利用阶跃响应的4f光学系统图像复原

4f系统的输出图像存在带限低通、随机噪声和相干噪声并存的特点,对其进行复原处理时不仅要注重保护细节,而且还要处理高频随机噪声和低频相干条纹。为了提高其图像质量,针对这些特点提出了一套图像处理方案。首先,利用4f系统的阶跃响应获取相干噪声的位置和强度的先验信息;然后,对阶跃响应图像和待复原的图像分别进行同样过程和侧重保护图像细节的随机噪声去除,利用4f系统的线性特性将两幅去除随机噪声后的图像进行点除以消去相干噪声来完成复原。实验表明,该方案对峰峰信噪比和结构相似度指数都有很好的复原效果,其分别提高了5db和6%左右;从视觉效果上看,该方法很好地保护了图像细节,符合4f系统的要求。     

纳米分辨微小光斑光强分布检测系统设计

介绍了现有的微小光斑测量技术,针对纳米分辨率检测精度要求,对纳米分辨微小光斑光强分布检测技术进行深入研究,设计和构建了具有纳米分辨的微小光斑光强分布检测系统。利用该检测系统进行了低数值孔径弱聚焦下所形成的微光场光强分布检测实验,得到较好的光强分布图。实验结果表明,该检测系统具有可靠性高、稳定性好、便于操作等优点。     

刀具参数检测装置的光学系统设计

对刀具几何参数检测装置的光学系统进行了深入的研究与分析,并根据总体方案设计的要求,对光学系统的设计指标进行设定和参数的优化.将该套装置应用到刀具几何参数的测量仪器中,实验测试数据表明仪器的测量精度达到±2μm.     

生物芯片荧光检测光学系统综述

对生物芯片上生物反应信息的检测是生物芯片技术的重要组成部分。对以荧光物质作为示踪物的微阵列生物芯片和悬浮式生物芯片检测系统中的光学部分进行了综合分析。     

三波段电晕检测光学系统的设计

为了对电晕放电进行全天候的检测,设计了一套包含日盲紫外、可见光和长波红外的三波段电晕检测光学系统.为了减小系统体积,提高系统性能,日盲紫外和可见光波段采用共光路结构;长波红外段采用独立光路,利用衍射面特殊的色散特性和非球面技术对系统进行单色像差和色差校正,减少系统的镜片数量.系统采用单镜片调焦设计来保证其在-40～60...     

基于图像纹理连续性的4f系统图像NSCT域去噪*

4f系统同时有噪声和低通特性，为对其输出图像除噪的同时保护图像细节，提出一种结合图像纹理连续性的NSCT域去噪方法。在传统NSCT域硬阈值去噪方法基础上，首先对高频子带图像用较小的阈值去除小幅值的噪声点，以更多的保护图像细节并凸显剩下的大幅值噪声点的孤立性，再利用图像纹理的连续性区分剩下的连续图像细节和孤立噪声点，以实现去噪的同时更好地保护细节的目的。实验表明，该方法在去噪方面可以达到与传统方法相当的程度，同时在保护图像细节方面有更优的表现，从视觉效果和数值评判标准两方面都有明显提高，适合4f系统图像类需要格外保护图像细节的场合。     

基于CPLD和长度计的数字化微小位移检测的设计

设计一种基于CPLD和长度计的数字化微小位移检测的系统模块.增量型长度计作为测量微小位移传感器,采用CPLD芯片作为实时信号处理芯片,通过在CPLD里编写的算法软件把增量的脉冲信号转换成为位移量,可通过总线方式将计算得到的位移量传给控制芯片.算法中包含对干扰信号的判断和滤除及微小位移变化量的计算方法.     

大口径光学系统的镜面视宁度检测

为了保证大口径光学镜面加工检测的质量和效率,提出了提高大口径光学系统镜面视宁度检测精度的方法。利用电子自准直仪以及平面镜确定波前斜率,推导了基于斜率信息与镜面视宁度之间的关系。为了提高测量精度,突破单台自准直仪精度限制,采用三台自准直仪进行互标校。为了进一步降低误差,使用六自由度平台支撑立方反射体,使精度提高至0.01″量级。另外,结合频响函数的相关理论,估计得到了六自由度平台在检测环境下所引入的误差。最后,引入标准化点源敏感性(PSSn)对结果进行评价,并开展了数值仿真实验。针对模拟镜面视宁度,分别计算两个方向的斜率功率谱以及原始波前功率谱,然后利用之前给出的功率谱与PSSn之间的关系得到了两个方向的PSSn均为0.999。该镜面视宁度测量方法可以在模拟望远镜实际工况下,完成对于系统主镜视宁度的定量预测。     

基于PC104的微小位移检测

文中提出了一种新的针对机械产品常见的微小长度量测试的通用数据采集设计方案，该方案可用于粗糙度、圆度等的检测。系统电路采用调频传感器、集成运放放大电路、集成相敏检波、高速A／D模数转换，采用通用的PC104嵌入式机进行数据采集和处理。整个系统具有体积小、检测精度高、通用性强的特点，并成功地应用在圆度仪上。     

基于DMD的红外仿真光学系统设计

红外仿真系统在红外成像制导系统的研制中起着重要作用,文中根据DMD特性和红外仿真的具体要求,进行了红外仿真光学系统的初始结构计算。并使用Zemax光学设计软件对光学系统进行优化,得到了满意的仿真结果,并对红外仿真的发展进行了展望。     

基于光流法的气密性检测装置研究

针对用气泡检测小型压力容器气密性的方法存在工作效率低下以及较多的安全隐患等问题,进行了气泡图像处理法的研究。搭建了气泡图像采集系统。利用Matlab软件结合光流算法处理气泡图像,研究了基于光流理论的Horn-Schunck气泡图像处理算法。对气泡图像进行了定制阈值的图像区域分割,获得了层次分明的气泡图像;基于此方法设计了一套半自动化的气密性检测系统。利用此系统自动得到了气泡的数量和大小并以此计算泄漏量以及泄漏的部位。实验结果表明:此系统可准确检测的最小气泡直径为4 mm,气泡检测最适合的直径在8 mm左右,如气泡直径继续增大,气泡表面不规则程度加深,检测精确度变低,因此,该系统在一定的条件下能准确计算气泡数量及大小,实现了对泄漏气体的检测。     

应用图像纹理连续性的4f系统图像非下采样轮廓波变换域降噪

4f系统同时具有噪声和低通特性,为实现对其输出图像降噪的同时保护图像细节,提出一种结合图像纹理连续性的非下采样轮廓波变换域去噪方法。在传统NSCT域硬阈值去噪方法基础上,首先,对高频子带图像用一个衰减的阈值去除小幅值的噪声点,以更多地保护图像细节并凸显剩下的大幅值噪声点的孤立性。然后,利用图像细节纹理连续性分布和剩下的大幅值噪声点孤立分布的区别分离余下的图像细节和噪声点,进一步实现去噪的同时更好地保护图像细节的目的。实验结果表明,与传统方法相比,该方法峰值信噪比(PSNR)提高了0.5~1dB,结构相似度指数(SSIM)提高了3%~5%,因此能更好地保护图像细节,视觉边缘效果更清晰。     

光纤面板暗影缺陷自动检测系统的研制与开发

光纤面板是当代电子光学成像器件的关键元件,应用越来越广泛。根据国标规定的对暗影缺陷的检验标准和方法,研制开发成功了一套光纤面板暗影缺陷自动检测系统。通过改进后的Canny算子,实现了暗影边缘的检测与优化;通过软、硬件系统的有机整合和整体控制,实现了光纤面板暗影缺陷的自动检测;通过相应的计算方法,给出了暗影缺陷的主要特征、参数和指标,实现了暗影缺陷的定量分析。实验证明该系统操作简便,数据处理准确迅速,性能稳定可靠,具有较高的实用价值。     

基于分光光度法的化验科生化分析仪光学检测系统

为了进一步提高化验科生化分析仪器的精确性、智能性和多参数性,提出了一种基于分光光度法的光学检测系统,通过多进一出耦合光纤对一定光谱范围内不同波长的多种入射单色光进行分光,并依次检测各参数指标;以固定部件的形式控制系统测量误差,保证了测量结果的准确性和一致性.实验结果表明,所提出的光学检测系统满足多光学参数测量要求,能够...     

基于明胶的光纤湿度传感系统

随着科学的发展,湿度指标在食品安全、仪器制造、生物研究、金属材料等方面备受重视。传统的湿度检测方法以化学方法和电子传感器检测法为主,化学方法对环境有不同程度的污染,而电子传感器检测法的抗电磁干扰能力差,使用环境受限。为解决这些问题,设计了一种新型的光纤湿度传感系统。系统利用明胶薄膜作为湿度传感核心器件,通过搭建传感光路,测量光强变化确定湿度变化。实验验证证明,系统具有良好的湿度传感效果,湿度与光强基本成线性分布,在线性区间内误差小于1.5%,通过进一步优化后可应用于电磁干扰较大环境下的湿度测量。     

光电探测系统辅助SINS的动态对准方法

针对陆地战车对定位和定向系统的要求越来越高,提出了一种高精度的对准方法。采用光电探测系统计算出精确的车辆位置和航向,在两次光学定位过程中利用运动约束与零速修正组合的方法估计出惯导系统系统误差,进而估算出光电探测系统与捷联惯导系统之间的敏感轴安装偏角。仿真结果表明:光电探测系统的定向精度优于10″,定位精度优于0.1 m,敏感轴安装偏角的估计精度优于20″,因此本系统满足陆用战车的高精度动态对准需求。     

基于变分光流的三维运动检测与稠密结构重建

提出了一种基于变分理论的由稠密光流检测图像中目标物体三维运动与结构的直接方法。首先在透视投影模型下将目标物体的三维运动参数与图像光流联系起来,构建了一个未知量是三维运动参数的能量函数,然后使用变分方法直接求出图像中目标运动物体的三维运动参数,最后由求出的三维运动参数恢复物体表面的三维稠密结构及图像光流。该方法在对目标物体进行三维运动检测时省略了"光流计算"这一中间过程,避免了图像光流计算给三维运动检测结果带来的误差影响和时间消耗。多组实验证明该算法具有较高的计算精度、较好的鲁棒性和较快的计算效率。     

综合验光仪光学系统研究

电脑控制式综合验光仪是目前国际上公认的主要验光设备。文中介绍了综合验光仪的光学原理,采用镜片组合屈光度的最佳方法,从技术指标和成本的角度出发分析了几种镜片分布方案,并找到最佳设计方案,通过数据分析和计算,确定了镜片的组合方式,优化镜片组合设计出整个光学系统结构。实际测量结果证明了研制的全自动综合验光仪符合国家计量校准规范要求。使用综合验光仪能够进行完整的视觉功能测试和定量分析,验光方便、快速、准确。     

基于单片机的微型毛细管电泳芯片检测器的设计

采用共聚焦式激光诱导荧光检测法,设计了一种基于单片机的微型毛细管电泳芯片检测器,利用数字信号处理技术和面向对象的设计方法开发了一套与之匹配的信号处理软件。此检测器能够实现对芯片毛细管电泳信号的实时处理与分析。     

基于光杠杆原理的纳米级微位移测量系统研究

介绍了一种基于光杠杆原理的光学微位移测量系统。该系统的理论分辨力为4nm,实验测得系统分辨力小于10nm。经过实验,验证了该系统的可行性。实验结果表明,该装置灵敏度及重复性好,结构简单,便于构成微电子机械系统——M EM S(m icro electrom echan ical system s),实现系统微型化及自动化。