仅使用偏振片精确测量偏振态

提出仅使用偏振片进行偏振态精确测量的方法,相对传统偏振态测量方法,本方法所需装置简单、操作简便,且不仅可以测量一束光的整体偏振态,还可以测量光束截面的偏振态分布.通过旋转1片偏振片,测量透射光强,测量除圆偏振光和自然光以外的任何种类偏振光.如需区分圆偏振光和自然光,则需增加1片非理想偏振片于第一片偏振片之前,此时圆偏振光经过非理想偏振片变成椭圆偏振光,而自然光变成部分偏振光,然后重复上诉方法即可区分椭圆偏振光和部分偏振光.这种测量偏振态的方法非常适用于光刻系统中,不仅节省光刻系统中偏振检测系统的成本,也提高检测精度和实用性.     

基于改进CORDIC算法的光电编码器正交性误差测量

通过对小型光电编码器输出的光电信号精度误差来源进行研究,得出了正交性偏差是其主要误差来源的结论。针对光电编码器输出信号正交性误差的测量,引入了一种改进的坐标旋转数字计算机算法。该算法是在传统坐标旋转数字计算算法的基础上,通过改进其迭代结构得到的,能够很好地实现对光电编码器输出信号的正交性误差进行动态实时测量。MATLAB软件仿真结果显示,与其他方法相比,利用该方法测量的正交性误差范围明显更小、检测精度更高且运算速率更快。     

曲臂轴线平行度误差激光扫描测量方法

基于激光扫描检测技术和光栅位移检测技术 ,提出了一种用于曲臂轴线平行度误差非接触检测的激光扫描测量方法和激光扫描式平行度误差光电检测系统 ,本文论述了系统的组成和总体结构 ,对曲臂轴线平行度测量方法、系统测量原理进行了理论分析 ,并通过实验对检测系统的精度进行验证。结果表明该测量方法切实可行 ,系统测量精度优于 0 0 5mm ,重复性测量精度优于± 0 0 1mm。     

基于光电脉搏传感器的踝臂指数测量

利用发光二极管(LED)和硅光电池研制了一种能检测人体表浅动脉及微动脉血管网脉搏波的光电脉搏传感器,设计开发了基于该传感器的踝臂指数(ABI)测量系统,通过血压事件的光电信号判定算法,提高了ABI的测量精度。对30名实验对象进行了与金标准听诊法的对比实验,采用Bland-Altman法对实验数据进行了分析,结果表明,使用研制的系统测量ABI与听诊法具有较好的一致性。     

激光差分探测的悬浮物浓度测量技术研究

为了实现对烟雾、粉尘等悬浮物浓度的实时检测,提出一种基于激光差分探测的悬浮物浓度测量方法.通过研究激光在悬浮颗粒中传输时的特性,获取了悬浮物浓度与光强之间的衰减关系;借助于参考光路与测试光路做信号差分放大,消除了其他外界干扰光以及环境对测试精度的影响;搭建了基于激光差分探测的悬浮物浓度检测系统,对测量方法进行了验证.研究结果表明:通过对悬浮颗粒的检测,在不影响悬浮物颗粒分布特征的前提下,可实现对浓度的实时检测,其测量精度优于12%,验证了该测量方法具有实际可行性.     

Stokes偏振仪波片快轴方位误差敏感性研究

针对波片快轴方位误差严重影响旋转波片Stokes偏振仪的入射光Stokes矢量的反演精度等问题,本文提出一种研究波片快轴方位误差敏感度及误差最小化的方法。首先,推导出由波片方位误差向SV反演误差的传递矩阵W,利用协方差矩阵研究Stokes矢量反演误差向量,提炼出评价偏振仪误差敏感度的参数EWV。其次,研究了EWV与波片方位角、波片位相延迟量和光强测量次数的关系。最后,为了抑制三种主要误差源对Stokes矢量反演的影响,对4次光强测量的旋转波片Stokes偏振仪中波片方位与波片位相延迟量进行了研究。结果表明,基于参数EWV的波片快轴方位误差敏感度及误差最小化的方法可以有效描述波片快轴方位误差对Stokes矢量的反演精度的影响,提高Stokes矢量反演精度。     

一种旋转轴系径向跳动精度的检测装置

为了检测旋转轴系径向跳动的精度,研制了一种旋转轴系径向跳动精度的检测装置。该装置以与主轴同轴安装的主光栅为基准,通过指示光栅与主光栅同轴安装,对径放置两接收系统接收到两光电信号,利用相位计测出两信号的相位差,把旋转轴系的径向跳动量转换为两光电信号的相位差,经过换算,给出旋转轴系的径向跳动精度。分析了影响检测结果的因素,该装置已成功应用在旋转轴系的精度检测中,装置的测量误差不大于0.2μm。检测结果表明该装置具有结构简单,装调方便,测量精度高等特点。     

一种利用手指图像测量人体心率的方法

在智能手机上,仅利用手机摄像头采集手指颜色的变化图像,实现人体心率的测量．采用图像频谱分割法对采集的手指图像进行滤波,结合3种像素包含的信息及包含的信息的差异性, 利用3种像素功率密度谱加权计算出光电容积脉搏波．通过相隔点检测波峰法检测光电容积脉搏波信号,测出人体心率．将测量结果与标准仪器测量结果进行对比,平均误差为1.82％, 与真实值的相关系数大于90％,证明了从手指图像测量出人体心率参数的可靠性．将该测量方法应用到手机上,能极大地方便慢性病人对自己健康状态的监控．     

轮胎转鼓试验机转速自适应测量方法研究

通过研究基于光电编码器输出脉冲信号的两种常用转速测量方法,在分析多倍周期法测量精度的基础上,提出了一种转速自适应测量方法,在整个速度范围内可以获得较高的测量精度.设计了基于MSP430F149单片机的转速自适应测试系统的总体结构,具体阐述了测试系统的硬件组成和自适应方法的软件实现.实现了轮胎转鼓试验机转速的自适应测量.     

基于三阶锁相环的旋转弹滚转姿态测量方法

为解决低量程陀螺测量旋转弹滚转姿态的问题,在对旋转弹角运动特性进行分析研究的基础上,建立低量程陀螺测量滚转姿态的数学模型,提出基于三阶锁相环和低量程陀螺的旋转弹滚转姿态测量方法。先对三阶锁相环及其特性进行研究,再根据旋转弹角运动特性和低量程陀螺测量信号特性确定三阶锁相环环路滤波参数,并确定基于三阶锁相环和低量程陀螺的旋转弹滚转姿态测量模型,即可根据模型进行锁相跟踪计算得到滚转角速度和滚转姿态。实验结果表明,三阶锁相跟踪环路能对旋转弹滚转信号进行有效跟踪,能够获取滚转角速度和滚转角,且精度较高。     

测量微振动的光纤Sagnac干涉传感器

提出了一种光纤Sagnac干涉传感器,用于固体表面传播的超声波产生的微弱振动检测.当超声波信号在固体中传播并作用于光纤传感器的敏感环时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制;通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,获得了超声信号的频率特征.对传感系统的相位调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,结果表明该系统可用于固体中传播的超声波的频率特征识别.     

地质雷达信号分析的双正交小波预测反褶积法

为了降低电磁波衰减、噪声干扰等因素对地质雷达检测效果的影响,提出一种双正交小波预测反褶积法（PDBW法）。在PDBW法中,针对地质雷达检测信号选取具有最小重构误差的双正交小波基,运用该小波基将地质雷达检测信号分解成不同频段的时域子信号,对各频段的时域子信号进行预测反褶积等滤波处理,再对处理后的子信号进行重构变换,得到PDBW法的处理结果。将PDBW法用于实验检测信号处理,并将处理结果与预测反褶积法的处理结果进行比较,结果表明：PDBW法能有效压制多次回波干扰,准确识别深部信号,显著提高深部信号信噪比,从而进一步改善地质雷达探测分辨率和图像分析的准确性。     

靛蓝染液组分浓度在线检测系统

为实现靛蓝染液组分浓度的在线检测,提高检测的准确度和精确度,设计开发了采用电位滴定法在线实时检测靛蓝染液中各组分浓度的系统。系统以工控机为核心,基于研华板卡PCI1710,在C#环境下,实现工控机对设备的控制以及对检测数据的采集,采用二阶微商法确定电位滴定的终点。通过对检测结果的分析可知误差在2%以内,说明系统可以满足工业生产的需要。     

基于高速切削加工工件测试的误差分离及误差补偿

机床 -夹具 -工件 -刀具系统的每项误差都会映射到加工工件上 ,通过测试加工工件可将影响工件加工精度的误差源分离出来 本文介绍一种通过在位测试和加工后离线测试车削中心上加工工件而进行误差分离的新技术 ,并应用参数化编程方法对误差进行软件补偿以提高零件加工精度     

基于PI模型的AFM压电陶瓷执行器迟滞误差补偿

本文针对原子力显微镜（Atomic Force Microscopy,简称AFM）迟滞特性易降低扫描图像精度,根据微位移测量的方法建立了可以精确描述AFM系统中压电陶瓷器执行器（Piezoelectric Ceramic Transducer,简称PZT）迟滞误差模型并提出了合适的误差补偿方法。首先,原子力显微镜作为测量工具,获得一系列特征样品的扫描图像,通过计算扫描图像数据计算出压电陶瓷的微位移。接着,依据微位移数据建立AFM系统中压电陶瓷执行器迟滞误差模型。最后,通过对压电陶瓷PI （Prandtl-Ishlinskii）迟滞误差模型解析求逆进行补偿控制方法研究。实验结果证明,PI迟滞误差模型可以精确描述AFM系统中压电陶瓷执行器的迟滞现象,基于该模型的补偿控制方法可以有效减小迟滞误差,是提高AFM系统中压电陶瓷执行器定位精度的一种有效方法。     

极化滤波技术的有效性研究

极化滤波技术在高频雷达抗天波干扰等领域有着广泛的应用，结合实际雷达测得的目标回波和干扰回波矢量数据，对极化滤波误差产生的原因、减小误差的方法以及利用极化滤波方法提高信干比的有效性进行了详细分析，结果表明，极化滤波的效果取决于目标、干扰信号的极化状态，在实际应用中为提高极化滤波器的滤波效果，增强对干扰信号的抑制能力，要选择最佳极化状态，同时尽可能减小对干扰极化状态的估计误差。     

积雪深度3D识别与数字摄影测量

为解决传统积雪深度测量方法投入大、耗时长、效率低等问题,基于SfM(structure from motion)技术提出一种无接触式的高精度摄影测量技术,应用风雪联合试验系统针对不同模型进行风雪联合试验,利用相机获取积雪分布照片,还原雪面的三维坐标并利用MATLAB编程提取雪面的空间分布数据,与钢尺实测数据对比来评价该测量方法的精度.对比结果表明:利用摄影测量法对简单形式屋面进行测量时,能将绝对误差控制在±2 mm,相对误差在1%以内;测量复杂屋面时,绝对误差可控制在±4 mm,相对误差约为3%,测量精度满足模型试验测量要求,且利用摄影测量技术对复杂屋面积雪分布测量工作效率有显著提高.     

基于雷达探测概率的飞机隐身性能评估

针对利用不同极化方式的雷达散射截面数据难以准确衡量飞机各个角域的隐身性能问题,提出了一种基于移动平滑算法和探测概率模型相结合的评估方法.首先设置平滑窗口对HH极化和VV极化的周向RCS数据进行了平滑处理减小了RCS极化相对误差.然后基于单脉冲检测和非相参积累检测求取了平滑数据的雷达探测概率及其探测概率误差,结合两种误差条件,并按照最佳移动平滑处理使RCS极化相对误差最小而不使原始数据信息失真,最优非相参积累检测效果尽可能反映各个角域探测概率误差信息的原则,定义了以滑动窗口尺寸和非相参积累脉冲构成的最优组合解.最后采用遍历比较法求解了隐身飞机RCS数据移动平滑及其探测概率的最优处理结果,进而对飞机重点角域的隐身特性进行了量化分析和有效评估.仿真结果表明:经过平滑处理的RCS数据,在求取非相参积累探测概率后,能够有效评估飞机重点角域的可探测性能,且组合解为(10,10)时,评估效果最佳.     

三维点云极化地图表征模型与智能车定位方法

为提高智能车定位精度提出一种基于三维点云极化地图表征模型的定位方法。该模型以点云极化图为节点,利用高精度GPS(Global Positioning System)和欧拉角实现该节点的全局位置表征;从极化图中提取点云的二维与三维特征,实现该节点的多尺度特征表征;通过一系列极化节点实现道路场景的数值描绘与虚拟重构。定位过程中,通过对实时获取的三维激光点云进行极化表征并与地图节点进行多尺度特征匹配实现智能车的地图定位。具体而言,首先根据待定位智能车GPS信号的稳定情况选用GPS匹配或者拓扑定位筛选地图节点并获取定位候选集,完成初定位;其次运用点云二维特征匹配结果从定位候选集中检测距离待定位智能车最近的地图节点,完成节点级定位;最后利用点云三维特征匹配结果与最近地图节点的全局位置计算智能车位姿,完成度量级定位。实验在两种典型场景下进行,节点定位准确率98.7%,平均定位误差21.4 cm,最大定位误差42.9 cm。结果表明,本文算法满足智能车高精度定位需求,且鲁棒性强、成本低、计算过程简单。