一种基于快速自动聚焦的相变光刻系统

为了获得亚衍射级别的光刻图形,设计了一种光、机、电一体化的相变光刻系统。利用脉冲延迟技术产生了分辨率为1ns、脉宽可调的数字信号,对激光器进行驱动以获得相应脉宽的激光脉冲,然后通过LabVIEW软件和单片机,使系统各部件与计算机之间进行通信,以实现系统的全自动光刻过程。以Ge2Sb2Te5薄膜为基材料,利用其光学性质提出了一种针对相变材料的快速自动聚焦方法,并最终在该相变光刻系统上成功地得到了线宽为0.69m的Ge2Sb2Te5晶化图形,该尺寸远小于激光聚焦光斑。结果表明,该方法具有精度高、易操作、实现成本低等优点,这对简易相变光刻系统的设计具有很好的指导意义。     

小型激光直写光刻系统

针对早期研制的激光直写装置存在的刻写速度慢、功能不够完善的缺点,重新设计并搭建了一套小型激光直写光刻系统。该系统采用波长405nm可高速模拟调制的单横模半导体激光器作为刻写光源,结构更为简单紧凑;采用正弦振荡模式控制纳米平台运动,大幅度提高了刻写速度;增加了刻写光源功率校正功能、基于互补金属氧化物半导体(CMOS)相机的样品观察功能、蓝光共聚焦成像功能以及刻录光源功率衰减以实现一般光刻胶刻写的功能。通过记忆调焦数据,刻写蓝光、辅助聚焦红光以及样品观察绿光三束光分时工作,互不干扰。实验表明,该光刻系统可在光敏薄膜材料上进行打点、刻画矢量和标量图形等多种操作,刻写范围200μm×200μm,最少用时100s,刻写分辨率在250nm以内。     

激光侦听系统的自动聚焦优化实现

针对激光侦听系统在远距离工作时由于激光的固有发散角导致目标处光斑过大,造成接收信号质量较差的问题,采用对发射激光进行自动聚焦以优化系统侦听性能的方法。基于Altera公司的Cyclone IV系列FPGA开发平台,结合测距模块与电动变焦镜头,实现了激光自动聚焦功能。利用数字图像相关法对接收散斑图像序列进行计算,从而获取目标语音信号,并将其与原始语音信号进行频谱相似度计算以衡量侦听性能。实验结果表明,通过自动聚焦使激光的光束发散角减小为原来的0.23%～0.28%(0～40 m),相较对照系统而言,有效侦听距离增加了200%～400%,侦听性能得到了显著提升。     

红外透镜检测中的自动聚焦技术

为了精准且快速的检测红外透镜的性能,设计了一套基于图像处理的快速红外CCD自动调焦测量系统,采用波长范围为3.7~4.8 m的中波制冷红外CCD相机,对透过红外镜头产生的像自动聚焦进行二次成像,通过图像的快速处理和分析,以检测镜头对称性和焦距等性能。重点分析了目前常用的自动对焦技术,针对该检测系统提出了灰度熵与统计学函数有机结合的自动聚焦方法,并通过大量的检测结果进行验证。实验结果表明系统重复定位的位置精度达到10 m。     

基于Hi3515的自动聚焦系统

本文提出了一种基于海思公司Hi3515处理芯片的自动聚焦系统的整套设计方案。该系统使用COMS传感器向Hi3515传入YUV数字信号,Hi3515芯片根据该数字信号进行聚焦评价并且根据聚焦策略判断电机的步进方向,最后使用礟D16835芯片来推动聚焦电机,从而实现了自动聚焦。在聚焦评价算法上,采用了Reborts梯度算法并在其像素差值累加方面进行了改进。聚焦策略上对单调性判断法进行了改进,避免了局部极致的出现。在实验中以及应用中证明这个聚焦系统的聚焦效果可以满足实际的应用需求,已成功应用于视频展台产品中。     

基于Sobel算子的自动聚焦系统

自动聚焦是成像系统的关键技术之一,本文利用Sobel算子边缘检测算法,提出了图像边缘能量清晰度评价函数,该评价函数不仅有单峰性强,无偏性好,灵敏度高等特点,而且还具有很好的抗噪声性能和稳定性。本文还介绍了基于图像处理的实时自动聚焦系统的组成和工作原理。实验结果表明,采用基于Sobel算子的自动聚焦技术具有良好的聚焦效果。     

不同类型偏差对激光聚焦系统聚焦性能的影响北大核心CSCD

基于光学设计软件ZEMAX,通过Monte Carlo光线追迹法,对比研究了采用三种设计方式的二次反射聚焦系统在不同类型角度偏差下的聚焦性能参数的变化。结果表明:任何微小的角度偏差都会导致聚焦性能急剧下降和聚焦位置大幅偏离。聚焦系统存在角度偏差时,不同设计方式的聚焦系统会形成不同形状的点火区域,这将导致激光推力器产生完全不同的飞行的轨迹和姿态。     

生物芯片的激光共聚焦扫描检测

介绍了基于荧光标记的生物芯片扫描检测方法,主要分为两大类,以光电倍增管(PMT)为荧光探测器的共聚焦扫描检测方法和以CCD为荧光探测器的全视场扫描检测方法.重点介绍一种采用双波长(532 m及635 m)激光器作为激发光源,以激光共聚焦原理所设计的生物芯片荧光信息检测技术,由一个光电倍增管分时实现cy3与cy5两种荧光信号的检测.生物芯片的横向扫描由远心f-θ扫描物镜与振镜实现,纵向扫描由步进电机驱动精密导轨实现.实验结果表明,检测技术的分辨率可达到5μm,信噪比高达103,检测灵敏度最高为1 fluor/μm2,并且扫描速度快,cy3与cy5之间无串扰.     

聚焦离子束系统中图形发生及自动套准系统的研究

本文描述了一种用于聚焦离子束系统的图形发生器和自动套准系统的研究和实现，并探讨了发展和改进的方向。该系统采用硬件实现扫描控制和坐标变换。在我们的实验条件下，实现了单场扫描２秒钟，套准计算４秒钟，该系统同样也适用于电子束曝光机系统 。     

可自适应位移变化的玻璃厚度激光三角测量方法

传统的激光三角法测量玻璃厚度时,玻璃与测头的相对位置需保持固定,每当玻璃位置移动时,均需重新标定才能进行准确测量。针对这一问题,提出可自适应位移变化的玻璃厚度激光三角测量方法,玻璃在不同位置时均可以直接对玻璃厚度进行测量。首先分析当玻璃位于基准位置时,其前、后表面反射光的成像光斑间距与玻璃厚度之间的关系;其次分析当玻璃位移变化时,成像光斑间距与玻璃前表面位置、玻璃厚度之间的关系,建立数学模型,并相应地提出修正算法来消除玻璃位移变化对厚度测量的影响;最后设计了基于激光二极管-互补金属氧化物半导体(LD-CMOS)的激光三角测量系统,并采用多块已知厚度的玻璃样本进行标定和测量实验。实验结果表明,当玻璃位置在1~4.5 mm的范围内变动时,不同位置处玻璃厚度测量的绝对误差小于0.010 mm,并且相对误差均在0.5%以内。该方法实现了玻璃在不同位置时对玻璃厚度的高精度测量,无需重复标定,具有很好的实用性、灵活性和通用性。     

可回卷的自动入侵响应系统

本文描述了入侵响应回卷的形式化方法及其实现,然后建立了一个可回卷的自动入侵响应系统模型.该系统在检测到误报或入侵停止的情况下,采取响应回卷动作,从而消除了响应带来的负面影响,即响应代价.试验证明,响应回卷技术能较好地降低响应代价,从而以较低的代价换取相同的安全目标.     

来自EPP的自动光学检测系统

据报道．EPP已经成功发送多台自动光学检测系统（AOI）模型STRATUSⅡ用于电镀金、银和铂的检查。     

位移检测传感器系统的设计与分析

依据三角测量原理,设计了一款采用位敏探测器(PSD)作为敏感元件,半导体激光器作为发光器件的位移检测传感器系统。由于PSD输出的是微弱光电流信号,电路的设计以及发光元件的选择极大地关系到该系统的性能。分析了采用不同电路元件参数的组合对该传感器系统在抗干扰能力,测量精度方面的影响,以及采用不同发光器件时传感器系统的性能差异,并由以上分析结果设计出一款位移检测传感器系统,最后通过实验测试了该传感器系统的性能。     

差动式板材凸度在线激光检测技术的研究

本文提出了一种基于激光检测技术的高精度、稳定性好的板带凸度在线检测技术的方法,给出了工作原理,并完成了初步实验验证.研究对于提升我国板带生产线的自动化程度、改进与提高板带的产品质量、增强市场竞争力具有重要的的学术意义和工程意义.     

基于运动检测的智能监控系统的设计与实现

设计了一种智能监控系统,该系统以TMS320DM642为核心处理芯片,在FPGA及TL16C752B等外围芯片的配合下,能自动调节摄像头焦距和朝向,并从获取的清晰图像中检测和跟踪运动目标.     

用于滑坡监测的自动跟踪激光表面测速系统

为实现滑坡表面速度、位移的自动实时监测,研制了一套新颖的自动跟踪激光表面测速系统(TLSV)。该测速系统基于激光多普勒效应,采用反馈控制技术,能够实现目标沿光轴方向速度、位移的精密测量,以及目标的自动跟踪。系统采用的"信号搬移消除噪声法",可以将常规去噪技术难以去除的混杂在多普勒信号中的噪声和干扰有效消除,进一步提高多普勒信号的信噪比;同时,"假随机采样一致性算法"使测速系统能够快速、准确识别目标,保证了目标跟踪的成功执行。并且,反光膜的合理应用使远距离目标的测量成为了可能。实验结果表明,该测速系统可实现目标沿光轴方向亚μm级速度、位移的准确测量,测量误差小于0.5%,测量距离大于50m。系统利用自动跟踪功能也同时实现了目标面内运动的监测,一定程度上将目标监测从二维平面扩展到三维立体空间。     

火灾自动报警系统的控制与检测分析

现代建筑,尤其是高层建筑具有跨度大、结构复杂、人员密集以及设备多、内部装修材料多、管道竖井多等特点,发生火灾的机率也会增加,而且建筑结构特点决定了一旦发生火灾,则会造成火势迅速蔓延、人员很难疏散、火灾不易扑救、损失惨重的结果,所以现代建筑对消防安全提出了很高的要求。火灾自动报警系统的控制与检测是保障系统在火灾发生时能够发挥作用的关键,因此本文对相关内容进行了分析。     

光电自动报靶系统的设计与实现

为了解决人工报靶精确度低和存在安全隐患等问题,介绍了一种光电自动报靶系统的设计方案。该系统以由激光二极管构成的激光网络进行信号检测,当子弹上靶时会阻断激光网络中的两条相互垂直的光线,利用以单片机为核心的信号处理系统对这一信号进行处理能够精确得到弹着点的坐标和环数,并能大大减少错报和漏报的情况。该系统精度高、成本低、安全可靠,有较好的应用前景。     

芯片毛细管电泳激光诱导荧光检测系统的研究

芯片毛细管电泳分析系统在免疫测定、DNA分析和测序、氨基酸和蛋白质分析、生物细胞研究方面有广泛的应用前景。本文介绍了一种芯片毛细管电泳检测系统的设计及其硬件结构和信号处理软件 ,并给出在不同系统条件下的测试结果。     

芯片毛细管电泳激光诱导荧光检测系统的研究

芯片毛细管电泳分析系统在免疫测定、DNA分析和测序、氨基酸和蛋白质分析、生物细胞研究方面有广泛的应用前景.本文介绍了一种芯片毛细管电泳检测系统的设计及其硬件结构和信号处理软件,并给出在不同系统条件下的测试结果.