出:在传统光学系统中,圆形光瞳的离焦抑制能力优于方形光瞳;而在波前编码光学系统中,方形光瞳的离焦抑制能力明显优于圆形光瞳.这一结果对光学系统设计工作者具有非常重要的参考价值.     

Definition of function of squares amount of angular part of film element

By means of exact conformal mapping method we have defined character of dependence of squares amounts of angular part of film element on angled part dimension. We propose relations, approximating obtained dependence. Calculation results and experimental researches of large-scale models are represented.     

Temperature dependence of index of refraction of polymericwaveguides

The temperature dependence of refractive index of polymer films was determined for a number of slab waveguides by a grating coupling method. This dependence was examined as a function of parameters such as molecular weight and glass transition temperature of the polymer. Temperature-induced changes in N_TE-N_TM , N being the effective index, were studied systematically for different slab waveguide compositions. It is shown that with proper device design and choice of polymeric materials, thermal effects can be reduced     

Application of model of mixture of probabilistic distributions for definition of the signals of radiophysical probing

The article describes a model representation of radar probing data in form of a mixture of background and target samples, which is the sum of two random variables with very different parameters. For model development we research the behavior of the central moments of the distribution mix without assuming the distribution law form. An example it is described the detection of the signal at the output of compression system of chirp ionosonde.     

部分偏振光的表示方法

随着光纤通信和光纤传感的快速发展,人们时光的偏振态提出了越来越高的要求.光是一种横波,其偏振态大致分为:完全偏振光、部分偏振光和自然光.文中介绍了完全偏振光的几种表示方法,给出了几种部分偏振光的描述方法.并阐述了它们之间的差异与联系.     

NTRUsign式计算量分析

介绍了NTRUsign签名算法的密钥生成过程,其在实现的过程中需要进行上百位的大数运算问题,这些数字远远超出了普通电脑存贮范围。而要进行大数运算,就得用数组存贮,进行模拟运算,这就大大增加了运算量。文中分析了这个算法实现过程中的运算量,分析结果说明NTRUsign的运算量过大,以致实际并非一个实用算法。     

浅析IP网服务质量(QoS)

解决IP网QoS问题是目前通信领域的研究热点之一.虽然研究已经取得了一定的进展,但人们对于IP 网QoS本身的含义及相关的问题还有着不同的理解.本文将从IP网QoS的定义入手讨论相关的一些问题以及解决IP网QoS问题所做的各种努力.     

Interpretation of responses of visual cells of limulus

Assuming that visual responses are due to the action of particles on the membrane of the visual cells, the stochastic variability of the response should be a function of the number of particles producing it. Quantitative predictions can be made with the aid of a model proposed in previous articles. It is found that responses produced in visual cells of Limulus by absorption of a single photon have the stochastic properties which would be expected if the response to one photon were brought about by 25 particles. It is concluded from this that the processes leading to visual responses produce multiplication of particles. The effects of temperature and of metabolic poisons suggest that these processes are of chemical nature.     

Terminology of carcinogenesis in light of the current concepts of the mechanisms of action of chemical carcinogens

The approaches to prepare a uniform and unified scientific terminology of chemical carcinogenesis are presented. The main definitions proposed (carcinogen, initiation, promotion, mutagen, multistage carcinogenesis, anti-carcinogen, cocarcinogen, carcinogenic risk, etc.) are based on the current state of comprehending mechanisms of the action of chemical carcinogens.     

姿态运动对空间目标光学特性的影响分析

空间目标的光散射、辐射特性除了与其几何外形、材料结构和运动特性等密切相关外,姿态运动对其光学特性也有一定的影响,这种影响对轻诱饵类假目标尤其明显.以往的研究往往忽略了这点,首次就姿态运动对空间目标红外辐射特性的影响进行了仿真建模,建立了姿态相关的空间目标红外辐射特性理论模型,在此基础上进行了计算和分析.初步的研究结果表明,姿态运动在空间真假目标光学识别中有较好的应用前景.     

近红外光谱技术在水果品质无损检测中应用的研究与现状

简单概述了我国水果产业的发展现状,着重阐述了国内外利用近红外光谱技术进行水果品质无损检测的最新研究进展,分析了当今研究中存在的问题,并对利用近红外光谱技术进行水果检测的前景进行了展望,提出了一些建议。