用He-Ne激光在线检测链板缺陷

本文提出了利用光学测量滑动链板塌角的方法,即通过测量滑动链板表面漫反射光的强度分布,从而获得链板塌角的信息。本装置用6328Å的He-Ne激光器和CCD(电荷耦合摄象器件)作为光的发射接收系统来提取信号,文中从理论上推导出了它的漫反射光的强度分布,能够满足生产要求,从而提出利用漫反射光束来测量链板塌角的变化规律。实验表明:本仪器具有结构简单,容易操作的优点,能够完成链片生产过程中的快速、自动分选功能.     

分选金属平板的光电检测系统

提出了检测金属平板或边缘塌角的新方法。用Ｈｅ－Ｎｅ激光器作为光源，ＣＣＤ作为光电接收装置，对塌角信号进行检测。对慢反射光的宽度、最大偏移作了详细的计算和讨论，并讨论了ＣＣＤ的位置约束关系。此装置体积小，使用灵活、方便。实验表明，它能很好地完成检测、自动分选金属平板或链板的功能，并具有选出率高的特点。还讨论了装置的安装技术要求以及为提高选出率、降低误选率所采取的数据处理措施。     

用激光和CCD测量链板的塌角

本文介绍了一种依据激光表面散射原理而研制的边缘塌角在线检测装置，采用Ｈｅ－Ｎｅ激光器作为光源，ＣＣＤ器件接收边缘塌角的散射光，最后用单片机对数据进行一步处理，实验研究表明，该仪器结构简单，能够满足生产实际需要．     

在线式旋翼挥舞角测量

直升机旋翼挥舞角是反映直升机性能、飞机品质的重要变量之一。旋翼挥舞角测量利用了激光三角法测量原理，激光器发出的光照射到旋翼表面产生漫反射，漫反射光线经过透镜汇聚到光电位置传感器(PSD)上形成“光点”，光点随旋翼位置变化而变化，PSD上的光点位置信号经光纤传送到单片机系统，通过处理显示挥舞角的角度。     

基于滑动窗口的自适应角点检测研究

基于边界曲线的角点检测算法存在离散化误差较大，角点定位精度差等缺陷，本文提出了基于曲率的自适应角点检测算法，设计了滑动窗口自适应策略，并用于边界点局部支持领域的选择，克服了以往局部支持域不变的缺陷；在滑动窗口的基础上提出了基于特征向量夹角的曲率计算方法，从而根据曲率值进行角点的提取。本角点检测算法能对角点进行精确定位，易于实现，仿真结果验证了本算法的可行性与优越性。     

一种测量旋转轴线位置的高分辨率光纤传感器

研制了一种用于旋转轴线位置测量的高分辨率反射型强度调制（RIM）光纤传感器。在旋转部件端面刻划漫反射图谱,利用该图谱对反射光的强度调制,来获取旋转轴线位置偏移的大小和方向。该传感器制作工艺简单,分辨率可以达到0．1μm,灵敏度可以达到100．7mV／μm,在测量范围内具有良好的线性,而且通过调整传感器与反射面间的距离,可以实现对测量范围和灵敏度的调整。给出了旋转轴线位置偏移与反射光强度调制的关系表达式,并利用所建立了实验系统对该传感器的性能进行了分析。     

复合热像法定量测量红外激光辐照度分布

为解决红外摄像法测量激光辐照度分布难以定量的问题,结合红外摄像法和量热法,提出了复合热像法的测量方案,研制了一套激光辐照度时空分布测量原理性样机,测量了2 000 W级Nd:YAG激光的辐照度分布。结果表明：利用漫反射屏上安置少量量热式激光能量探头的方式可以实现基于红外摄像法的绝对定标测量,通过红外漫反射数据与能量探头数据的归一化处理,可以得出红外激光辐照度的时空分布的定量结果。该样机系统为国内首创,并成功应用于红外强激光的辐照度定量测量。     

多波长激光角分辨散射测量系统

本文介绍所研制的微机控制的激光角分辨散射自动测量系统,讨论了该测量系统的动态范围、校准、线性度和重复性。同时给出了多波长照射下,聚四氟乙烯(F4)粉末压制的漫反射标准板的角分辨散射分布特性和偏振特性的实验结果。     

采用扫描式漫反射成像法的激光强度分布测量装置

提出了一种基于扫描式漫反射成像法测量激光强度时空分布的装置。测量装置主要由轮辐式扫描取样机构、同步信号发生器和CCD 成像系统组成。装置使用动态的取样旋臂替代静态的漫反射屏,在保留漫反射成像法优点的前提下用取样的方式进行测量,具有测量分辨率高、取样衰减倍率较大、抗激光破坏能力强以及可在线测量等优点。与漫反射屏成像法的比对测量实验表明:两种测量方法的测量结果具有较高的一致性。扫描式漫反射成像法实现了对光斑的在线测量,可用于强激光辐照效应实验中激光强度分布的实时监测。     

半导体激光器光束特性的计算机模拟与实验研究

为建立一套快速、准确的测量系统以适用于半导体激光器中、大规模生产的测试要求,利用有限元差分数值模拟方法对半导体激光器光束的近、远场分布,发散角等作理论模拟,利用测量系统对其光束的近远场分布、发散角等进行测量。最后提出相应方案处理测量结果以减小误差。与一般测量光束参数的系统相比,该测量系统具有兼顾简单快速与准确的优点。     

生物组织光学特性参量的图像测量研究

为了测量生物组织的光学特性参量,采用CCD漫反射法和透射法,通过分析CCD摄取的待测样品表面的漫反射光分布图像,利用漫射近似理论,实现了漫反射法对生物组织模拟液(intralipid-20%稀释液)、牛肌肉、猪肌肉和鸡胸肉光学特性参量的测量,获得了样品的吸收系数和有效散射系数;测量了不同浓度生物组织模拟液的透射光强度,根据Beer-Lambert定律,实现了透射法对光学特性参量的测量,获得了样品的散射系数,进而得到了有效散射系数;并将漫反射法和透射法对同种样品光学特性参量的测量结果以及他人的测量结果进行了比较。结果表明,漫反射法和透射法的测量结果有很好的吻合性,测量生物组织光学特性参量采用的CCD测量装置和处理方法具有较高的精度。     

基于CCD成像的轮箍表面荧光磁粉探伤方法及缺陷图像处理研究

详细介绍了基于CCD成像的轮箍表面荧光磁粉探伤计算机图像显示系统的工作原理和结构组成，对系统内的紫外频谱、荧光磁粉激发频谱及CCD摄像机工作波段进行了分析，具体介绍了针对轮箍表面缺陷图像处理的设计思想和几种适用算法。     

空间CCD凝视成像跟踪系统的作用距离分析

在充分考虑了空间背景光辐射特性以及漫反射目标对相干光和自然光的不同反射特性的基础上,利用信号检测的统计学方法,导出了空间电荷耦合器件(CCD)凝视成像跟踪系统分别在激光照明主动跟踪模式和太阳光照明被动跟踪模式下的作用距离表达式。结果表明,空间CCD凝视成像跟踪系统在脉冲能量为1mJ的激光照明主动跟踪模式下可对1m2空间漫反射目标实现10km量级范围内的跟踪;而利用太阳光照明的被动跟踪模式下的跟踪距离可达几百千米。     

基于CCD成像的轮箍表面荧光磁粉探伤方法及缺陷图像处理研究

详细介绍了基于CCD成像的轮箍表面荧光磁粉探伤计算机图像显示系统的工作原理和结构组成,对系统内的紫外频谱、荧光磁粉激发频谱及CCD摄像机工作波段进行了分析,具体介绍了针对轮箍表面缺陷图像处理的设计思想和几种适用算法。     

空间目标的光度特性及其成像信噪比研究

开展空间目标的光散射与辐射特性的研究,对目标的探测、跟踪与识别、突防等技术具有十分重要的应用价值.本文对空间目标光度特性以及成像信噪比展开了研究.首先,对太阳在大气层外辐射照度进行了计算,推导出空间目标的辐照度计算公式,计算了目标的等效视星等值.然后,研究了J2000.0惯性坐标系中太阳、观测卫星和目标卫星的矢量坐标和各个角度与距离关系,并分析了相对距离、太阳相位角的变化及其对空间目标视星等值的影响.最后,针对CCD相机的系统参数,计算了空间目标CCD成像的信噪比.仿真表明,空间目标的等效星等在不同的观测时刻存在2个星等左右的差别,导致目标成像的信噪比在观测过程中也存在变化.系统地对空间目标的光度特性和进行了研究,为空间目标的探测和识别提供了依据.     

白光辐照多光谱CCD的干扰效应研究

为了研究多光谱CCD相机的干扰效果,分别采用氙灯(白光)、671nm激光、473nm激光和532nm激光对多光谱CCD相机进行干扰实验,提取了红、绿、蓝三通道下的干扰图,并对干扰效果进行了分析,最后利用光生载流子的扩散模型对白光辐照多光谱CCD进行仿真。结果表明, 白光辐照多光谱CCD相机时,红、绿、蓝三通道会同时被干扰,干扰效果明显优于单波长的干扰效果;当白光的入射功率为10.5μW时,白光辐照多光谱CCD的饱和像元数为2382pixel,随着入射功率的增大,多光谱CCD的饱和像元数也逐渐增加,当白光的入射功率为980μW时,白光辐照多光谱CCD的饱和像元数稳定在320078pixel;多光谱CCD对各个波长连续激光干扰响应程度从大到小依次为白光、532nm、473nm、671nm;仿真所得干扰图以及饱和像元数随激光功率的变化关系曲线与实验结果基本相符。该结果有助于多光谱CCD相机干扰机理的深入研究。     

多层透明薄膜切痕视觉检测方法与实现

针对精确非连续输送工况下多层结构透明薄膜半切切痕检测的需求,提出了一种基于暗场照明的视觉系统设计方案。采用两组平行光以低角度入射使切痕获得均匀光照,通过CCD获取薄膜反射与漫射所形成的清晰图像,直线拟合出的切痕即可用于评定薄膜输送的定位精度,并计算出下次进给步长的补偿值。该方案达到了多层透明膜精确非连续输送中定位检测的目的,结构简单,便于实现,已用于燃料电池膜电极生产装备中。     

积累型微光CCD摄像机

积累型微光ＣＣＤ摄像机是利用ＣＣＤ变积累控制技术而研制成功的一种高灵敏高摄像机，该成果所采用的技术路线是提出对微光图像信号进行积分，抑制随机噪声利用ＣＣＤ图顺具有的电荷积累特性，改变其读取转移时间，延长信号在ＣＣＤ靶面上累积电荷的时间，从而提高静目标或亚静目标的灵敏度，同时，研制了一系列抑制装置，从而有效地提高了信噪比。