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1.
用四象限光电探测器获得光斑参数   总被引:2,自引:2,他引:5  
对四象限光电探测器的信号处理方法进行了研究.分析了用四象限光电探测器获得光斑参数的方法,研究了其各项指标及误差来源,提出了一种新的采用微动法的四象限光电探测器光斑参数的计算方法,并与传统方法进行了比较.采用微动法获取四象限光电探测器的光斑参数,不仅能够得到光斑的光心坐标,还能够计算出传统方法得不到的光斑的半径,增加了信息量.与传统的方法相比,该方法具有误差与光斑中心位置、光斑半径无关的优点.理论分析、仿真和实验都证明,采用四象限光电探测器获得光斑参数的方法具有相当多的优点.获得的参数由两个增加到三个,采用Φ30 mm的GaAs-PIN四象限探测器时,最大误差由18%减小到1.2%以下,将其应用于车辆问大气激光通信光电精定位系统中证明,响应时间可减少30.75%.  相似文献
2.
航空透明件光学角偏差测试仪的光学系统设计   总被引:1,自引:1,他引:1  
光学角偏差为航空透明件的一个最重要光学性能指标.介绍了一种航空透明件光学角偏差测试仪,其光学系统采用LED光源、双光路、千兆网面阵相机等技术,实现了光学角偏差自动检测,并增加了分辨率检测功能.光斑位置检测为角偏差测试中的关键技术,其判断精度直接决定了仪器的精度.在模板匹配算法的基础上提出了一种新的检测光斑位置的亚像素算法,提高了仪器的测量精度.仪器的角偏差测量范围为±42.6′,测量的绝对误差≤±7″.  相似文献
3.
四象限探测器的特性测试   总被引:1,自引:1,他引:8  
赵馨  佟首峰  姜会林 《光学精密工程》2010,18(10):2164-2170
研究了用四象限探测器检测光斑中心位置时,入射光斑的各种特性和外部环境对象限探测器输出产生的影响。通过理论推导得出了入射椭圆高斯光斑时光斑中心位置与探测器输出的关系公式及检测灵敏度公式;搭建实验系统完成了室内及野外测试实验。实验结果表明,室内环境下探测器具有较高的检测精度与细分能力;在极限灵敏度下通过数字滤波可以使器件具有36细分的能力;测量了象限探测器的电压特性,完成了背景光特性、光斑大小特性、信噪比特性测试实验。野外实验表明,光强闪烁对探测器影响很大,当大气折射率结构常数为10-16时,距离在830 m时器件仅具有7细分能力,距离在12.5 km时基本没有细分能力,已经无法进行光斑检测。  相似文献
4.
应用迭代圆环像素率法实现快速虹膜定位   总被引:1,自引:1,他引:1  
针对虹膜定位易受噪声影响、速度慢、自适应性差等问题,提出了基于迭代圆环像素率法的快速虹膜定位算法。提出的定位算法包括切割虹膜图像、Hough圆检测粗定位、微积分算子精定位3个部分,从切割虹膜图像、图像抽样、迭代圆环像素率法、快速Hough圆检测以及分层定位思想5方面提高算法的速度。提出了缩小半径范围的迭代圆环像素率法以及消除瞳孔光斑的形态学方法,瞳孔分割阈值以及小范围的圆心、半径候选集等参数都是通过计算得到,自适应性好。使用4个虹膜数据库进行实验,并与相近算法进行了对比。实验结果表明,该算法的定位准确率为97.75%~99.07%,定位时间为52.847~158.502 ms,是一种鲁棒、快速、自适应的虹膜定位算法。  相似文献
5.
光子计数法测量类针孔成像光斑照度   总被引:1,自引:1,他引:0  
为了精确测量三代微光像增强器的信噪比,采用光子计数法研制了瞬态类针孔弱光照度计来实现微光像增强器阴极面上φ0.2 mm类针孔成像光斑的1.08×10-4 lx照度测量.首先,分析了色温为2 856 K的光源形成的类针孔弱光光斑的光子分布概率及光子数涨落偏差等光子统计特性,计算了平均光子通量.然后,针对类针孔弱光光斑的光子通量特点及成像特性,研究了光子计数法测量弱光照度原理.最后,介绍了瞬态类针孔弱光照度计的组成及测量方法.对三代微光像增强器的信噪比进行了测量实验,结果显示:三代微光像增强器信噪比测量装置的照度测量偏差为0.4%,像增强器信噪比测量不确定度为5.0%,表明基于光子计数法研制的瞬态类针孔弱光照度计有效提高了类针孔光斑极弱照度测量的准确度.  相似文献
6.
光笔式大视场三维视觉测量系统   总被引:1,自引:1,他引:1  
针对先进制造业对大型装备大范围精密尺寸测量需求,根据双目立体视觉测量原理设计了一种光笔式大视场三维视觉测量系统.基于透视投影变换下的时针顺序和共线性不变量设计了光笔特征点空间分布模式,实现了特征点的准确识别与接触探头坐标的计算.应用双目立体视觉传感器的透视投影和齐次坐标三维测量模型,以一维基线尺靶标自由移动和基准长度约束为核心,通过本质矩阵E的线性求解结合非线性优化实现了其结构参数的现场精确标定.研制了由光笔、双目立体视觉测量系统、便携式三脚架、一维基线尺靶标和测量软件构成的大视场三维视觉测量系统,完成了机器人本体表面三维数据的稠密测量实验,在7 m×4.7m测量范围内系统的测量精度优于0.2 mm.实验显示设计的光笔式大视场三维视觉测量系统在光笔结构、发光点识别方法和系统标定方法上均具有新的思路.  相似文献
7.
激光光斑位置精确测量系统   总被引:1,自引:1,他引:4  
设计了一种激光光斑位置测量系统,用于提高激光照射器监测系统测量激光光斑位置时的测量精度.分别介绍了测量系统的组成及它们的信号连接关系.针对激光光斑图像采集过程中的后向散射现象,提出基于异步距离选通的激光后向散射抑制技术.为了克服大气湍流扰动对激光光斑成像的影响,利用改进的盲解卷积算法对激光光斑图像进行事后图像处理.最后,对光斑图像进行畸变校正,并利用高斯曲面拟合算法提取光斑位置.设计了若干仿真实验,并应用该系统处理了实际外场实验.结果表明,所设计的激光光斑位置测量系统的测量精度不超过0.3 pixel.  相似文献
8.
CCD中的激光光斑阴影现象及机理   总被引:1,自引:1,他引:0  
对CCD相机在激光辐照下的暂时性失真问题进行了研究.用532 nm连续激光辐照以线阵CCD为图像传感器的Piranha HS-41-02K30相机进行了实验,实验发现,激光光斑和3个与其大小、形状皆相似的暗斑同时、等间距地出现于感光阵列方向上.这些暗斑即为CCD相机在激光辐照下的一种暂时性失真现象,本文称这3个暗斑为光斑阴影.根据实验数据分析了这一现象的规律和产生机理.分析认为,CCD图像传感器4个并行读出电路因共用同一偏置源而相互影响是产生光斑阴影现象的内在机制.推导了共偏置并行电路信号之间相互影响的关系式,由得到的关系式可知,降低公共偏置源与并行读出电路公共节点之间的电阻可减弱上述阴影失真现象;而用4个电压源分别为并行读出电路提供偏置,可以消除这种光斑阴影现象.本文推导的共偏置并行电路影响关系式不仅可解释阴影现象,也可为设计CCD器件时减弱或消除阴影失真提供借鉴.  相似文献
9.
基于光斑旋转的光纤温度传感器   总被引:1,自引:1,他引:0  
王华  查媛  吴骏  马军山 《光学仪器》2014,36(4):311-314
设计了一种基于光斑旋转的新型光纤温度传感器,采用在一根光纤上绕制2个光纤环的方法,通过对一个光纤环直径的调节使其发生宏弯损耗,以获得合适出射光斑数;对另一个光纤环置于水温控制箱中,观察温度的变化与出射光斑发生旋转的关系。利用MATLAB对实验数据进行处理,获知光斑角度与控制箱温度存在很好的线性关系,同时实验分析了光纤环的直径、光纤环的紧绕圈数对传感器灵敏度的影响。  相似文献
10.
基于输出光斑旋转的光纤微弯位移传感器   总被引:1,自引:1,他引:0  
吴骏  查媛  王华  马军山 《光学仪器》2016,38(2):117-120,127
研究光纤微弯位移传感器,在单模光纤传输系统中设计了一个光纤圈和光纤微弯传感器.通过改变光纤圈的直径,以获得两个光斑,通过移动光纤微弯传感器,记录输出光斑旋转情况,并分析了传感器的移动位移和输出光斑的旋转角度之间的关系.实验表明,光斑转移角度与传感器位移在一定范围内存在良好的线性响应关系,因此可通过检测光斑图像的旋转来实现位移量的测量.  相似文献
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