Fabry-Perot干涉式光纤温度传感器的研究

分析了温度对相位的调制作用以及Fabry -Perot干涉结构检测相位变化的原理 ,提出了一种具有高灵敏度和高分辨率的相位调制型全光纤结构 ,并进行了系统的噪声分析。     

基于复移Morlet小波的光栅条纹图像相位提取

面结构光三维测量中,变形光栅条纹的相位信息映射为物体表面的高度,为了提取变形条纹的相位,用复移Morlet小波作为母小波,并给出复移Morlet小波的参数带宽fb和中心频率fc的取值方法,对由物体表面高度调制而发生变形的条纹图像进行连续小波变换,利用最大值法确定小波变换的"脊",进而提取条纹图像的相位.模拟和实验均表明...     

基于相位谱分析技术的图像特征提取研究*

讨论了Fourier 变换后得到的相位信息中包含有丰富的纹理结构信息。将相位一致性原理应用于边缘检测中, 取得了很好的效果, 展示了相位信息所揭示的图像的本质特征。利用相位重构图像能够在很大程度上去除光照条件影响的特性, 通过光照无关特征提取对人脸图像进行处理, 提高了识别准确率, 同时也证明了相位谱重构与相位一致性分析结合可以进行人脸图像的光照无关特征提取。     

纸张平整度视觉精密测量系统

针对纸张平整度测量,研究和提出了基于四步相移法的面结构光三维测量方法.首先,DLP投射正弦条纹图像到待测纸张表面,光栅条纹以1/4周期为步长平移扫描.然后由相机采集经待测纸张表面形貌调制后的结构光分布信息,并利用四步相移法获取结构光图像的相位主值.最后采用多频外差原理实现解调,获得绝对图像相位的解调信息,经相位与高度之间的映射关系得到纸张高度信息并重建出纸张表面形貌.采用纸张表面点云高度坐标的极差和标准偏差对其平整度进行定量评价.实验结果表明,测量精度达到0.1mm,测量时间小于2秒,其稳定性和测量精度能够满足纸张平整度的测量要求.     

相位调制信号的小波参数估计方法及其Cramer-Rao界

现代雷达广泛使用相位调制信号,相位参数的有效估计对辐射源的识别和分类具有重要意义。运用小波变换方法对多项式相位信号的相位系数进行了估计,给出了小波变换方法下的估计多项式相位调制信号相位系数的Cramer-Rao下限,并提出了一种新的相位系数估计算法。理论分析和仿真结果表明利用小波变换方法估计相位调制信号的相位系数参数估值更精确,可以得到更低的Cramer-Rao下限。     

本振相位噪声及其对GMSK解调性能的影响

GMSK调制方式在空间通信中的应用越来越受重视,本振相位噪声对GMSK解调具有不可忽略的影响.在分析相位噪声产生原理的基础上,推导了其时域和频域表达式,并对其进行了仿真验证.通过在GMSK的Simulink调制解调系统中加入相位噪声,仿真分析了不同程度的相位噪声对解调性能的影响.研究方法和结论可以推广到存在相位噪声的任意调制类型的解调系统,对解调系统的优化具有重要参考价值.     

相位调制型光纤压力传感器与智能检测系统

介绍了光纤传感器检测系统的特点和结构组成。重点分析了相位调制型光纤压力检测系统的原理及以单片机为核心的信号处理方法 ,最后给出实验结果     

基于压电陶瓷相位调制器的外调制相位生成载波法研究

对基于压电换能器PZT(Piezoelectric Transducer)的外调制相位生成载波PGC(Phase-Generated Carrier)法进行了深入的理论分析和实验研究.PZT光纤相位调制器利用电致伸缩效应来改变缠绕在其上面的光纤的长度,进而实现对光纤中光相位的周期性调制.在马赫曾德尔光纤干涉仪MZI(Mach-Zehnder Interferometer)的参考臂中加入该光纤相位调制器便可以将载波信号调制到光纤干涉仪的输出信号当中.计算机仿真分析了调制参数对PGC解调结果的影响.并通过实验验证了这种调制解调方案的可行性.利用美国国家仪器公司的数据采集系统及Labview编写的解调算法,在臂长为200 m的MZI中成功实现了相位解调,恢复出MZI传感臂中的原始相位信息,解调信号与原始信号的相关系数在0.99以上.     

一种新的基于相位保持的指纹图像增强算法

图像的相位信息在人眼感知图像的过程中起着十分重要的作用。如果指纹图像增强算法能够保证图像的相位信息不被破坏,将有助于保持指纹图像中纹理特征的不变。首先通过实验表明了指纹图像的纹理特征主要是由图像的相位信息来决定的,然后把相位保持原理引入到指纹图像增强算法中,提出一种新的基于相位保持的指纹图像增强算法。该算法采用复Gabor小波来提取指纹图像的相位信息,并利用指纹图像的局部方向信息在相位保持的原则下来进行图像增强。为了验证该算法的有效性,选取了两种低质量的指纹图像来进行处理,实验结果表明增强后的图像其图像质量有了显著的提高。     

基于交流反馈的光纤磁场传感器相位解调方法

针对光纤磁场传感器中相位解调的技术难题,研究基于闭环反馈的解调方法用于提高传感器的测量灵敏度和精度;在传感臂施加高频调制磁场,在参考臂施加低频相位调制信号;从理论上,推导出传感器的输出信号及各次谐波分量的幅值特性,选取相位调制信号的2倍频分量作为误差信号,经比例和积分运算后反馈到参考臂;借助Matlab/Simulink对闭环反馈控制方法进行仿真研究;仿真结果表明,闭环反馈控制方法比当前广泛采用的相位载波方法精度更高、抗噪声能力更强。     

Analog LCOS SLM devices for AR display applications

Liquid crystal on silicon (LCOS) device is a potential candidate for spatial light modulators (SLMs) due to its high resolution and the wide range of tunable phase retardation. Besides the telecom applications, SLM is also very promising for display applications, especially for the augmented reality (AR) displays. In this paper, we will discuss the advantages of analog LCOS SLM compared with the digital one. A 0.6‐in short‐loop sample test result with precise cell gap controlled is discussed. A fast liquid crystal with high birefringence that attains less than 2.5‐ms full‐on–full‐off response time is also introduced. Regarding the computer‐generated hologram (CGH), a new algorithm called multiconstraints angular spectrum algorithm (MASA) is proposed to enhance the image quality of dual‐plane holographic projection.     

图像中对数螺旋线的拟合

针对图像中存在的对数螺旋线形状,提出了一种有效的对数螺旋线拟合方法。首先根据螺旋线的性质将已知图像中螺旋线的中心点约束在一个较小的区域内进行搜索,然后将从图像中获取的直角坐标系下的数据点通过坐标变换转换为能用直线形式表示的数据点,将对对数螺旋线的拟合转换为对直线的拟合。这一方法能快速、准确地拟合出图像中存在的对数螺旋线。     

Magnetically inert medical projection system with an image‐guiding optical fiber

Abstract— A visual system for stimulating specific human brain functions inside a clinical magnetoencephalography (MEG) measurement chamber was developed. This system is based on a three‐panel LCOS projection unit and uses a 4.5‐m‐long image‐guiding optical‐fiber bundle to transfer the image into the magnetically shielded MEG measurement chamber. In addition to a proper optical system design, special attention had to be paid to all materials used inside the magnetically shielded chamber. Here, no interfering fields due to electrics or ferromagnetic materials are allowed. The system concept, optical design, and the realized prototype are presented.     

无眼台风自动定位方法研究

本文利用GMS红外云图对无眼有螺旋云带的台 风进行了自动定位研究,提出了由云图预处理、云图交互式分割、台风螺旋云带形态特征提 取、螺旋线拟合及定位的四步定位方案,取得了较好的效果．     

Holographic waveguide display with large field of view based on volume holographic grating

The field of view (FOV) of waveguide display systems based on volume holographic grating (VHG) is primarily constrained by the diffraction response bandwidth, which is currently insufficient to meet the need for AR immersive displays. Through the composite diffraction response bandwidths, red-responsive and green-responsive double-layer VHG structures are proposed to expand the FOV under varied image sources. The influence of several input spectral bandwidths on FOV improvement is also considered, and OLED micro-display and LCOS micro-display are selected as image sources. As a consequence, the horizontal FOV of the red-responsive double-layer VHG waveguide based on the LCOS micro-display is 19.5°, and that of the green-responsive double-layer VHG waveguide based on the OLED micro-display is 33.4°. Through the simulation and experiment, we effectively illustrate the effect of the double-layer VHG and the input spectral bandwidth on the FOV.     

基于螺旋运动的智能优化算法研究

螺旋结构是自然界中经常出现的一种结构,螺旋结构因其特殊的运动轨迹、天然的收敛性而受到智能优化算法研究人员的关注.在螺旋动态优化算法(SDA)的基础上,提出一种基于组合螺旋和FDB选择策略的改进螺旋算法(MSPO),克服SDA的弊端,大大减小了时间复杂度、简化运算过程,提高了普适性和收敛精度.最后在八个具有代表性的基准函数上进行实验,实验结果表明,MSPO在收敛精度、收敛速度及鲁棒性上都表现出了更好的性能.同时将其运用在10杆和25杆的连续性桁架结构尺寸优化上,仿真实验表明,MSPO能很好地解决这类结构优化问题.     

A picture of a butterfly with diffusion-shaped wings

A combination of mathematical methods is used to create the image of a butterfly. The properties of the one-dimensional diffusion equation can be used to produce wing shapes.Mandelbrot set patterns are applied to color the butterfly wings. Finally, another technique using the logarithmic spiral is presented to create natural shapes and patterns.     

一种双向同源相参微波光纤稳相传输系

在电子对抗系统、雷达系统、卫星导航和深空探测等多个领域中,微波信号经激光器调制后加载到光信号上经过光纤传输后其相位受外界环境的影响,无法实现稳相传输。首次提出了一种双向同源相参微波光纤稳相传输系统,可实现微波信号在光纤中稳相传输。该系统利用恒温晶振产生相位稳定的多路同参基准信号,一路信号用做光纤传输的相位变化识别信号,经激光器调制成光信号,然后由光分路器分出多路光参考信号与需稳相的信号进行同光纤传输;其它同参信号作为基准信号与经过光纤传输的相位识别信号进行鉴相,其中基准信号与参考信号相参,构建2种信号相参的机理,实现以相位变化为参量的鉴相系统,利用参考信号的相位变化完成对传输的宽带射频微波信号相位变化的识别。在鉴相实现过程中,采用双平衡混频器完成对参考信号相位变化实时鉴相,由单片机对参考信号相位的实时变化进行采样,实时控制可调电动延时线(VODL)进行光传输链路光程差的跟踪补偿,完成对需稳相信号和参考信号的相位主动补偿,实现宽带射频微波信号光纤稳相传输。     

基于连接式螺旋体结构的FBG冰层厚度传感器研究

河冰现象是进行水资源开发利用时需要考虑的一个重要现象,冰层厚度检测是冰情状况检测的主要对象。研制了连接式螺旋体结构的光纤Bragg光栅（FBG）温度传感器。基于冰与水温度变点的机理,通过检测冰层与水的温度和传感器纵向分布阵列之间设置的间距得到冰层厚度。该FBG温度传感器使用导热系数较好的毛细紫铜管作为制作螺旋体结构材料。对不同厚度的冰在冰消过程中的厚度检测,实验结果表明：最大测量误差为12mm,最小测量误差为0mm。可通过调节U型管所在斜面和直通管所在平面角度改变各测点之间的间距。     

一种光纤三相电流传感器的设计

提出一种只用三个传感头、一套光路、一套信号处理部分实现对高压三相电流同时检测的混合式光纤传感系统 ,给出了其在一相实验中的实验结果。由于光路系统采用了基于相位压缩原理的微分干涉式结构 ,因此该系统不受外界缓变量 (如温度 )的影响 ;与一般干涉仪相比该系统也因相位压缩而使工作的线性范围扩大了 2 2 0倍