Measurement of nanofluid motion with laser speckle zero-crossing method

为了测量纳米流体的运动状态,采用激光散斑测速技术和过零测试方法,分别对TEM00激光散斑过零法测量纳米流体中纳米粒子运动速率和类TEM10激光散斑过零法测量纳米流体运动方向进行了理论分析和实验验证,取得了含大量噪声和基线漂移的散斑光强起伏信号;对该信号进行小波去噪和线性拟合,得到信号每秒过零次数与漫射物体运动速率间存在的正比关系.结果表明,纳米粒子具有良好的跟随性,且纳米粒子的速度可认为是纳米流体的实时运动速度;同时,通过实验验证了类TEM10激光散斑过零法测量流体运动方向的可行性.这一结果为纳米流体运动状态的测量和纳米流体传热机理的研究提供了理论和实验依据.     

激光散斑用于非正常眼的检查与校正

本文运用付里叶光学解释激光散斑运动情况;并给出各种类型眼睛校正后的实验结果。     

抗激光散斑干扰的电视制导跟踪算法研究

随着激光对抗技术的迅速发展,采用低能激光对电视制导实施散斑干扰已成为一种极具威胁的干扰形式,严重影响电视制导的跟踪效果。针对传统的电视制导跟踪算法在激光散斑干扰时跟踪效果不佳的问题,进行了抗激光散斑干扰的电视制导跟踪算法研究。首先设计激光散斑干扰模拟装置,在实验室条件下模拟产生激光散斑干扰,然后对当前主流的电视跟踪算法进行深入研究,重点对比分析其抗激光散斑的干扰能力。实验证明,粒子滤波跟踪算法具有较好的稳定性、鲁棒性和抗激光散斑干扰的能力。     

基于灰度共生矩阵方法的激光散斑特性分析

为了实现物体表面粗糙度的测量,基于激光散斑原理,利用灰度共生矩阵方法计算了激光散斑图像的基本参量,分析了激光散斑含有的物体表面粗糙度特征。在此基础上搭建了物体表面粗糙度激光散斑测量实验系统,采集了不同表面粗糙度标准样板在不同入射角条件下的激光散斑图,继而得到了研磨和平磨条件下散斑条纹对比度与光束入射角之间的关系。结果表明,入射角约为60°时,散斑特性及其对比度效果最好。     

改进的激光散斑照相法实验研究

激光散斑照相法是实验力学中应用众多的光学测量技术中的一个分支.由于激光散斑照相技术不需要参考光即可实现物体表面形变的测量,与激光全息术相比具有特别的优点,但传统的激光散斑照相法对离面位移不敏感,一般只局限于对面内位移的测量.本文着重于激光散斑技术的应用领域的拓展和激光散斑照相过程的改进,提出一种改进的激光散斑照相方法,并用于对离面位移的测量,用实验验证了所提方法的可行性,将其与传统激光散斑照相法和激光离焦散斑照相法的结果比较,实验表明这种改进在测量微小离面位移方面是有效的且具有更高的精度和可靠性.     

大气中远场激光散斑Rice函数分布实验及分析

为了观察大气引起的激光光束畸变,利用激光散斑理论中的Rice函数分布模型,分析了大气对LADAR激光作用产生激光散斑的本质及其变化趋势,进而建立了新的研究大气引起激光散斑变化的实验方法。根据反映在激光散斑Rice函数模型中束比值大小及分布,描述了远场激光散斑对比度变化规律。其中束比值的减小说明大气扰动使大气传播中激光产生了随机成分,束比值的分布变化说明大气对激光束的发散作用。结果表明:Rice函数分布模型散斑测量法可用于分析大气扰动的作用机制。     

基于激光散斑检测玉米种子活力方法的研究

激光散斑成像技术在医学和生物等领域得到广泛应用,照射对象内部变化可以产生动态变化的散斑图像.利用待测对象内部的散射粒子的动态变化与激光散斑变化的对应关系,结合激光散斑的统计学特性模拟相应算法,通过图像处理技术分辨出待测对象内部的动态变化程度.农作物种子内部粒子的活跃程度体现种子的活力,所以可以通过激光散斑技术的这个特点结合种子自身特性来分辨出作物种子的活力区域与非活力区域.     

数字全息再现像的激光散斑消除的研究

由于数字全息图受到激光散斑影响,使得其再现像产生较为严重的噪音。通过详细分析激光散斑形成的原因,并提出了用同一物体的多幅全息图的强度再现像叠加来减小激光散斑的干扰。具体分析了该方法的原理：在记录全息的物体照明光路中加入一散射体,在散射体的M个不同位置记录M张同一物体的全息图,然后将M幅数字全息的再现像叠加,激光散斑噪音下降为M~(-1/2)。最后给出了实验结果。     

激光散斑视觉速度规律的研究

定量给出了激光散斑在人眼视网膜上移动的速度和视觉速度的规律 ,找到了用激光散斑既方便快捷 ,又精确检验非正视眼光焦度的方法。     

数字散斑的边缘相关测量法

利用数字激光散斑图像测量物体的形变和微小位移是一种新兴的非接触测量方法,为提高测量速度,通过对数字散斑相关测量方法(DSCM)和激光散斑图像的特点进行研究,提出一种针对数字散斑图像的边缘相关测量法(DSMC)。该方法把移动前后的激光散斑图像像素在单方向上求和,使整幅图像的能量集中在边缘上,然后使用边缘上所形成的一维数列,通过插值和相关的方法求解激光散斑图像的位移。而激光散斑图像的位移可以反映出物体的位移或形变。理论和实验证明了该算法可行,可以大大节省数字散斑相关测量中数据处理的时间而不影响计算精度,因为此算法的运算精度主要取决于插值点的个数和散斑图像自身的综合误差。     

激光散斑验光仪及其应用研究

给出利用激光散斑测定人眼屈光不正的理论依据和有关公式,详细介绍了激光散斑验光仪的光路系统和主要特点以及临床应用研究的结果。     

基于塑料光纤的激光散斑特性研究

为了解决激光成像系统中的散斑问题,利用ULN2003芯片驱动喇叭振动光纤对激光成像系统中的散斑特性进行了研究。采用波长为532nm的激光作为系统光源,通过线阵CCD图像传感采集系统对激光散斑图像进行采集,对塑料光纤在不同振动频率下的激光散斑对比度进行了分析。结果表明,在光纤振动幅度不变、振动频率在0Hz~20Hz内逐渐增加时,图像散斑对比度逐渐减小;当振动频率大于16Hz时,图像的散斑对比度趋于稳定,达到良好的散斑抑制效果,可用于激光显示及激光成像等领域。     

基于灰度共生矩阵的激光散斑评价方法

为了抑制激光成像中的散斑噪声,采用灰度共生矩阵构建了激光显微散斑分析评价系统。系统采用波长为405nm的激光作为显微系统光源,利用电压驱动音圈电机振动样品对激光散斑噪声大小进行控制,同时采用CCD图像传感器采集不同驱动电压下的激光散斑噪声。通过对散斑噪声的角二阶矩、对比度、熵和逆差距特征参量的分析,较好地表征了激光散斑噪声的变化。结果表明,灰度共生矩阵方法可对激光显微成像中的散斑进行评价。     

激光显示中斑纹横向尺寸的估计

介绍了减弱散斑的很多方法,并分析了这些方法用来抑制激光显示中散斑的缺陷。通过研究分析激光电视的工作原理,得出了激光电视屏幕上散斑的形成原因。并建立了出瞳面和像面的二维坐标系统,利用统计光学方法得到了像面散斑光强横向自相关函数和规范化自相关函数的表达式,进一步推出像面散斑横向尺寸的平均大小。以红光为例,计算出斑纹横向尺寸的大小。最后分析和讨论了抑制激光显示中斑纹的方法,为以后激光电视中斑纹的消除奠定了理论基础。     

激光眼科技术的应用现状及发展趋势

说明激光的生物医学原理,并从泪道激光技术,激光治疗青光眼,激光眼袋整形,激光乳化摘除白内障,激光治疗屈光不正等发面介绍了激光技术在眼科领域中的应用现状,最后预测了激光眼科技术的发展趋势.     

Research on dynamic measurement method of speckle in laser display

Laser display technology is the most promising display technology in the market and is widely used in many fields. However, laser speckle has been troubling the application and expansion of this technology in some fields. In order to better evaluate the speckle, speckle measurement methods must be studied. In this study, a dynamic measurement method for laser speckles is proposed according to the optical superposition characteristics of speckle, which can reduce the influence of non-coherent factors on the speckle measurement results. The feasibility of the dynamic speckle measurement method is verified by designing an experimental scheme.     

Self-Mixing Speckle in an Erbium-Doped Fiber Ring Laser and Its Application to Velocity Sensing

In this letter, a new study of self-mixing speckle in an erbium-doped fiber ring (EDFR) laser and its application to velocity sensing is presented. We have experimentally built a fiber laser based on a ring cavity by using a packaged erbium-doped fiber amplifier and applied it to the self-mixing speckle experiments. We have also given theoretical analysis of the model of self-mixing speckle in the EDFR laser and the variation of the output power of the laser is deduced. The speckle signal has been statistically analyzed and found submitting to Gaussian distribution. For its utility to velocity sensing, the speckle signals at different velocities are processed through calculating the number of box by the fractal theory. A linear relationship between the number of box and velocity is obtained. The experimental result shows that the self-mixing speckle signal in EDFR laser can be used in velocity sensing.     

激光显示中散斑的抑制

文章首先概述了散斑的形成机理,接着简述了在近场条件下通过降低激光的时间或空 间相干性来抑制散斑的许多方法,并具体分析了仅通过降低激光的相干性来减弱激光显示中散斑的缺陷。提出一种在远场条件下减弱散斑的两维扫描复面转镜,且详细说明了该转镜的工作原理,当合成的激光束通过旋转的复面镜时,移动的干涉条纹在屏幕上产生“沸腾”的散斑图样。最后以红光为例,说明了合成光束通过转镜时显示屏幕上散斑对比度的降低,显示了二维转镜有效地抑制了激光显示中的散斑现象。     

基于微型光机电系统扫描镜技术的激光散斑抑制方法

激光固有的时间和空间相干性,造成的散斑现象成为实现激光显示技术的瓶颈。针对激光显示的消散斑问题,提出了一种基于微型光机电系统(MOEMS)扫描镜技术的散斑抑制方法,并设计了一种简单的二维扫描镜结构,为开发非运动式、小体积、低功耗、高速低成本电调制的MOEMS,实现对激光散斑的抑制,标准化消相干器件的工艺的开发和规模化生产技术提供了参考。