提高眼底自适应光学成像系统的普适性设计

自适应光学技术被广泛应用于人眼像差的校正,从而实现眼底细胞和微血管进行高分辨率成像。传统自适应光学系统受夏克哈特曼波前探测器的动态范围限制,只对部分人群适用,无法对高屈光不正人群进行眼底高分辨率成像。为了提高眼底自适应光学成像系统普适性,本文设计了一种基于音圈变形镜高分辨率眼底自适应光学成像系统：引入Badal调焦系统,能够对人眼屈光度在-8～8 D的眼底进行高分辨率成像;用轴锥透镜组代替传统的环形光阑,控制正、负轴锥透镜间距可以调节环形光内径,以适应不同人眼的角膜,同时避免角膜反射的杂光;通过视标引导实现大视场成像。仿真结果表明,照明子系统在眼底视网膜照度分布均匀;在设定的公差范围内,至少有90%的MTF值在25 lp/mm达到0.21（对应视网膜上4μm）。在实验室搭建了相应的光路,对大畸变的模拟人眼进行了成像,获得了较好的成像效果。     

液晶自适应光学在人眼眼底高分辨率成像中的应用

为了获得人眼眼底高分辨率图像,将液晶自适应光学(AO)技术引入到传统检眼镜中,采用基于夏克-哈特曼波前探测器(sHwS)和硅基液晶空间光调制器(LCOS-SLM)的自适应光学系统来校正人眼的高低阶像差,获得了细胞量级的高分辨眼底图像,为眼科疾病及其相关疾病的早期诊断提供了有力工具.采用闭环和开环两种校正模式,都获得了清晰的眼底图片,认为液晶自适应光学系统在活体人眼眼底高分辨率成像上具有巨大潜力.     

眼底成像处理系统的研究

介绍了一种新型眼底成像装置及相关图像处理系统．该仪器可广泛用于多种脉络膜及眼底疾病的临床诊断和研究工作．     

PIC单片机在阀门定位中的应用

文章介绍用PIC16C71单片机作控制核心 ,以步进电机为驱动器 ,实现远程控制阀门定位的方法。该方法简单易行 ,控制系统经使用效果良好。文章给出了系统设计原理、硬件电路、部分子程序及初始化程序。     

基于AT90CAN128步进电机控制驱动系统模块设计

本文介绍了一种采用AT90CAN128单片机为控制核心,L297、L298集成电路为驱动电路的步进电机控制系统。阐述了步进电机控制特性,控制和驱动系统的硬件电路设计及其软件的编制流程。经测试,模块能同时控制2路步进电机的方向,启／停,转速,性能优良。     

基于单片机控制的步进电机自适应细分调速方法研究

为了响应市场对其负荷减速高速运转的要求,设计一种基于单片机控制的步进电机自适应细分调速方法。通过划分电机自适应加速、匀速和减速三个阶段,采用离散法对步进电机自适应细分调速进行离散处理,校正局部误差。再采用计算速度定时周期的方法,确定步进电机调速定时常数。计算调速参数,规范调速服务流程,根据调速指针匀速转动趋势,选择程序结束标识,完成对电机的S形曲线加减速控制。采用设计对比实验的方式验证提出方法在实际应用具备更好的控制速度,可满足步进电机自适应细分调速的运行需要。     

液压系统压力/速度调节器设计

针对液压传动系统对压力／速度调节器的要求,设计了单片微机与步进电机的硬件接口电路、步进电机工作控制软件以及单片机和上位机之间的通讯接口与软件。该控制调节器成功地应用于生产发发动机气门的电镦机上。     

视标引导的自适应光学眼底成像视场精确定位

自适应光学眼底相机,由于较高的成像分辨率和人眼等晕角的存在,单次成像的视场被限制在1左右。必须实现单个视场的精确定位和多个视场的图像拼接,才能得到完整的眼底图像。为了精确定位,文中分析视标引导成像视场的原理,设计了新型的视标引导系统。平行光照明视标,并通过透镜聚焦于人眼瞳孔中心,这样能够精确测量眼底成像视场的位置。基于此搭建的自适应光学系统可在22.6的眼底范围内成像,精度达到0.003。这套系统成功实现了单个细胞的追踪和眼底血管的大视场拼接,这将有益于液晶自适应光学系统在临床眼科的应用和推广。     

智能电动车水平自适应控制系统的设计

电动车在跷跷板上自动寻找平衡点的关键是小车的平衡检测装置和小车的自适应控制能力,文中给出了采用单片机AT89C52为智能电动小车的主控芯片,同时利用自制的平衡传感器来寻找跷跷板平衡点。从而使跷跷板处于平衡的实现方法。     

四通道阵列偏振成像自适应光学系统设计

在大气湍流影响下,为了实现对远距离目标偏振成像,基于孔径分割技术和自适应补偿技术,设计了四通道阵列偏振成像自适应光学系统。偏振成像部分采用四通道阵列结构,每个偏振通道获取目标不同偏振分量的强度图像,从而实现同时偏振成像。采用闭环自适应系统对波前畸变进行实时补偿。光学系统的设计焦距为364 mm,F数为2.5,工作波长为1.06 μm,半视场角为±0.3°。设计结果表明,系统成像性能接近衍射极限,可以实现同时偏振成像和波前畸变的校正。     

基于单片机的步进电机控制系统设计

为实现PC上位机或单片机单独控制步进电机,提出一种基于MSP430FG4618单片机实现的步进电机控制系统。利用单片机USART模块与PC机之间的串行通信或硬件矩阵键盘．通过脉冲分配器PMM8713和驱动器PMM2101控制步进电机的各种运行方式,实现三相或四相步进电机在不同工作方式下的启停、转向控制和调速等功能。通过输出转矩测量,系统从0～1．5A增大过程中最大静转矩与电流有着近似的线性关系,估算误差在10％左右,验证了系统的合理性。     

基于89C51单片机的步进电动机控制系统设计

为了实现对步进电动机控制的需求,提出了一种基于89C51单片机控制的步进电动机系统设计方案,并完成步进电动机系统的硬件和软件设计。单片机采用89C51系列,在单片机与步进电机之间选用74LS04与4N29组成的驱动电路,实现对单片机的保护。该系统的软件部分采用进行C编程,能够完成对步进电动机的精确控制。实际应用表明,所设计的控制系统具有操作简便、控制精度高、可靠性好等特点,具有较高的使用价值。     

自适应元器件在激光加工中的应用

在激光加工技术中,自适应光学元器件的应用越来越广。介绍了自适应反射镜和透镜的原理及其在一般激光切割、厚钢板的激光锯切和三维激光焊接中的应用。     

自适应光学中变形镜的研究

大气对激光束的湍流效应是制约激光通信技术发展的一个主要因素,研究发现自适应光学技术可以有效的缓解激光束在大气中传输受到的影响。自适应光学系统由探测器、控制器和校正器3部分组成。首先由探测单元和控制单元确定控制信号,然后通过控制器改变变形镜的镜面,以达到校正波前的目的。变形镜是自适应光学系统中实现波前校正的关键器件．其特性将直接影响系统对波前光束的改善结果。通过对变形镜的工作原理、分类、技术要求和性能指标的研究．该系统补偿效果达到90％。     

模型式无波前探测自适应光学系统收敛速度优化

基函数及其阶数的选择对模型式无波前探测自适应光学(AO-Adaptive Optics)系统的收敛速度和校正效果具有重要的意义。当变形镜(DM-Deformable Mirror)的本征模作为系统的基函数时,系统的收敛速度取决于本征模的阶数。考虑到实际应用中,低阶像差占整个像差的大部分,为加快模型式无波前探测AO系统的收敛速度,使用本征模的部分低阶模式作为系统的基函数,分析系统的收敛速度和校正能力。结果表明:当校正效果达到全阶模式校正效果的80%时,不论湍流强弱,系统收敛速度都有一定程度的提高。相同的波前像差下,变形镜单元数越多,系统收敛速度的优化空间越大。     

液晶自适应光学在天文学研究中的应用展望

液晶波前校正器作为一种高单元密度的新型波前校正器件,通过相息图的衍射可以轻松实现十微米的波前位相校正量。因此,基于液晶波前校正器的自适应光学(LCAO)系统是21世纪天文观测领域非常有希望普及的系统。但是液晶波前校正器存在响应速度慢(10ms)、能量利用率低的双重问题,国际上一直处于探索研究中。本课题组不但解决了能量问题,而且在速度方面不断取得进步,所研制的LCAO系统与1.23m口径望远镜连接,清晰观测到土星及其环绕的光环带,分辨出4.8和5.5视星等的α-Com双星,成像分辨率达到1.8倍衍射极限分辨率;目前系统延迟时间只有2ms,可以说已达到工程应用水平,在装备8~10m级大口径天文学望远镜方面极具应用潜力。     

宽带天线罩物理光学算法中的自适应网格技术

任意形状天线罩物理光学算法中，需要将天线罩外形网格化，由于宽带天线罩工作带宽校宽，固定尺寸网格模型无法满足表面积分一致性收敛要求，特别是在高频端，在工作站的UG平台上也无法生成极细化网格。本文提出了一种自适应的网格细化技术，以低频网格为基础，随频率自动细化网格，实现了表面积分的一致性收敛，在保证精度的前提下，使计算时间最小化。     

不同导星数量和排布情况下地表层自适应光学系统的性能分析

基于频谱滤波理论和经典大气湍流 7 层模型, 通过地表层自适应光学 (GLAO) 系统的理论滤波器模型, 结合 有限导星条件下的误差传递函数 (ETF), 探究了不同导星数量与不同导星排布情况下地表层自适应光学系统的性能。 研究结果表明 6 颗导星呈中心 1 颗、其余 5 颗在视场边缘均匀环形分布时, 系统校正性能较优。该研究结果对正在研 制的一米新真空太阳望远镜多层共轭自适应光学 (MCAO) 系统 (含有 GLAO 系统) 具有重要指导作用和参考价值。