非接触测量中光学成象系统的设计

介绍一种用于非接触测量的光学成象系统,并将其应用于模具的数控仿型加工系统中。同接解式的测量方法相比,非接触测量不仅可以降低对被测物体材料的限制,而且在模具制造工业中,可以提高对复杂模具的加工能力。该系统是基于光学三角测量原理,ＣＣＤ光电转换技术设计出来的。理论和实验都表明,该系统的光学成象聚焦性守好,结果简单便于安装调试。该系统不仅测量精度高,工作距离大,测量范围宽,而且可以保证位置信息的实时,在     

非接触测量中光学成象系统的设计

介绍一种用于非接触测量的光学成象系统 ,并将其应用于模具的数控仿型加工系统中。同接触式的测量方法相比 ,非接触测量不仅可以降低对被测物体材料的限制 ,而且在模具制造工业中 ,可以提高对复杂模具的加工能力。该系统是基于光学三角测量原理 ,CCD光电转换技术设计出来的。理论和实验都表明 ,该系统的光学成象聚焦性完好 ,结构简单便于安装调试。该系统不仅测量精度高 ,工作距离大 ,测量范围宽 ,而且可以保证位置信息的实时性 ,在± 1 0mm的测量范围内 ,其精度可达到 0 .0 2mm。     

旋转目标一维和二维成象处理之间的关系

本文针对旋转目标逆合成孔径雷达成象(ISAR)处理中的距离—多卜勒(R-D)处理和由投影层析成象(CT)处理两种基本方法,研究了它们之间的基本关系,讨论了它们各自的处理特点和处理能力。结果表明这两种基本方法其实质是一致的,只不过各自有其应用条件和特点。本文研究的目的在于更深刻地认识现有的一些ISAR成象处理方法的内在联系,为寻求新的、实时、高分辨的ISAR成象处理方案探索途径。     

关于DJ6型光学经纬仪视差和行差的分析与处理

针对DJ6型光学经纬仪的读数光路，从几何光学原理出发，结合工作实际，系统地分析了该类仪器视差和行差产生的原因，并提出了相应的处理方法。     

相衬光学相干层析在无损检测领域的应用

光学相干层析(Optical Coherence Tomography, OCT)作为一种具有微米级分辨率和毫米级量程的层析成像技术, 可用于透明/半透明物体(如聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等)内部微观结构信息的探测与成像。在结合了相衬方法后, 该技术还可利用干涉信号的相位敏感特性, 实现纳米级位移场与微应变级形变场的高灵敏度测量, 用于材料内部全场力学行为的表征与测试。在近十余年发展中, 相衬OCT已逐渐成为无损检测领域的研究热点, 受到了国际相关学者的广泛关注。本文旨在介绍相衬OCT基本原理及其在检测领域典型应用(包括多层结构热变形场层析测量、聚合物内部固化过程可视化监测、材料内部微缺陷高灵敏辨识等)的基础上, 对其未来发展进行探讨与展望。     

光学模式识别的Matlab仿真

光学模式识别是模式识别的一个重要分支,它以光学相关与数字处理相结合的方式实现对图像信号的处理与识别,具有光速运算、高速并行处理、高分辨率的突出优点。本文根据光学匹配滤波的理论,用Matlab软件模拟了光学模式识别,得到了与理论一致的结果。     

宽场光学相干层析成像系统的机电控制设计与实现

根据宽场光学相干层析成像系统的基本原理和系统硬件组成,探讨设计了宽场光学相干层析成像系统的机电控制,机电控制主要包括3个部分:宏动台与微动台的机械控制模块、图像采集模块以及宏动台和微动台与CCD相机的联动控制模块,通过精确控制宏动台和微动台的移动实现四步移相时对样品干涉信号的采集。实验测试证明,所设计的宽场OCT系统能够对较透明的样品的表面和次表面的干涉信号进行采集,所采集到的干涉信号经过图像重构基本再现了样品的结构特征。     

宽场光学相干断层成像系统横向分辨率的实验研究

宽场光学相干断层成像技术（WFOCT）是一种非侵入式、高分辨率层析成像技术。为了研究WFOCT的关键技术并使WFOCT系统具有较高的横向分辨率,从宽场光学相干断层成像系统的基本原理出发,研究探讨了WFOCT技术中系统的横向分辨率问题,分析了影响该系统横向分辨率的主要因素,对WFOCT系统成像通用的实验方法进行了进一步的研究。通过实验调试和状态分析,给出了获得较为清晰、横向分辨率较高的样品图像的系统成像状态。实验证明,系统的横向分辨率受系统的成像状态和振动因素影响很大。     

相干组束自成像腔腔型设计理论研究

为了更合理地设计光纤组束谐振腔,针对自成像共振腔,用傅里叶光学理论对其进行了分析,并讨论了3种关键元件——傅里叶透镜、滤波器与输出镜的选取方法;提出了用MATLAB进行数值模拟进而得出空间滤波器透过率函数的计算方法.并以2个半径为55 mm且相距为240 mm的圆形光场为例,模拟了经过傅里叶变换后频谱面上的振幅分布和相位分布情况,通过比较相位,得到了两光场的同相位分布图像.同时,根据矩阵传输理论对腔体进行了分析,得到了自成像无源共振腔稳定振荡的必要条件,及振荡光光纤耦合效率最高的条件.     

特种光纤参数检测及承载性能分析

对自制特种液芯光纤进行了几何参数（直径）的检测，提出了一种基于数字图像处理的高效、实用的分析方法来测量光纤的直径.通过承载性能实验，测试了石英光纤、塑料光纤和特种液芯光纤的承载性能.结果表明，液芯光纤对外界的承载变化比较敏感，有较好的光强传感性能，具有和普通光纤相似的性质.根据液芯光纤输出光强的变化，可以判断其承载的大小，其承载能力比石英光纤和塑料光纤好.     

激光干涉成像两相流粒径空间分布测量

为了实现两相流粒径空间分布的测量，研究了激光干涉成像测量技术．激光干涉成像测量技术利用片状脉冲激光束照射粒子场，用数码相机拍摄粒子的散射光干涉图像，并从粒子干涉图像中获取粒子空间位置和粒径分布信息．利用激光粒度仪验证激光干涉成像测量技术的粒径测量精度．实验证明，该技术有较高的测量精度．对水喷雾场的不同片状区域进行测量，从而获得两相流的空间粒径分布．结果显示，所测喷雾场平均粒径由中心区域向边缘区域逐渐变小，大粒子基本集中在中心区域，小粒子基本集中在边缘区域．该方法为研究两相流流场特性提供了一种有效的测量手段．     

光学微扫描显微热成像系统超分辨力图像处理方法研究

为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高从而可满足需要高分辨力显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。     

The study on aperture configuration of optical synthetic aperture imaging system

Inordertorequirehigherresolutionwhichindi cateseffectiveaperturesof10metersorlargerindiam eter,syntheticapertureimagingsystemmustbeused,especiallyforspace basedopticalsystems[1,2].Here,syntheticaperturemeansanapertureissynthesizedbycombiningseparateoptica…     

红外光斑观测仪及其应用

为观测光纤通信领域内的各种微小红外光斑,我们研制了一种采用变象管的仪器.使用这种仪器比采用Ge靶摄象管或PIN、APD等其它器件的观测设备具有更直观、方便和更经济的优点.本仪器用于观测光斑模场的分辨度高于10μm,而用于测量自聚焦透镜焦点位置参数S的精度优于20μm.可广泛应用于科研和生产领域中.     

无源雷达高速目标回波相参积累和参数估计算法

针对无源雷达高机动匀速目标参数估计中长时间积累引起的距离徙动效应问题,提出了一种基于Keystone变换和圆阵干涉仪测向的高效相参积累和参数估计算法。首先,根据目标运动和外辐射源信号参数,对参考信号和监视信号进行分段处理,段内为快时间,段间为慢时间;然后,利用Keystone变换对各频率的时间轴进行尺度变换,校正高速目标的距离徙动,继而将目标回波信号能量积累至同一时延-多普勒单元;最后,对目标回波所在的时延-多普勒单元进行圆阵干涉仪二维测向,得到目标方位角和俯仰角估计。仿真结果表明,算法可有效实现高机动匀速目标微弱回波信号的相参积累和参数估计,计算复杂度更低,对目标时延、多普勒、方位角和俯仰角参数估计的稳健性和精度更高。     

基于自发拉曼散射线成像的光学诊断系统开发

开发了一套基于激光自发拉曼散射线成像的光学诊断系统。设计了一种具有2级串联光学环腔的激光脉冲展宽外整形光路,将激光能量为400mJ、峰值功率为0.4GW和半高宽为6.5ns的尖脉冲变为120mJ、小于0.02GW、大于35ns的宽低脉冲,有效地避免了气体裂解、光学元件和石英窗口损坏及可燃气体点燃等现象的发生,提高了弱的拉曼散射信噪比。设计的扩束器和缩束器可以将8mm直径的原始激光在10m后的激发区内形成1mm直径的平行激发光源。设计了一套组合消色差透镜组,可以最大限度地将66mm长的散射光束缩小10倍变为6.6mm高的实像,与ICCD的最大纵向高度匹配。使用ICCD内配的DDGTM实现了激光器与ICCD之间的时序同步。通过多通道气体拉曼光谱实验验证了该系统的实用性。该系统可应用在光学发动机中混合气浓度场和温度场的定量测定。     

拖曳法测量微粒光阱力和光阱刚度的实验研究

采用聚焦激光束拖曳扩散悬浮在液体中透明的电介质小球,对3种半径范围从0.5μm到22.0μm的微粒进行了最大横向光阱力的测量,得到了PN量级的光阱力。对于其中尺寸较大的聚甲基丙烯酸甲脂(PM-MA)小球,测量了不同拖曳速度下球心偏离光阱中心的位移Δx,计算了该条件下的光阱刚度。对光阱外缘区也进行了光阱力测量,并得出光阱力随Δx的变化关系以及光阱力的作用范围。对同一实验条件下不同半径酵母菌的最大光阱力及光阱刚度的比较测量发现,随着酵母菌半径变大,在液体中匀速运动的临界速度变小,受到的最大光阱力变大,但光阱刚度降低。     

旋转双曲面及其厚透镜的光心

根据光心的定义及性质,论证了旋转双曲折射面和反射面都存在光心,并给出了光心的具体位置,在此基础上,进一步研究了旋转双曲面厚透镜的光心性质和位置.