计算机辅助全自动位移散斑测量技术的研究

本文提出一种计算机辅助的全自动位移散斑测量技术，用ＣＣＤ摄像要拍摄物体位移前后的散斑图，然后重叠，分割图像，对于图像进行两次快速傅里叶变换，最后通过寻找峰值点位置，并由此计算得位移矢量。     

基于数字激光散斑图像的位移测量的多层平截算法

通过对数字激光散斑图像特性的分析及其位移测量法的研究，给出了一种利用激光散斑图像进行位移测量的多层平截算法。该算法把数字激光散斑图像的灰度看作三维空间的高度，用不同高度的水平面平截散斑图得到截值点，分析物体发生位移前后的散斑图像上截值点，由截值点相互位置的概率分布计算出物体的实际位移。改进后的多层平截算法可较大的节省测量所需的散斑图像面积，且能测量亚pixel级的位移。实验表明，该多层平截算法是一种实用、速度快及精度高的位移和变形测量方法。     

基于相位分析的散斑图像位移测量算法

通过对数字散斑图像位移测量方法和激光散斑图像特点的研究,提出了一种利用数字散斑图像进行位移测量的新方法:同频率相位比较法.该方法把移动前后的激光散斑图像像素分别在X、Y方向上叠加,对叠加后的一维序列进行频谱分析,找出同一频率的信号的存前后两幅散斑中的相位偏移,然后通过统计分析求解激光散斑图像的位移.大量实验证明,上述算法可行,不使用插值法即可求解亚像素级位移,并能大幅度提高位移测量速度.     

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。     

ESPI技术测量静态和准动态面内位移

利用高速CCD摄像技术和电子散斑图干涉(ESPI)法，研究了薄板的静态和准动态面内位移测量技术。采用小光圈成像技术和图像灰度进行线性变换的图像处理技术，实现对散斑图像的低通滤波和高通增强处理，提高了散斑条纹的对比度和清晰度，为条纹图的定量处理提供了方便。     

数字散斑联合变换相关法测量微小位移的研究

提出一种利用联合变换相关法对位移前后的散斑图像实现数字相关运算,通过相关峰的距离与散斑图所携带的位移信息之间的关系,测量物体的面内位移量。通过对全场的位移计算,得出对散斑图像先做限幅预处理后,再进行边缘提取,有效减弱了影响相关峰的不利因素,提高了相关点的精确性。对同一组散斑图进行匹配滤波相关运算和联合变换相关运算,把得到的全场位移矢量图进行比较,得出两者测量的结果是一致的。     

基于分形插值的频域散斑相关法面内位移测量

针对传统频域数字散斑相关法在测量物体面内位移测量精度较低的问题,提出一种基于分形插值的频域数字散斑相关法。该方法在频域数字散斑相关法的基础上,引入Hanning窗函数对图像进行滤波处理,克服了图像边缘效应对最终位移值的影响;同时利用散斑图像的子区域与整幅图像在结构形态和灰度特征的自相似性,采用分形插值的方法进行亚像素插值,进而能精确定位相关点,得到更精确的亚像素位移值。实验结果表明:该方法保持了频域散斑相关法的测量速度,且将测量的绝对误差降低在0.01~0.03 pixel以内,并进一步通过刚体平移实验测试了算法的可靠性。     

数字图像相关法散斑图质量评价方法

为了研究数字图像相关方法中散斑图质量的有效评价问题, 采用散斑图质量表征参量——平均灰度2阶导数对散斑图质量进行了有效评价。通过分析图像插值误差与图像灰度信息分布形式之间关系, 指出散斑图平均灰度2阶导数与散斑图灰度信息分布形式之间的关系; 为了验证该散斑图质量表征参量的有效性, 利用傅里叶变换对散斑图进行平移实验, 通过Newton-Raphson(N-R)方法对平移前后的散斑图进行亚像素位移计算, 由位移计算结果可知, 具有低的平均灰度2阶导数的散斑图对应小的位移测量误差。结果表明, 平均灰度2阶导数在散斑图质量评价中具有一定的有效性; 在实际应用中, 应结合散斑图平均灰度2阶导数和平均灰度梯度对散斑图质量进行综合有效的评价。该研究为高质量散斑图的制备与选取提供了参考。     

数字激光散斑的L型梯度位移检测法

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,为提高这种测量方法的速度及精度,提出一种针对数字散斑图像的L型梯度位移检测法.该方法将现有的梯度算法扩展到二维空间并做变形,对散斑图像进行梯度运算,测量出位移.大量实验证明,上述算法可行,能够精确测出微小位移,且运算速度较快.     

基于微粒子群优化算法的数字散斑图像相关方法

为了能够通过一步搜索同时得到数字散斑图像中所测点的整像素和亚像素位移信息,采用灰度插值的方法构造了亚像素子区,改进了基于微粒子群算法的数字图像散斑相关方法。对含有平移信息的模拟散斑图和具有应变的模拟散斑图进行相关计算,验证了该方法的适用性;在对具有微小面内位移转动的试件进行测量时,比较了整像素的微粒子群算法和不同量级的灰度插值下的亚像素微粒子群算法。结果表明,基于微粒子群算法的亚像素数字散斑图像相关方法在测量小位移方面具有一定的优越性。     

基于外差探测的双金属片结构FBG温度传感系统

提出了一种基于外差探测的双金属片结构光纤布拉格光栅(FBG)温度传感系统方案.将两个相同的FBG粘贴在膨胀系数不同的两个金属片上,利用两个金属片膨胀系数的不同,使两个FBG产生不同的中心波长的漂移,通过一个光电二极管探测其光强,再利用外差技术解调出温度的变化.与传统的双光纤布拉格光栅的系统不同的是,该系统中的参考FBG也能感测温度的变化,通过两个FBG反射波产生不同的相位差来获得温度的变化.数值仿真和理论分析表明该系统解决了传统M-Z干涉仪在测量温度时,应变与温度交叉敏感的问题.但是由于该系统的探测精度高,会导致量程范围的降低.因此该系统适用于温度变化不大,但精度要求比较高的情况.

Abstract：

Proposed is a double-sheet-metal structure FBG temperature sensor system based on heterodyne detection. Two same FBGs are affixed on two sheet metals with different coefficient of linear thermal expansion, because of which the changes of the two FBG's reflected wavelength are different, the two reflected signals are detected by a photoelectric detector, and the change of temperature can he obtained by detecting phase difference between the two reflected signals, which is different from that of traditional double FBG system. The two sheet metals make the two FBG in the same surrounding, and the two FBGs are affected by the same phase noises, which will not introduce phase difference between the two FBGs. Numerical simulation and analysis show that this system can solve the cross-sensitivity problem, but the high detection accuracy results in a narrow detection range. So the system applies to the situations which need high detection accuracy but narrow detection range.     

Novel universal current-mode filters using unity-gain cells

Two novel universal current-mode filters using unity-gain current followers (CFs) and voltage followers (VFs) are presented. The first one, employing three CFs, one VF, two grounded capacitors and two resistors, has two inputs and three outputs. The second one, employing only two CFs, one VF, two grounded capacitors and two resistors, has four inputs and a single output. Both proposed circuits oOEer the following advantageous features: universal current-mode filter realization from the same configuration, no requirements of component matching conditions, employment of two grounded capacitors ideal for integration, employment of two virtually grounded resistors good for voltage control, easy adjustment of ω₀/Q and ω₀ through separate virtually grounded resistors and low active and passive sensitivity performance.     

红外目标与干扰模拟器光学系统研究

介绍了带有两个干扰的红外目标与干扰模拟器的光学系统;它采用两个黑体分别作为红外目标和干扰模拟辐射源,通过两个摆镜产生两个不同方向、不同速度和不同时间的干扰。     

钠蒸气中基于钠原子的三种电离机制的研究

本文探寻到钠原子５Ｓ态的双光子共振三光子电离通道,进行了如下实验,在钠原子分子系统中,通过两种方激发式：双光子共振激发（图１中ａ通道所示）和混合共振激发（图１中ｂ通道所示）,将钠原子激发到５Ｓ态,再吸收一个同样频率的光子而电离。进行电离信号检测,第一种激发方式有一个电离峰,对应３Ｓ－５Ｓ双光子共振激发电离;第二种方式有两个电离峰,对应３Ｐ－５Ｓ双光子共振激发电离。这对基于钠原子５Ｓ态电离,提供了新     

基于双路单中继信道的网络-信道联合编码

在大型无线网络中,两用户节点进行信息交互,其间存在两个并行的中继节点但无直通链路。本文针对这一模型提出了一种网络-信道联合编码方案,具体方法是:在所有节点进行卷积编码,中继节点处还使用了网络编码,两用户同时接收到两路中继编码信息,从中减去本地信息后即构成分布式Turbo编码,用户端可通过迭代译码来获得对端信息。针对不同的应用环境,本文又给出了两种相关演变方案,并加以比较。仿真结果表明:与网络编码、信道编码单独设计的两种相关方案相比较,网络-信道联合编译码方案能获得更好的误帧率(PER)性能。     

基于DVI-DVI处理器的两种亮度逐点算法分析

基于DVI-DVI处理器的亮度逐点校正算法有两种,即算法1和算法2.针对采用两种算法后在亮度偏差量以及数字电路设计方面的差异性进行分析.首先,通过色度学空间转换理论获得校正算法1和校正算法2的模型;然后,分别对采用两种算法引起的亮度偏差量进行对比,通过计算得到算法2和算法1的亮度偏差量比例系数kr;最后,对实现两种算法数字电路应用的资源进行对比.通过两种算法在这两方面的对比得出:算法2更适合应用于DVI-DVI处理器.     

基于光学混频的双波长红外信号

采用宽带宽的光脉冲在铷原子蒸汽中产生两个红外波段双波长的光信号,观察到两个红外光信号间存在竞争。研究了泵浦激光强度、光脉冲啁啾和铷原子数密度对两个红外光信号特性的影响。结果表明,两个红外光信号产生于两个耦合的参量六波混频过程;信号的强度随泵浦激光强度、光脉冲啁啾和铷原子数密度发生变化,两个波长红外光信号间的竞争主要由与铷原子数密度相关的相位匹配条件所决定。     

一种双帧数字图像的双盲水印技术

本文提出一种新的安全水印嵌入技术:同时对两帧数字图像嵌入两种不同水印,对任意提取一幅图像的水印,无法恢复两个水印的任何信息.在获得双密钥情况下,方可恢复两幅图像的水印.从数学上证明了我们提出的新技术的有效性,并对算法安全性给予了分析.在变换域上给出了实现了双盲水印的算法,采用StirMark水印测试软件进行了一系列攻击性试验,其测试结果表明此技术提供了一种新的数字版权保护的方法.     

具有双应变梁的硅微机械倾角传感器结构设计

提出了一种能抗侧向耦合干扰的微机械硅倾角传感器的敏感结构设计 ,它由两个不同大小的质量块和连接它们的两个相互平行的硅应变梁组成。文中通过推导给出了硅应变梁上所受的应变与倾角及位置的解析关系 ,并计算了在两个不同质量块作用下硅梁上的应力分布 ,最后提出了制作该结构的工艺设计     

热库环境中两二能级原子的量子态保真度

研究了环境的非马尔可夫效应、原子间的偶极相互作用以及原子的本征频率同腔模中心频率之间的失谐量对原子量子态保真度的影响。研究表明：两原子初态处于纠缠态时，在非马尔可夫机制下，原子的量子态保真度可以达到较大的稳定值，特别是原子的本征频率同腔模中心频率有一定失谐量时，原子间的偶极相互作用可以明显地改进原子的量子态保真度。无论热库环境有无马尔可夫效应，两原子初态处于分离态时，原子的保真度都不理想。