空间外差光谱仪的干涉图校正

空间外差光谱技术(SHS)作为一种新型超光谱分辨率的光谱分析技术近年来得到了快速发展和广泛应用。根据SHS的基本结构和原理,本文对SHS应用系统中能对干涉图产生影响的各种干扰和畸变进行了分析,并针对这些干扰提出了一种SHS干涉图校正方案。实验结果表明,该方案不仅可以对干涉图进行有效校正,而且复原光谱能够良好地反映输入光谱信息,提高SHS的反演精度。     

成像干涉光刻技术及其频域分析

传统光学光刻技术(OL)由于其固有的限制,虽然可对任意图形成像,但分辨力较低。无掩模激光干涉光刻技术(IL)的分辨力可达l /4,却局限于周期图形。成像干涉光刻技术(IIL)结合了二者的优点,用同一个系统分次传递物体不同的空间频率,能更有效地传递物体的信息,以高分辨力对任意图形成像。初步模拟研究表明,在同样的曝光波长和数值孔径下,对同样特征尺寸的掩模图形,IIL得到的结果好于OL。在CD=150nm时,IIL相对于OL把分辨力提高了1.5倍多。     

摆扫干涉光谱仪信号调制度影响分析

信号调制度是摆扫干涉光谱仪的一个重要性能指标.从摆扫干涉光谱技术原理出发,就反射镜的镜面弯曲误差、分束器性能变化和平行动镜的倾斜误差等几个方面对信号调制度的影响进行理论分析,给出了调制度表达式,并指出调制度与相对应的性能参数之间的关系.     

干涉合成孔径雷达复图像配准精度分析和方法

基于干涉合成孔径雷达（Interfermetric Synthetic Aperture Radar-InSAR）的系统模型、干涉相位误差的统计特性，分析InSAR配准精度与干涉相位误差之间的确定关系，讨论复图像配准过程中存在的问题，给出实用的InSAR复图像配准方法。通过对SIR-C/X-SAR意大利Enta火山干涉数据的处理，得到了精确的配准结果。     

鱼眼图像的校正算法

基于鱼眼镜头的全方位视觉系统可应用在很多方面,如全视觉监视、机器人导航等。全方位视觉系统的标定和畸变图像的校正是至关重要的两个部分。本文给出标定鱼眼图像中心和半径的方法,它们算法简单,很容易用软件实现,并通过实验说明它们的有效性。然后用标定得到的参数进行校正。鱼眼成像规律常被用在鱼眼镜头设计中。本文推导出校正模型。基于这些校正模型,得出组合校正模型,并通过实例验证了这种组合校正模型的正确性和有效性。     

采用双向偏置曝光的成像干涉光刻技术

成像干涉光刻技术(IIL)具有干涉光刻技术(IL)的高分辨力和光学光刻技术(OL)产生任意形状集成电路特征图形的能力。在IIL中,按掩模图形的不同空间频率成份分区曝光,并使其在抗蚀剂基片上非相干叠加,得到高分辨抗蚀剂图形。本文在研究一般三次曝光IIL原理基础上,提出采用沿X轴正、负方向以及沿Y轴正、负方向偏置的双向偏置照明,分别曝光 X方向、-X方向、 Y方向、-Y方向的高空间频率分量并与垂直于掩模方向的低空间频率分量曝光相结合的五次曝光IIL。理论和计算模拟表明,该方法可以提高图形对比度和分辨力,并减小因调焦误差引起的图形横向位移误差,有利于改善抗蚀剂图形质量。     

微型光谱仪中传感器S11639的非线性校正

S11639线阵传感器常被用于需要紫外测量的微型光谱仪中。但当S11639曝光量较大时,会出现光谱响应的非线性,从而影响微型光谱仪的动态范围,因此必须进行非线性校正。利用卤钨灯与氘灯测量微型光谱仪的光电响应特性曲线,找出S11639的曝光量与A/D转换输出的线性部分,对数据进行直线拟合,获得S11639在线性范围内的系数。在此基础上,外推得到其在非线性范围内的理论值,求出理论值与实际测量值的差异,利用最小二乘法进行多项式拟合,实现S11639线阵传感器的非线性校正。同时,对比实验结果,分析实验数据的误差成因,为更好地利用基于S11639微型光谱仪的全动态范围光电检测提供实验依据。     

基于CCD的智能小车图像校正

在Freescale杯全国大学生智能汽车竞赛中，要求小车能识别白色背景配黑色中心引导线的赛道，然后根据赛道环境由MCU控制执行机构让小车沿线跑完全程。以CCD摄像头为传感器的小车一般都要求有较大的前瞻距离，而这样势必带来图像的几何畸变，传统的理论校正比较繁琐，本文主要介绍一种简单易行的工程校正方法。     

掩模投影成像干涉光刻研究

掩模投影成像干涉光刻技术以在很小或几乎不增加光刻系统成本的基础上来提高光刻分辨率为目的,充分利用系统的有限孔径,将掩模图形不同的空间频率分别进行传递,最终以高分辨率对掩模成像。本文阐述了IIL的基本原理,介绍了一种实验系统,并给出了部分模拟和实验结果。研究结果表明,掩模投影成像干涉光刻技术比传统投影光刻能够得到更高的光刻分辨率。     

运动补偿下成像光谱仪的辐射能量采集特性

为研究运动补偿下成像光谱仪的辐射能量采集特性,首先推导出系统探测器像元采集到的光谱辐射能量与瞬时视场光轴摆角的关系式.据此,在可见近红外(0.4～1.0 μm)光谱范围内,计算不同摆角下系统采集到的光谱辐射能量与观测星下点(对应光轴摆角为0°)时系统采集到的光谱辐射能量的比值.结果表明:与观测星下点相比,运动补偿过程中系统采集到的总光谱辐射能量随光轴摆角的增大而减小,并且其中地面目标辐射所占的比例也随之减小.系统信噪比有类似的特性.要使整个观测过程辐射能量提高的倍率保持或接近预期的补偿倍率,光轴摆角尽量小于30°.     

Functional equation for the fading correction of imaging plates

Several experiments were performed to investigate the effects of temperature on the fading of the commercial imaging plate, IP (BAS-UR). The fading characteristics were measured under controlled temperatures between 0°C and 60°C after irradiation with ²³⁸U alpha-ray and ⁶⁰Co gamma-ray sources. Applying Arrhenius' equation to the experimental results, we calculated a universal functional equation that includes two variables: elapsed time (t) and temperature (K). The photo-stimulated luminescence (PSL) calculated by this equation showed good agreement with the results of our experimental ones between 0°C and 40°C. From this equation, the activation energies of the fading are estimated to be about 0.9 eV for both ²³⁸U alpha-ray and ⁶⁰Co gamma-ray sources.     

Off line parallax correction for neutral particle gas detectors

In a neutral particle gas detector, the parallax error resulting from the perpendicular projection on the detection plane or wire of the radial particle trajectories emanating from a point like source (such as a scattering sample) can significantly spoil the apparent angular resolution of the detector. However, as we will show, the information is not lost. We propose an off line data treatment to restore as much as possible the original scattering information in the case of a one-dimensional parallax effect. The reversibility of parallax follows from the algebraic structure of this effect, which is different from the resolution loss which is essentially irreversible. The interplay between finite resolution and parallax complicates the issue, but this can be resolved.     

面向自动对焦的图像预处理技术

从噪声、亮度一致性及视场变化等角度分析了在对焦系统中进行图像预处理的必要性。提出维纳滤波与亮度归一化相结合的图像预处理技术,去除固定模式噪声和亮度变化的影响。实验表明,经过预处理后明显改善了对焦评价函数曲线的形状:曲线更加平滑,局部峰值得以去除,同时曲线灵敏度提高78%。所提出的预处理技术使对焦搜索避免陷入局部极值,在提高对焦速度与对焦精度两方面均有应用价值。     

非晶硅平板探测器不一致性校正技术

针对非晶硅平板探测器不一致性偏大,导致探测器灵敏度出现非线性的问题,提出了基于探测器像元灵敏度均值的校正方法。此方法基于线性拟合校正的思想,在一定管电压下,改变管电流采集一组探测器基准图像,利用这组图像与其相应均值进行拟合,再把拟合系数作为校正因子对试件成像进行校正。该方法通过缩小校正的输入范围,满足线性系统成立的条件,使非线性问题线性化,实现了各像元点对点的线性校正。实验结果表明,与常规线性校正相比,该方法不仅提高了系统成像的动态范围,而且随着标准差的降低,信噪比相应地提高了近1.3倍。     

Dependence of fading patterns of photo-stimulated luminescence from imaging plates on radiation, energy, and image reader

We have been investigating the fading characteristics of imaging plates (IPs) as integral type detectors. The dependence on alpha, beta, and gamma ray radiation and their energies of the fading effect was measured using three types of IPs (BAS-UR, BAS-TR, and BAS-MS). The functions to correct the fading were determined by using the method reported in a previous paper. In all types of IPs, we confirmed that the fading effect is independent of the energy of the incident particles of beta and gamma rays and also independent of radiation except for the first component, which fades out in a very short time after irradiation with alpha rays. These results are very useful in the utilization of IPs as integral detectors in practical radiation fields.

Empirically, the fading pattern is known to change when the IP is scanned by different types of image readers. The differences in the fading patterns obtained with two types of image readers, the BAS-1000 and the BAS-5000 (Fuji Film Co.), is discussed. Development of an equation for correcting the effects of the differences in the image readers was attempted.     

Modified gamma correction method to enhance ball grid array image for surface defect inspection

BGA (Ball Grid Array) surface defect detection requires faster and more accurate methods for semiconductor industry applications. Traditionally, the BGA inspection used gray-scale images. However, the solder pad, wiring and gray scales shown in images depict little variance. Therefore, when the threshold value is poorly set or the contract rate is insignificant, BGA detection may fail to segment an object. This research proposes a modified methodology that uses Gamma correction for image enhancement. Three-color bands were applied to a modified Gamma correction algorithm (i.e. RGB) to better separate the high and low image contrasts. Better results were obtained by dividing the image into background and foreground portions using the Gamma correction. As a result, the proposed method improved the contrast value by 52.09%. After the images were enhanced and segmented, the compactness and internal holes were calculated as features for classification. The results showed that classification correctness was 96.43%. The proposed method used a 640?×?480 pixel image, performing complete defect detection 0.3 seconds faster than the traditional enhancement method, which requires 1?second. The research results provide an effective solution for the detection and classification of the BGA surface tin ball defect problem.     

一种改进的快速归一化积相关图像匹配算法

归一化积相关算法是一种经典的图像匹配算法,具有操作简单、匹配概率高等优点,其不足之处主要在于计算量大,难以满足实时性要求。为此,本文首先提出了一种减少归一化积相关算法计算量的方法,通过从基准图像中构造出两个搜索矩阵,来简化实时图像的搜索路径,使其只需沿一个方向平移就可以完成匹配,并且可以很容易地通过相邻两个基准子图之间的迭代来避免图像能量的重复计算;接着将该方法与BPC算法的思想相结合提出本文的快速匹配算法,从两个方面来减少传统算法的计算量,进一步提高了算法的运算速度;最后通过实验仿真验证了本文算法的优越性。     

利用图象测量技术的摊铺机实时定向测量系统

为实现对摊铺机行进方向的实时非接触式测量 ,采用图象测量技术 ,利用 CCD图象传感器构成了方向测量系统。介绍了该系统的测量原理、组成结构及软件设计。实验结果表明 ,该系统具有 1 mm的测量分辨力和± 3mm的测量精度 ,且完全满足对测量实时性的要求。     

改进的FAST算子耦合投影约束法则的图像匹配算法

目的针对当前较多图像匹配算法主要通过对特征点的相似性进行度量来优化匹配特征点,忽略了特征点之间的投影相关性,导致算法的鲁棒性下降、匹配错误度较高的问题,文中提出了基于改进FAST算子耦合投影约束法则的图像匹配算法。方法首先,利用FAST算子提取图像特征点,并通过Harris算子去除FAST算子中的伪特征点,充分获取稳定特征点。然后,利用圆域内像素点的高斯曲率值,对特征点进行描述。最后,利用归一化互相关系数(Normailizedcorrelationcoefficient,NCC)对特征点进行匹配。并通过特征点之间的投影关系函数计算特征点的投影值,并根据投影值建立投影约束法则,以去除错误配点,优化匹配精度。结果实验数据显示,与当前图像匹配技术相比,所提算法具有更好地鲁棒性与匹配精度,在多种几何攻击下,所提算法的正确匹配率仍可维持在90%以上。结论所提算法在各类几何变换下仍具有良好的匹配精度,在图像处理、信息安全等领域具有良好的参考价值。     

空间光学合成孔径成像系统原理与关键技术分析

根据傅里叶成像理论,分析了光学合成孔径系统成像原理,指出光瞳函数的离散化,提高了光学合成孔径成像系统的分辨本领,但降低了系统传函中频性能,并使系统在信息获取时具有方向选择性。运用遗传算法对光瞳构形进行优化,光瞳优化后,四孔径系统的优化参数从310.8降到13.7,减小了23倍。在合成孔径成像系统单个子孔径存在像差的情况下,Piston误差对系统的影响最大,其次是离焦误差、倾斜误差、球差、彗差和像散,对于四孔径系统,Piston误差对系统的影响几乎是离焦误差的2倍,像散的4倍。系统曝光时间与填充比的平方或立方成反比。