柱面阵三维成像的降维时域相关法

针对时域相关法用于三维成像时,运算量较大,成像效率较低的缺点,提出了一种降维时域相关法用于柱面阵三维成像,该方法在高度向利用傅里叶变换,而在距离 方位域采用相干累加,使三维时域相关降维至二维时域相关,有效减少了运算量,同时保留了时域相关法无需插值的优点,保证了成像精度。分析了时域相关法、后向投影算法和本文方法应用于柱面阵成像的运算量,证明了在柱面阵人体扫描成像应用中,本文方法在运算量上具有优势。最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。      

基于压缩感知的单光子时间分辨成像光谱技术

压缩感知成像可突破Nyquist采样定理限制实现亚采样成像,同时还具备降维探测和高通量采集的优势.介绍压缩感知理论在单光子成像和成像光谱方面的研究进展,详细分析压缩感知单光子成像光谱技术.讨论压缩感知时间分辨成像中堆积效应的影响和去除方法,并对压缩感知在单光子时间分辨成像光谱领域的应用进行概述.     

基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统研制

为了更好地探测空间等离子体成分,研究了一种基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统,分别介绍了该系统的三个组成部分CPU模块、时间间隔测量模块、数据传输模块。并着重研究了纳秒量级时间间隔的测量方法,详细介绍了主要时间间隔测量芯片TDC-GP1。并对数据传输模块的设计做了简要说明。实验结果表明,该测量系统的性能可满足探测需求。     

基于飞行时间法的3D相机研究综述

基于飞行时间法(Time-of-Flight,TOF)的3D相机是一种体积小、误差小、抗干扰能力强、可直接输出深度信息的新型立体成像设备.目前,该类相机已成为测量成像领域的研究热点.本文首先介绍了TOF相机的发展历程及测量原理;随后对TOF相机测量误差来源及类型进行分析;接着将TOF技术与其他主流的三维成像技术进行对比...     

脉冲飞行时间激光测距系统中周期误差补偿

在以正弦波为测量基准信号的激光脉冲飞行时间测距系统中,由于高频信号之间的串扰或器件非线性等因素的影响,将产生脉冲飞行时间周期误差,导致测距精度降低。为此提出了一种利用测距仪在一定距离条件下的测量数据计算定时误差的方法,通过最小二乘法拟合构造出一条含误差补偿功能曲线,并将该曲线进行离散化处理,将离散化数据存入单片机内,在距离测量时以含误差补偿功能曲线作为测量基准,实现对脉冲飞行时间周期误差的补偿。该方法具有原理简单、数据可靠、操作方便等优点。所研制的激光脉冲测距仪经过误差补偿后,测距误差小于3 mm。     

合作频谱感知吞吐量和感知时间关系的研究

频谱感知是认知无线电的关键技术之一,能量检测是频谱感知的常用方法.为了用最少的频谱感知时间得到最大的系统吞吐量,文中研究了在合作频谱感知情况下两者的关系.通过仿真得到,合作频谱感知可以增加系统的吞吐量,减少频谱感知时间,同时用户的数量以及帧长对增加系统吞吐量和减少感知时间均产生一定的影响.     

求取高炮弹丸飞行时间的割线法简介

本文介绍了采用割线法求取高炮弹丸飞行时间的算法思想，并在某型高炮火控系统的火控解算中得到了实际验证。应用结果表明，割线法在保证解算精度的前提下，能有效地降低火控系统的解算时间，具有一定的推广应用价值。     

Theoretical investigation of 2D periodic nanoplasmon structures

The problem of diffraction of electromagnetic waves by 2D periodic metal gratings is solved with allowance for the finite permittivity of a metal in the optical band. The developed mathematical model is based on the solution of the vector integro-differential equation of diffraction by 3D dielectric bodies by means of the Galerkin method. It is noted that the dependence of the scattered field amplitude on the wavelength has a resonance character and that the resonance wavelengths can substantially exceed the dimensions of a grating cell. The application of the method of approximate boundary conditions for the calculation of gratings containing nanodimensional metal layers is justified. It is demonstrated that a grating with small reflection and transmission factors under the plasmon-resonance conditions can be created.     

An effective error resilient 3D view synthesis method

View synthesis is a crucial process in current 3D video applications. Currently, the existing view synthesis techniques may introduce visual artifacts such as corona, pinholes and ghosts into pictures, which degrade the visual experience greatly. In this paper, we will introduce an error resilient 3D view synthesis approach, which is able to effectively remove these artifacts. Specifically, we first detect the regions mixed with foreground and background pixels to avoid corona artifacts. Then, we resize images and conduct projection on the resized images to reduce pinhole artifacts. Finally, an improved view blending algorithm is proposed to reduce ghosting artifacts. Simulation results demonstrate that our proposed method outperforms others significantly in removing view artifacts.     

基于相位法的三维测量系统的相移误差分析

采用投影栅相位法进行三维测量时,光栅移动的精密控制是整个测量系统的基础。针对相移误差,对硬件系统进行设计,通过步进电机细分控制实现更小、更平稳的相移误差;并对传统的四步相位提取算法进行优化,在优化算法中,稳定的相移误差项可以作为中间变量,即其大小随机变化不再对相位计算结果产生影响。实验结果表明:设计的硬件系统调试简单,步进电机可以实现最小1/128细分;优化后的算法有效地抑制了相移误差对测量结果的影响,进一步提高了表面微观形貌的测量精度和可靠性;从而使得测量系统的整体性能指标得到提升。     

基于TOF计算成像的三维信息获取与误差分析

TOF三维成像技术具有帧内并行主动探测、获取景物信息的实时性好、环境光影响小、测量精度高、抗运动干扰性强、平均功耗低等优势,在三维智能感知、工业检测、SLAM等领域有着广泛的应用前景,特别是在自主导航,驾驶控制与智能系统中作为获取实时三维成像信息的传感器得到了迅速发展。研究了两类TOF成像的原理及特点,论述了其系统组成,并将TOF成像原理与其他主流三维成像技术进行了对比,对其主要误差来源和类型进行了归类和分析,研究了测量误差模型。TOF成像作为新一代三维成像技术仍处于发展阶段,可以有效提升智能系统的成像感知能力和测量水平,推动了相关领域的技术进步。     

三维激光扫描系统的固有误差校正算法

分析了三维激光扫描系统固有误差的来源,结合数学模型及实验数据,提出了相应的校正算法,并在实验中得到验证。从概率统计学角度分析激光测距仪固有误差的统计特性,增大平均次数的同时,减小测距仪测距误差;使用最小二乘法从实验数据中获取电机的动态角度误差,对理论角度进行校正后,得到电机实际转动角度;针对双振镜系统的非线性扫描失真,动态改变扫描范围,减小枕形误差。使用Matlab分析误差校正算法,并搭建实验平台测试上述算法,实验结果表明,对系统的测距误差、角度误差、枕形误差校正后,三维激光扫描系统的精度有较大的提高。     

基于太赫兹技术的熔融沉积3D打印误差分析

熔融沉积(FDM)技术是目前市售3D打印机应用最广泛的材料成型技术,基于这一技术的3D打印机精确度评价与打印试件的误差分析还没有十分完善的标准化方法。FDM 3D打印常用的聚合物材料在太赫兹波段存在明显吸收。基于太赫兹时域光谱(THz-TDS),通过缝隙注水的方式放大试件非实体部分的太赫兹响应,使得太赫兹技术可同时监测3D打印试件实体部分与非实体部分的打印精确度。通过分析试件的太赫兹光谱,能够分辨与原始设计相差0.96%的微米级误差,补充了3D打印误差的分析方法。     

Theoretical investigation on semiconductor lasers with passivewaveguides

Semiconductor lasers with vertically integrated passive waveguides are theoretically studied using the coupled mode theory and exact calculation. Formulas for the threshold current density and the far-field patterns are derived. The physical concepts of the modulation of the beam divergence by passive waveguides are given. The exact calculated results show that the beam divergence can be greatly improved by paying a price of only a slight increase of the threshold current density. The operation mode selection is discussed. Attention is also paid to the appearance of side lobes for very narrow far-field patterns. Discussions are given for device design     

Automatic superpixel generation algorithm based on a quadric error metric in 3D space

As a preprocessing step for computer vision tasks, research on generating superpixels of an image has been widely conducted recently. In this paper, we propose a fully automatic superpixel generation algorithm by simplifying the 3D triangle mesh modeled from a 2D input image. The simplification is performed based on a modified quadric error metric (QEM) method. The pipeline of our algorithm is simple. Given an image, we first turn it into a 2D triangle mesh and then lift the mesh to 3D based on the gray values of the image. We then simplify the 3D mesh based on the modified QEM method which encodes the features in the image intrinsically to ensure feature-aware superpixels. After obtaining the simplified mesh, we map it back to the 2D image to generate triangular-shaped superpixels. Our algorithm is fully automatic. The number of superpixels can be controlled intuitively. Experimental results demonstrate the effectiveness of our approach.     

多光通道结构光三维测量系统误差补偿研究

本文通过对多光通道结构光三维测量系统误差分 析发现,相机采集光强受通道间串扰以及投影、采 集图像器件非线性响应等误差影响。在分析串扰和非线性误差影响投影和采集光强的基础上 ,提出了针对 相机采集光强进行系统误差补偿的数学模型。投影0－255灰度图像到 白色平板并由相机采集,计算得到系 统内各光通道的非线性响应参数,以及投影纯色彩色条纹到白色平板计算得到各通道间串扰 系数,通过构 建的误差模型,同时补偿了非线性和串扰误差。实验结果表 明,经过误差模型修正后,展开 相位差从1.044 rad 降到0.121 rad,测量误差从0.707 mm减少到0.058 mm。本文提出的补偿模型从系统误差分析出发,可对串 扰和非线性误差同时测量与补偿,有效提高了多光通道结构光三维测量系统的测量精度。