新型光纤熔接机中激光功率检测电路设计

设计了一种适用于新型光纤熔接机光功率探测对准系统中激光功率检测电路,通过选用高灵敏度的InGaAs光电二极管实现光电转换.采用差分放大电路进行前置的I/V转换和放大滤波,并对其进行了仿真测试和电路调试.结果表明:该检测电路能够有效的去除工频等噪声的干扰,并且具有稳定的输出信号和放大倍数,实现对输入的激光功率信号进行转换并输出匹配至0～3 V电压范围的A/D转换器中,为后续运用微机控制运动平台进行熔接奠定基础.     

基于中心定位算法的细胞双光子显微图像分割

细胞双光子显微图像中存在边界模糊不清、噪声严重以及背景复杂等问题,使用现有方法提取边缘的结果不够理想。为此,提出了一种有效定位细胞核、提取边缘的新方法。采取由粗到精的分割策略,逐步提取出细胞核的边缘:首先,用C-均值聚类算法对图像进行分类,大致分出细胞核、细胞质和细胞间质三部分;然后,对分类结果的Canny边缘图进行圆形度计算,准确定位细胞核;最后,采用改进的水平集方法提取出细胞核的边缘。实验结果表明:对于背景复杂、干扰较多的细胞双光子显微图像,该方法可以精确地定位细胞核,所提取的细胞核边缘也较为精确。     

基于多特征空间及其优化的城市遥感图像目标识别

城市遥感图像目标识别能够监测城市地物类型, 是近年来的热点研究话题, 然而, 基于像元的传统方法不能充分利用高分辨率遥感图像的特征信息, 基于对象的传统方法无法精确提取到对象. 针对传统方法的不足, 本文提出一种基于多特征空间及其优化的城市遥感图像目标识别方法, 该方法以两种传统方法为前提, 在联合像元特征与对象特征的基础上, 补充VGG19网络提供的深度特征来构建多特征空间, 利用XGBoost算法对多特征空间进行特征选择, 建立了一个最优特征空间, 最后送入随机森林识别器, 从而实现对城市遥感图像目标的识别. 实验结果显示, 本文方法的识别精度达到87.89%, Kappa系数达到0.83, 对研究区域具有较高的识别能力, 是一种城市遥感图像目标识别的有效方法.     

基于液晶空间光调制器的涡旋相位恢复检测系统像差

提出一种基于液晶空间光调制器对涡旋相位进行相位恢复的方法,这有别于传统相位恢复算法。实验中利用液晶空间光调制器产生光学涡旋,再利用CMOS摄像头来捕捉涡旋光斑。采用改进的GS算法对系统相位进行恢复,算法中入射液晶面光振幅与随机输入相位结合进行迭代计算恢复液晶波阵面。因为程序经过多次迭代计算均恢复出涡旋相位,故证实该方法可进行相位恢复。通过计算得出系统的像差,同时利用泽尼克多项式对系统像差进行了定量分析。     

光学相干弹性成像研究现状与展望

弹性成像技术是以软组织的杨氏模量、剪切模量、应力与应变等弹性参量为成像对象的技术。伴随着光学相干层析成像(OCT)的发展,光学相干弹性成像(OCE)由于其微米级别的分辨率,实时的图像处理以及非侵入式成像得到人们的青睐。综述了OCE的分类以及当今主流的几种OCE技术及其弹性图像重构的问题。探讨了OCE中施加机械负载方法和位移估算、应变估计的方法。OCE对检测组织临床上和病理上的机械特性拥有强大的潜力,特别是在诊断癌症,心血管疾病和眼科疾病上。总结了OCE研究和发展状况,并对其发展前景进行了展望。     

一种激光连续变倍准直扩束系统的设计

介绍了国内外激光扩束系统的研究现状,阐述了低倍率扩束系统设计原理,选用没有内部焦点的倒置伽利略式望远镜系统结构设计了一个无焦变倍的激光扩束准直系统。在Zemax软件中实现变倍扩束系统初始结构的设计,基于Zemax的REAY优化函数对光学系统中透镜的曲率半径和间距进行优化,实现5~25倍的连续变倍激光扩束。不同倍率下的波像差最大均方根值均小于λ/40,设计结果满足像质要求。经工艺分析,该设计符合加工的工艺要求,系统结构简单,具有实际应用价值。     

基于光开关的单光谱仪频域偏振光学相干层析成像系统

提出一种基于光开关的单光谱仪频域偏振光学相干 层析成像(PSOCT)方法。在参考臂通过1×2路光开 关把参考光分成两路,并在其中一路光路中放置1/4波片(QWP),从而在参考臂构建出一对正 交的偏振光。 利用光开关进行参考臂正交偏振光不同通道的选择,水平和垂直偏振光轮流返回与样品光发 生干涉, 实现偏振干涉信息的分时探测,再通过探测到的两路偏振干涉信息计算得到测量样品的相位 延迟图以 及强度图。本文方法实现了偏振光学相干层析成像系统的单光谱仪探测,得到了离体鸡脚蹄 筋组织的强 度图以及相位延迟图,能够实现高速偏振成像。     

用于小零件图像测量的双远心光学系统

为了能精确得到被测物体的几何参数,设计了一种采集物体图像的双远心光学系统,并通过数字图像处理技术对物体尺寸进行测量。用Zemax对系统进行优化,分析了系统的像差和传递函数,所设计系统的工作距离大于74mm,物方视场直径达到80mm,畸变小于0.11%,CCD全视场190lp/mm处传递函数大于0.3。分析了光学系统的放大倍率稳定性和测量误差,并对小零件进行了测量,测量误差在允许的范围内,符合测量要求。     

广角微型投影镜头设计

投影机更新速度快,高分辨率、轻便微小的投影机已是时代的需求。通过分析微型投影成像系统的特点,根据几何光学理论,用Zemax软件设计了一款投影显示芯片为0.61inch(1inch=2.54cm)、投射比为0.68∶1的微型投影镜头。镜头由2片非球面透镜和6片常用玻璃材料透镜组成,结构简单,系统光学总长为60mm,有效焦距为9.26mm,后工作距离大于20mm,最大口径小于23mm,全视场(FOV)为80°,相对孔径为1∶2.2。在71lp/mm特征频率处,全视场的调制传递函数均大于0.5,全视场相对畸变小于2.0%,镜头成像质量好。对微型投影系统进行容差分析,得出一套较为宽松的公差,适合生产加工。