高功率激光系统中热像的传输及预判技术

比较了高通量密度下损伤点分别位于上游介质的前后表面时热像的位置及峰值光强的区别。讨论了热像交替排布的现象及峰值光强随损伤点尺寸的变化规律。针对上游光学元件中的损伤点是诱发后续光路中热像的主要因素,提出了以损伤点经一定传输距离后引起的衍射环图像为分析对象的热像预判技术。该技术运用高信噪比的梯度方向匹配算法来获取衍射环图像的特征信息,进而反演出衍射距离和损伤点尺寸。利用液晶空间光调制器产生的单个等效损伤点的衍射图像证明了该方法的有效性;并采用光学元件上实际存在的损伤点所引起的衍射环图像分析了该算法反演多个损伤点时抑制噪声干扰的能力及其空间分辨率。     

7.5μm小间距铟凸点阵列制备的研究

红外成像系统中,减小像元间距是目前重点发展的主题之一,为了实现小的像元间距,制备高精度均匀化的小型铟凸点阵列是关键之一。针对75μm像元间距,本文通过系列实验和分析,研究了不同打底层尺寸和铟柱尺寸的组合对铟凸点制备的影响,为制备高精度小型铟凸点阵列提供了良好的指导。     

红外点目标成像信噪比建模分析

点目标的探测是红外成像探测系统的重要课题。以点扩散函数作用下点源目标像的照度分布函数为基础,综合考虑像的照度分布与单元探测器的位置关系,结合探测器的光电转换原理,建立了红外焦平面探测器点源光信号到电信号的转换关系;并在此基础上结合探测器的噪声模型,建立了点源信噪比模型。仿真计算结果表明:点源目标的探测信噪比与光学系统点扩散函数、单元探测器尺寸、视线偏移密切相关。该研究可为点目标红外成像探测距离的精确估计提供理论支持。     

基于空分复用的大尺寸全息再现方法

在计算全息再现过程中,受空间光调制器(SLM)自身像素尺寸的影响,再现像的尺寸很小。基于计算全息中相位型全息图上的每一点都包含有物体各个点的全部相位信息,提出一种扩大计算全息再现像尺寸的方法。利用空分复用法,将SLM分为四部分,每部分上分别加载含有物体不同场景的相位型全息图。在光学再现过程中,通过计算机控制加载到相应场景的全息图中相位光栅的变化,调节四个再现像的位置,实现了再现像的无缝拼接,从而得到计算全息大尺寸再现。实验结果证明了该方法的可行性。将该方法跟现有的几种方法进行对比,并进行了相应的讨论。     

涡流脉冲热像检测中疲劳裂纹的检出概率

在涡流脉冲热像检测中,检出概率是评价检测可靠性的最重要的指标之一。通常,检出概率是指在特定检测条件下特定尺寸的缺陷被检出的概率。首先,以含有不同尺寸疲劳裂纹的金属平板试件为研究对象,通过正交试验方案设计,完成了对不同检测条件下不同尺寸裂纹试件表面热响应信号的提取;然后,采用线性回归模型建立了裂纹区域的热响应信号与裂纹尺寸的定量化关系,并采用极大似然估计法给出了裂纹检出概率模型中的具体参数;最后,基于Wald方法求得了检出概率的置信区间,并绘制了检出概率曲线。研究成果可为涡流脉冲热像检测的可靠性评估提供量化依据。     

基于高分辨距离像的分布式协同识别方法

宽带高分辨图像是复杂突防场景下真假弹头识别最有效的特征之一。针对单部雷达无法有效估计目标真实尺寸问题,提出了基于分布式宽带雷达的高分辨一维像协同识别方法。通过多部宽带雷达协同测量,获取弹道目标同一时刻多视角下的高分辨一维距离像,利用多个视角的径向尺寸协同估计目标真实尺寸。仿真分析了典型突防场景下,双站最小二乘估计和递推最小二乘序贯协同尺寸估计方法的有效性。     

改进的离散FIP轮廓术的讨论

FIP测量中，计算机处理的是离散信息，但我们以前讨论的基于离散傅里叶变换的FIP分析方法中，将离散过程理想化为梳状函数的点抽样，未考虑CCD像元的尺寸对FIP的测量精度的影响。但实际上，CCD的像元是具有一定的尺寸，本文从空城卷积的角度讨论CCD像元的尺寸对FIP测量的影响，给出了理论分析和实验验证，使FIP中对抽样过程的讨论更符合实际测量。     

CdTe和CdTe/CdS量子点的量子尺寸效应

利用水热法合成了三种不同尺寸的单核CdTe量子点和核壳CdTe/CdS量子点。应用Top-hat Z-scan技术在纳秒、皮秒、飞秒激光脉冲作用下研究了三种不同尺寸单核CdTe量子点的非线性吸收特性。实验结果表明:在不同激光脉冲作用下三种不同尺寸的CdTe量子点的非线性吸收特性均表现为饱和吸收,并且均呈现出随着量子点尺寸的减小,其非线性吸收特性增大的趋势。为了进一步研究量子点尺寸的变化对非线性吸收特性的影响,又在飞秒激光脉冲作用下研究了核壳CdTe/CdS量子点的非线性吸收特性;随着包壳时间的增加,壳层厚度增加,量子点尺寸增加,其非线性吸收特性呈减小趋势,并且核壳CdTe/CdS量子点的非线性吸收特性明显优于单核CdTe量子点;分析讨论了单核CdTe量子点与核壳CdTe/CdS量子点的非线性吸收特性和量子尺寸效应机制,实验结果表明合成的量子点样品均具有良好的量子尺寸效应。     

双光束照明的干涉粒子成像粒子尺寸测量

设计一种两光束相向照射,在散射角θ=90°方向记录的干涉粒子成像测量实验系统,利用模版匹配相关方法提取粒子两点像的位置坐标,根据粒子像位置坐标,粒子掩模图的形状和大小提取出单个粒子两点像。再对每个粒子两点像进行自相关、Gaussian插值提取两点像之间距离,进而计算得到粒子尺寸大小,其测量精度可达到亚像素精度。对标称值为45 mm的标准粒子进行了测量,粒径测量值为(46.54±0.50)mm,相对误差3.42%。实验结果表明了该方法的可行性。     

高分辨率发光屏

引言设计高分辨率,高亮度阴极射线管(CRT)的一般方法是考虑各种参数的影响,如具体的操作条件,管尺寸,电子枪几何形状以及在所需操作条件下发光屏的特性。操作条件和管尺寸通常受所需体系的限制。在这些条件限制下,为了获得最佳性能,电子枪尺寸和发光粉的参数必须优化。电子枪设计者利用一些基本技术和方程式进行这项工作,其中包括最大电流密度限制,峰值阴极负载,束截止电压及一个点像方程。     

Loran-C接收机窄带干扰频率点检测技术研究

针对Loran-C接收机窄带干扰的问题,要想有效的抑制NBI,首先要计算NBI的频率点,而对于罗兰C系统来说,其覆盖范围达到1000km以上,在这么大的范围内,随着接收机在不同的位置,NBI的频率点肯定是变化的,同时干扰的数量也是变化的,针对这种情况,本文讨论了窄带干扰频率点的检测方法。     

角锥棱镜的入射角及有效反射面积分析

基于角锥棱镜的基本结构及定向反射的光学特性,证明了同一光束出射点与入射点的对称关系以及不同入射光束出射点与对应顶点投影点的偏移量关系。推导出不同入射条件下角锥棱镜最大入射角及有效反射面积的理论计算方法,并给出最大入射角随方位角和折射率变化的规律图线及有效反射面积随入射角、方位角、折射率变化的规律图线。研究为角锥棱镜阵列的有效反射面积、回波能量的计算、误差分析等提供理论基础,且对正确设计使用角锥棱镜具有重要的理论指导意义。     

单模传播模式下电离层侧向散射特性研究

针对电离层侧向散射探测布站问题,对特定收发方位布站的单模传播模式下不同接收天线主指向、不同收发地面距离的侧向散射进行了仿真,结果表明,当接收主指向为60°（与正北方向夹角）时扫频图会出现与返回散射不同的特性,在低频处前沿变化非常的缓慢,还会出现群距离不连续的现象,随着收发距离的增大这种特性越明显,同时主指向角度减小这种特性也会越明显;当收发站距离和接收主指向达到一定条件时,接收站没有回波信号;同时还对同一主指向、不同距离情况下最小时延线,以及最小时延线上地面散射单元夹角的变化规律进行了分析,这些特性对开展电离层侧向散射布站具有重要的指导意义。     

红外背景抑制与点目标分割检测算法研究

针对红外点目标检测问题,采用图像灰度同本行均值相减方法抑制温度场的非线性影响;利用Top-Hat算子形态滤波,抑制背景和增强目标;通过比较预处理后的不同背景下红外图像直方图特点,确定分割阈值;最后进行目标二值化分割,得到包含较少虚警点的点目标分割图像.实验证明,该方法较好地解决了不同红外背景下低信噪比红外点目标的分割检测问题.     

基于置信度的飞行时间点云去噪方法

飞行时间（Time-of-Flight,ToF）三维成像方法由于多路径干扰和混合像素等问题降低了目标物体深度测量的精度。传统的方法通过优化重构异常点云数据或滤除噪声点云数据来提高目标的准确性,但是这些方法复杂度高且容易导致过度平滑。三维点云图像中的有效点云与噪声点云之间的关系很难用数学模型来表示。针对上述问题,本文提出了一种基于置信度的飞行时间点云去噪方法。首先,分析多帧点云数据的概率相关性,以点云数据的置信度作为判别有效点云与噪声点云的依据;其次,利用多帧点云之间的矢量对偶性,提出了一种快速提取不同置信度点云的算法,其时间复杂度为O(L);最后使用该算法提取多帧三维图像中置信度高的点云数据获得目标物体的真实测量数据,并重点对4组不同场景的点云数据进行对比实验。实验结果表明,该算法能够在有效滤除噪声的同时,显著提高目标物体的距离测量精度,增强目标物体的特征,因此具有广泛的应用价值。     

三基色激光显示中白平衡点的选择研究

为了探究激光显示技术中白平衡点的选择,基于颜色混合理论,采用立体色域算法研究了三基色激光显示中白平衡点改变对立体色域的影响。以D₆₅立体色域为标准,结合色域覆盖率,得到了激光显示系统合适的白平衡点选择范围。结果表明,当白平衡点位于黑体轨迹上时,不同的波长组合下,白点色温的最佳选择都在6500K左右;进一步分析白点偏离黑体轨迹的情况,可以得到不同波长组合下的激光显示系统白平衡点合适的选择范围。该研究可以为显示系统白平衡点的选择提供理论基础和依据。     

一种改进的ICP激光点云精确配准方法

传统迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法在进行点云配准时,若点云初始位置相差较大时,容易陷入局部最优,同时,该算法无法解决部分重叠的点云的配准问题.鉴于此,提出了一种改进的ICP 激光点云精确配准方法.首先通过对两片点云的主成分分析并矫正主轴方向以完成初始配准,获得一个较好的初始位置...     

基于视点特征直方图的激光点云模型的位姿估计

提出一种基于视点特征直方图的点云模型位姿估计 算法。首先在目标物体周围采 集三维点云,拼接后获得物体的完整点云模型;然后对点云模型计算其视点特征直方图, 构建特征数据 库;对待估计点云同样计算其特征直方图,使用KNN算法在数据库中搜索与之最接近的位 姿作为初始位 姿估计值;最后使用迭代最近点(ICP)算法将待估计点云精确配准到模型点云,从而获得坐 标系之间的相 对位姿。实验表明,这种方法对于物体位姿识别有很强的稳健性,能很好实现目标物体的 三维位姿计算。     

一种动态特征匹配的部分重叠点云配准方法

点云配准方法能够有效地完成对不同重叠率、不同规模点云间的配准,可确保三维重建模型的精度。针对该问题,提出一种动态特征匹配的部分重叠点云配准方法,首先基于欧氏距离分割法将点云分割为子点云;然后提取子点云特征,考虑到不同点云的规模不同,提取的特征规模也是不同的,提出利用动态时间规整算法(DTW)完成子点云间的映射;最后利用迭代配准算法求取拼接点云间的平移、旋转矩阵,利用该矩阵完成点云间的配准和拼接。实验结果表明,提出的方法能够有效地解决部分重叠点云和不同规模点云的配准问题。     

点云编码综述

点云编码是支撑点云广泛应用的关键技术之一,是近期技术研究和标准化领域的热点。对点云几何信息和属性信息编码技术演进进行了回顾,并针对稠密点云和稀疏点云的几种典型编码方法的编码效率进行了比较。未来点云编码研究将集中于利用帧间预测去除动态点云的不同帧之间的相关性,以及端到端点云编码、任务驱动的点云编码等方面。