全天域偏振模式测量系统设计与实现

针对现有偏振测量系统在观测全天域偏振模式时的不足,本文设计实现了一种具有近180°视场的成像式全偏振测量系统。系统由鱼眼镜头、中继镜片、偏振片、1/4波片、微距镜头、CMOS相机等组成,具有大视场、全偏振测量、便携性等特点。文章首先介绍了系统结构、工作原理和光学设计,并提出相应的标定方法以获取系统标定Muller矩阵。标定实验结果表明,系统线偏振测量误差小于3%,圆偏振误差小于10%。最后,利用系统在晴朗天气下进行了波长为488 nm的外场实验,获得了日落时分全天域的全偏振分布模式,实验结果与理论值相一致,验证了该系统在全天域偏振特性观测上的有效性。     

光电经纬仪测量飞行器三维坐标方法及误差分析

介绍一种用于光电经纬仪精确测量飞行器三维坐标的计算方法，该方法利用空间两异面光轴公垂线估计交会点位置，克服了常规处中的模型误差，分析了观测量误差 产生的原因并提出了改正方法，对定位测量误差进行了仿真，结果表明，利用该方法并合理布站可显著提高从标测量精度，对于机动大目标的坐标测量误差小于0．20m。     

一种新型带有自标定的数字准直瞄准测量系统

设计了一种新型带有自标定的数字准直瞄准测量系统。系统采用测微准直望远镜与CCD视觉系统相结合的方式,将测微准直望远镜的目视测量视场转换成数字测量视场,进而实现在整个数字视场范围内取样测量。通过对CCD相机的角度当量和位移当量进行标定,可直接计算出线位移和角位移,实现了数字化测量。通过实验验证,该系统的定位测量不确定度优于激光跟踪仪,定向测量不确定度优于经纬仪,可用于工业大尺寸测量。     

基于三次拟合方程畸变校正的光电测量系统

在大视场光电测量系统中,光学系统产生的畸变使目标在线阵CCD上的成像偏离了理论成像点,导致系统产生测量误差.为了减小该误差,提高系统的测量精度,根据畸变产生机理,设计了由11个等距目标点组成的畸变检测装置.根据检测得到的系统实际畸变变化情况,需要拟合出系统测量时目标点在线阵CCD上成像位置的补偿方程.以检测装置测量拟合得到的三次补偿方程作为畸变校正的数学模型编写了测量校正程序,对光电测量系统进行了实验检测.测量结果表明,当目标物物高为200.115mm时,按照拟合的补偿方程进行计算补偿,可将畸变误差从校正前的-2.08mm提高到校正后的0.05mm,并使系统整体检测精度从1.039%提高到0.025%.     

光电测量系统中的实时调平补偿方法

为了使测量设备快速进入测量状态,减小因倾斜带来的测量误差,结合工程实际应用,根据光学成像理论,利用水平倾角仪测量的角度值,建立了一个实时调平补偿的数学模型.根据不同的测量设备确定其补偿算法,可对测量设备在一定的倾角范围内倾斜时进行实时补偿,并进行了实验验证.实验结果表明,测量设备在倾角α=0.325°,β=0.896°倾斜情况下,经过实时补偿可将系统测量误差由0.126%提高到0.026%.     

利用线阵CCD实现宽波段、大视场短脉冲激光波长的远场测量

介绍了一种利用线阵ＣＣＤ实现宽波段、大视场脉冲激光波长及方向远场测量的原理和实验装置；对强烈背景下激光信号的提取与处理方法进行了理论分析和实验研究，给出了系统信噪比与探测器件工作频率的理论公式；最后简要介绍了远场实验和测试结果     

大相对口径大线视场光学系统的设计

文章论述了用于红外远距离探测的光学应是全反射式的大相对口径、大视场的离轴非球面系统。给出了一个通光口径为Φ600mm,相对口径1:1.67,线视场为±5°的设计结果。     

光电测量系统中的实时调平补偿方法

为了使测量设备快速进入测量状态,减小因倾斜带来的测量误差,结合工程实际应用,根据光学成像理论,利用水平倾角仪测量的角度值,建立了一个实时调平补偿的数学模型．根据不同的测量设备确定其补偿算法,可对测量设备在一定的倾角范围内倾斜时进行实时补偿,并进行了实验验证．实验结果表明,测量设备在倾角α=0．325°,β=0．896°倾斜情况下,经过实时补偿可将系统测量误差由0．126％提高到0．026％．     

动态测量误差的均方定义与组成成份分析

根据随机函数的均方理论与范数理论 ,从仪器的输入与输出端分别研究了动态测量误差的均方定义 ,从理论上推导出了动态测量误差与测试信号和仪器特性的关系 ,并在一维情况下 ,导出了动态测量误差各组成成份的划分方法与数学表达式 ,明确了动态测量误差包含的各种成份 ,以及动态测量误差与静态测量误差的区别与联系 ,并给出了动态测量误差评定方法的分析说明与建议     

声时测量精度的主要影响因素分析

针对声时测量精度提高的瓶颈问题,从信号处理的角度,分析了时差法液体超声波流量计中影响声时测量精度的两个主要因素,推导了理论公式,并给出了仿真结果。首先从单声道时差式超声波流量计测量模型出发,介绍了该模型成立的条件,测量原理和其声时测量中存在的问题,然后分析了（1）在高斯白噪声模型下,声时测量误差与系统信噪比的关系;（2）采用过零检测和信号阈值法判定信号到达时刻时,阈值对声时测量误差的影响,并分别给出了声时测量误差与信噪比和检测闽值的关系图。     

双CCD视觉传感器的建模及优化设计

依据几何成象原理建立起双ＣＣＤ视觉传感器坐标的数字模型,导出其有效视场的计算公式,并分析了有效视场、坐标测量精度和传感器结构参数之间的关系。综合导出的公式及的判据,编制出相应的优化设计软件,由计算结果发现,当给定有效视场及各结构参数的测量误差值时,可寻求该传感器的最优结构布局,使坐标测量精度最佳。     

石油螺纹量规牙侧角和紧密距测量系统的研制

介绍了由中国计量科学研究院研制的石油螺纹量规牙侧角偏差和紧密距测量系统。该系统针对石油螺纹量规特点,利用正弦测角原理,采用单片机和计算机进行自动控制、数据采集和处理,解决了长期以来石油螺纹量规牙侧角难测的问题,实现了客观测量,非常具有实用价值。     

数控机床热误差的建模与预补偿

研究了数控机床热误差的预补偿方法。建立了基于主轴转速的热误差自回归模型,从而不需要测量机床的温度场就可以预测热误差。在加工前通过修改工作的数控加工程度即可进行补偿,大大简化了误差补偿过程。可应用于中等精度的数控机床。     

HL-2A托卡马克装置CXRS光学系统设计

电荷交换复合谱(CXRS)是一项先进的测量托卡马克等离子体温度及空间分布的方法。针对我国HL-2A托卡马克装置上CXRS光谱采集系统对宽光谱范围(470?660nm)、大视场(535.34mm)、宽光束(直径110mm)、高空间分辨(14道)以及与后续导光光纤数值孔径(0.22)匹配等要求,应用ZEMAX光学设计软件优化设计了一片反射镜与四片透镜组合的光学系统,并通过将像面倾斜的方法进一步减小了像差。模拟计算表明像面最大弥散斑RMS半径为88.14?m,像方数值孔径0.217,很好地满足了使用需要。     

IVECO车身视觉检测系统现场溯源研究

汽车车身视觉检测系统是大型、专用的车身总成三维尺寸自动化检测设备,系统组成复杂,测量误差难以确定。本以南京ＩＶＥＣＯ车身视觉检测系统为背景,提出了一种现场溯源技术,解决了测量结果不确定度的溯源问题。     

State of the problem of evaluating precision in measuring the flow of water in open canals and waterways

Conclusions General evaluations of the accuracy of methods used for measuring the flow of water in open canals and waterways are at present used on a wide scale in literature. However, in citing an evaluation of a method it is not usually stated that the evaluation is general and tentative. This leads to the erroneous notion that the problem of errors in measuring the flow of water in open canals and waterways has been fully resolved.The problem of errors in measuring the flow of water by the area-speed method depends on the determination of errors in the above-mentioned direct measurements.The solution of the problem of errors in measuring by means of weirs depends on the determination of the error in the flow coefficient of weirs. This value can be determined by the same method as that used for evaluating the error in flow coefficients of constricting devices for measuring the flow of liquids in pipelines [3]. This problem requires special consideration.     

线阵CCD在颜色测试中的应用

介绍了一种以线阵ＣＣＤ器件为多通道探测器的光源颜色快速测试系统。该系统采用平场凹面光栅为主器件构成多色仪分光系统，测量全过程由微型计算机控制，实现快速，自动的光源能谱及颜色测量。具体给出了系统测试的原理，总体结构，软件和硬件配置，并提供了系统定标方法和实验结果，该系统具有广阔应用前景。     

Three-dimensional imaging based on Gray-code light projection: characterization of the measuring algorithm and development of a measuring system for industrial applications

A three-dimensional (3-D) imaging system based on Gray-code projection is described; it is thought to be used as an integration to the already developed profilometer based on the projection of multifrequency gratings. The Gray-code method allows us to evaluate the 3-D profile of objects that present even marked discontinuities of the surface, thus increasing the flexibility of the measuring system as to the topology of the objects that can be measured. The basic aspects of Gray-code projection for 3-D imaging and profiling are discussed, with particular emphasis devoted to the study of the resolution of the method and to the analysis of the systematic errors. The results of this study allow us to determine the optimal setting of the parameters of the measurement and to develop a suitable calibration procedure. The procedures for implementing the Gray-code method are presented, and some interesting experimental results are reported. Calibration of the system reveals an accuracy of 0.2 mm, corresponding to 0.1% of the field of view.     

Study of a pose-relay videometric method using a parallel camera series

This study proposes a pose-relay videometric method that uses a parallel camera series and is applicable to measuring deformation between nonintervisible and intervisible objects with a very wide angle of view. The measuring system is constructed by adding symmetrical cameras to the pose-relay stations of a single camera measuring system to improve its robustness and precision. An adjustment data fusion method is suggested to take full advantage of the data redundancy among neighboring relay stations in the proposed system. Simulated results show that the adjusted method enhances the measuring precision achieved with the classic weighted average data fusion method owing to its use of the restraint condition inherent in the system.     

虚拟立体视觉自由飞行昆虫运动参数测量系统

本文提出了用于测量自由飞行昆虫运动参数的立体视觉测量系统,实现了高扇翅频昆虫双侧翅膀运动参数的测量.文章在分析虚拟四目立体视觉测量原理的基础上搭建了虚拟四目立体视觉测量系统,并设计了自由飞行昆虫的引导装置,最后利用该测量系统和引导装置实现了自由飞行昆虫双侧翅膀运动参数的测量.实验结果表明该系统不仅降低了系统成本而且减少了多摄像机同步驱动的复杂性,对研究自由飞行状态昆虫运动机理具有重要意义.