小角前向散射激光测粒仪中折射率对测量结果的影响

在经典Mie散射理论基础上,利用POWELL反演方法研究了小角前向散射激光测粒仪中输入折射率对测量结果的影响。对于输入折射率与待测颗粒实际折射率没有偏差的情况,数据处理导致的测量误差在0.002%之内;而对于两者存在偏差的情况,当输入折射率在(2.0,4.0)范围内时数据处理误差较小,输入折射率在(1.1,2.0)范围内时数据处理误差显然较大。从而得到结论:在测量过程中应尽可能输入与颗粒实际折射率一致的数值;当无法确知颗粒实际折射率时,比较可靠的办法是适当选择一个大于2.0的数值作为输入折射率进行数据处理     

关于小角前向散射激光测粒仪准则数X的讨论

在激光测粒仪的设计和数据处理过程中，都采用了无因次准则数Ｘ＝１．３５７。之后，为了降低激光测粒仪的测量下限，经典的Ｍｉｅ散射理论在激光测粒仪的设计中得到了应用。讨论了在利用Ｍｉｅ光散射理论时，无因次准则数Ｘ的取值及其影响因素。     

单脉冲激光散射探测研究

利用低空激光大气传输模型,对1.06μm激光在大气中传输时散射辐照度的分布进行了数值计算,通过与相同条件下的激光器回波信号能量进行比较,发现计算结果在理论分析上存在较大差异,其原因是未考虑激光器的单脉冲特性。通过对在单脉冲工作方式下的激光散射能量公式进行改进,提高了散射探测的计算精度。     

运动目标激光图像获取及后向散射抑制算法研究

基于距离选通的激光主动成像在大气条件下对静止目标成像时具有分辨率高、作用远距离等优点,但是对运动目标成像时,为了跟踪运动中的目标,距离选通门宽相应增加,进而引起后向散射。文中分析了基于距离选通的激光主动成像系统,在此基础上引入距离信息实时跟踪运动目标,研究了不同选通门宽引起的后向散射对图像质量的影响,提出采用提升小波变换引入同态滤波,将后向散射引起的噪声作为低频成分,利用高通滤波对小波变换系数进行处理。结果表明,提出的算法取得了良好的后向散射抑制效果,基本消除了后向散射的影响,将后向散射噪声在整幅图像中的比例由66%降低到1%以下。     

基于激光散射图像小麦叶片叶绿素检测研究

为了实现叶绿素含量的无损检测研究,采用激光后向散射图像技术来测量小麦叶片光学特性参量的方法,进行了理论分析和实验验证。利用670nm和970nm的半导体激光器和视频成像系统获得了小麦叶片的激光后向散射图像,通过漫反射理论分析了叶片组织表面的漫射光分布和在这两个波长下绿叶、黄叶、干叶的激光后向散射图像的变化特征,取得了其光学特性参量数据(约化散射系数和吸收系数),并与叶片的叶绿素相对含量值建立对应的函数关系。结果表明,小麦叶片的光学特性参量与叶绿素相对含量值呈现线性相关,其中利用约化散射系数建立的叶绿素相对含量值预测模型中,预测集样本的相关系数为0.9095,预测均方根误差为5.9;利用吸收系数建立的叶绿素相对含量值预测模型中,预测集样本的相关系数为0.8366,预测均方根误差为7.5,说明激光后向散射图像技术测定植物叶绿素含量是可行的。这一结果对激光散射图像实现农作物长势诊断是有帮助的。     

多波长前向小角散射法测量颗粒尺寸分布的数值计算分析

提出一种改进的多波长前向小角散射测量颗粒尺寸分布的方法，文中给出了理论分析及数值模拟结果。     

小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演

在光散射法的颗粒粒径测量方法中,传统测量模型的测量结果易受光路中颗粒杂质的影响。在Mie散射理论的基础上,将小角前向散射法与偏振比法相结合,推导了新的散射光能与粒径分布关系式,构造了传统小角前向散射法和小角前向散射偏振比法两种目标函数,并引入一种非独立模式算法人工鱼群算法对两种方法的目标函数进行反演。仿真采用服从Johnson-SB单峰分布均匀球形颗粒,分别对两种目标函数散射光能加入5%,10%,15%的随机噪声。仿真结果显示,利用人工鱼群算法对小角前向散射偏振比法目标函数反演得到的反演精度、抗噪声能力和鲁棒性都明显优于传统小角前向散射法目标函数的反演结果。     

激光布里渊散射水下目标探测原理及实验研究

介绍了激光布里渊散射探测水下目标的原理,采用基于新型ICCD的布里渊散射激光雷达系统,进行了水下目标探测的相关实验。实验结果表明,激光布里渊散射探测水下目标在探测深度上具有很大优势,同时具有探测隐身目标的能力。     

激光粒度测量中大角散射产生误差分析及修正

大多数散射式激光粒度仪采用样品池后置式的光路结构,依据傅里叶光学原理确定同心圆环光电探测器上每一圆环接收的散射光角范围,分析了在大角散射的情况下,这种确定散射光角范围的方法产生误差的原因、误差的大小及对粒度分析的影响。给出了正确计算散射光角范围的公式。     

自然地物激光散射特性的测量方法设计

对常用的比对测量法进行了分析,指出了该方法在测量自然地物激光散射特性时存在的问题。基于比对测量法原理,对测量方法进行了改进,设计了一种全向测量、转置比对的自然地物激光散射特性近场测量方法,提高了对该类型目标激光散射特性的测量效率和测量精度。     

彩色数字照相机的设计

提出了一种基于ＣＭＯＳ图像传感器和通用数字信号处理器的低价格、高质量彩色数字照相机的设计方案。介绍了系统的软硬件结构,详细描述了用数字图像处理的方法实现自动聚焦控制、自动曝光控制、ＲＧＢ色彩插值和快速离散余弦变换等关键技术。其设计性能优良,能获取分辨率为１ ０２４×７６８像素的高质量彩色数字照片。     

三维激光扫描测量系统若干重要子系统设计

三维激光扫描系统是反求工程的重要组成部分,是集数控、激光、CAD/CAM、精密机械、计算机图像采集与处理为一体的集成系统,它主要由运动控制、图像采集、图像处理、三维重构等几大部分组成。本文主要针对随动运动控制子系统的控制原理、硬件组成及软件设计思想作了描述,同时对计算机图像采集子系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。实验表明,激光扫描测量系统的测量精度有所提高。     

CMOS图像传感器优势和最新产品

概述了CMOS图像传感器的优势,介绍了现阶段市场最新产品的情况.结合实际应用中CMOS图像传感器的弱点,提出了相关的改进措施和新技术.     

CMOS图像传感器在数码相机中的应用

对CMOS与CCD图像传感器的特点及其在数码相机中的应用进行了讨论，着重研究了CMOS图像传感器芯片的应用及其发展前景，针对CMOS图像传感器的特点设计了一个完整的数码相机，并利用PC机中的图像处理软件处理和显示所拍摄的图片。     

基于JPEG格式的激光图像扫描技术研究

提出了基于JPEG格式的激光图像扫描技术，利用JPEG图像格式的高压缩比以及通用性等特点，克服了以往激光图像扫描中采用BMP图像格式所存在的耗费大量存储空间的缺点，同时扩展了激光图像扫描的应用范围。通过对JPEG的解码，将JPEG文件格式转化为顺序存储像素信息的临时文件作为待输出的图像数据。在数据输出前，还需要对图像数据进行数字半色调处理，采用多级误差扩散算法可以使输出的图像数据保留更多的原始图像信息，使输出图像更加逼真。提出了在DSP系统下采用这种基于JPEG的激光图像扫描技术，可以更加快捷地实现解码和半色调处理，减少了成本，增加了实用性。     

CMOS图像传感器及应用

CMOS图像传感器是多功能、高性能的摄像器件。本文详细介绍了其工作原理及其在微型摄像机、数码相机、PC多媒体等中的应用。     

利用双频激光对二维图像测量系统标定的方法

提出了一种快速高精度的二维图像测量系统的标定方法,对该方法进行了详细的分析.标定时,使CCD摄像机沿着二维图像测量系统的导轨移动,采集加工有1个圆孔的靶标件的图像,计算圆心在图像中的位置.同时,用双频激光干涉仪测量CCD摄像机的移动距离,得到标定所需要的多个特征点在物面中的位置及在对应图像中的坐标位置.利用这些特点计算出二维图像测量系统的摄像机标定参数,标定精度达到1 μm.