高精度分划板自动对焦评价函数研究

提出一种基于离散余弦变换系数的自动对焦评价方法,用来准确、快速地反映分划板对焦过程.该方法对分化板图像进行离散余弦变换,通过组合有效的离散余弦变换系数来提供对焦评价值.进行了十字刻线和十字瞄准线两种不同分化板的对焦实验,结果表明,当对焦目标为分划板图像时,本文方法提供的对焦评价值,具有更好的单峰性、更高的灵敏度和更快的运算速度,拥有比空域评价法更优异的性能.     

长波红外激光目标仿真中拖尾现象的消除方法

目标仿真是一种能够降低武器测试时间与成本的技术。使用长波红外激光器投射光斑到屏幕上进行目标仿真时,往往会在屏幕上产生拖尾现象,使点状目标难以在屏幕上保持原有形状,严重干扰对目标的精确识别,降低测试精度。通过理论分析了激光功率、激光斑移动速度以及屏幕材料等因素对拖尾的影响,并通过系列的对比实验进行验证。首先,在相同的激光斑移动速度下,激光功率越高,拖尾现象越明显;其次,在激光功率相同的条件下,激光斑移动速度越慢,拖尾现象越明显;最后,不同的材料对10.6 m激光的吸收能力有很大的差别,散热性能越差,拖尾现象越明显。结果证明:采用根据激光斑移动速度实时调节激光功率以及使用适当热物理性质的屏幕材料的方法,可以有效消除和减轻拖尾现象。     

基于差动电路的准连续半导体激光器驱动设计

为了提高大功率半导体激光器驱动系统输出的稳定性和可调性、改善输出光束的质量、延长使用寿命,利用差动放大电路原理,采用开路时间常数法对驱动电路的静态工作点和频响特性进行了理论分析和实验验证。结果表明,驱动电路在保证电流输出无过冲的前提下,可以实现峰值电流0A~60A、脉宽可调范围20μs至连续、重复频率500Hz~10kHz、最大功率130W的连续可调电流输出。该设计较传统方法提高了输出稳定性,拓宽了大功率电流输出时的脉宽和重频可调性,具有更优异的性能。     

基于渐开线原理的快速光学延迟线装置

为了提高光学延迟线装置的性能,基于渐开线原理设计了快速光学延迟线(FODL)装置。分析了渐开线的基本原理并建立了数学模型,推导了光学延迟线装置的延迟距离公式。对光束通过延迟线装置后的光斑畸变进行了理论与实验分析。最后,搭建迈克尔逊干涉系统,对延迟线装置的延迟线性度、延迟平稳性、延迟距离和扫描频率进行了实验验证。结果表明:对于快速光学延迟线装置,入射光斑的半径越小,旋转平面反射镜的旋转角度间隔越小,出射光束的光斑畸变越小。该装置的延迟距离为40.036mm,延迟时间为133.453ps,线性度误差为0.419%,平稳性误差为0.806%,扫描频率为20Hz。与常用光学延迟线装置相比,该装置能够提供较大的延迟距离和较高的扫描频率,同时具有线性度好、平稳性好等优点,满足快速光学延迟线的使用要求。     

基于立方型相位板调制的波前编码图像恢复

针对立方型相位板对光瞳调制具有非旋转对称性及实际相位板方位测试困难从而导致实际波前编码系统后续图像不能准确恢复的问题,提出了以灰度梯度向量模方和为判据的等增量旋转调整点扩散函数(PSF)的维纳滤波方法。对于手持式裂缝检测波前编码系统的图像恢复,以ZEMAX软件设计得到的PSF为基础,根据立方型相位板PSF的旋转性质,进行旋转增量修正,并使用循环边界的方法消除截断振铃效应,来提高图像恢复的质量。实验表明,改进算法可以有效地修正系统的PSF,对波前编码实际系统图像的恢复有很好的适用性。     

热圆柱体表面温度的干涉法测量

介绍一种利用干涉原理测量热圆柱体表面温度的方法,首先,在对圆柱体周围空气的温度和折射率分布特点进行分析的基础上,建立Fizeau等厚干涉系统,调整光路使干涉条纹稳定且等间距。然后,将圆柱体水平放置于干涉光路中加热,记录物体加热前后干涉条纹图像,利用曲线拟合和轮廓跟踪算法对图像进行处理,进而计算出紧靠圆柱体表面处空气的折射率。最后,利用热圆柱体附近空气温度分布的特点,以及空气温度和折射率之间的关系,确定圆柱体的表面温度。结果表明：此方法的测量精度不低于1％,温度分辨率不低于0．1K。     

一种埋弧焊视觉跟踪系统

论述了一种埋弧焊缝视觉跟踪系统的原理，重点讨论了跟踪系统的参数选择和视觉跟踪控制处理部分的组成，实验表明，本系统具有景深大、工作距短、控制准确、可靠性高等特点。     

模式识别和图像分析技术在冰壶运动中的应用

冰壶是奥林匹克运动会的正式比赛项目.针对冰壶的形状、色调特征和定位测量要求,提出了通过工业CCD摄像机获取图像,经过基于色调的图像分割进行目标识别和粗定位,并通过进一步提取边缘和椭圆模板拟合而获得目标精确位置的方法.实验结果表明该方法可以正确识别物体相对于标线3mm的位置变化.