基于STL模型的模具型腔分割算法研究及应用

文中以大型混凝土铸件为研究对象,针对人工设计多个模具部件时效率较低的问题,提出一种基于STL模型的型腔分割算法。通过改变STL模型三角面片的方向,将大型构件的STL模型转为模具型腔的STL模型。该算法将模具型腔STL模型数据分类,以三角形面片的法向矢量为判定条件,将同属一个型面的面片分类保存到同一个型面STL模型,从而将一个模具型腔的STL模型分为数个型面STL模型,实现了模具型腔的分割。最后通过两个典型案例中算法设计时间和人工设计时间的对比,证明该算法缩短了模具的设计时间,提高了效率,具有可行性。     

Design of objective lens with reflective spherical Fresnel zone plate

An objective lens composed of a spherical Fresnel zone plate mirror and aspheric mirrors is designed.The Fresnel zone plate with a spherical shape is analyzed, and the method to approximately replace the aspherical mirror with spherical Fresnel zone plate is deduced. The objective lens is designed with a single spherical Fresnel zone plate mirror and three aspherical mirrors. Under the condition of 100 × magnification,2.5 Fresnel number and 120° field angle, the modulation transfer function can reach above 40% at 0.6 line pairs/mm on the magnification side, and the distortion is less than 2.2%. This method can provide a reference for the application of Fresnel zone plate in visible light imaging, and has a bright future with the continuous development of the fabrication technique of Fresnel devices.     

红外光热吸收成像技术在碲锌镉材料检测中的应用

红外光热吸收效应作为一种无损伤非接触的检测技术,已经被广泛用于硅等半导体材料中的微缺陷表征分析.采用光热吸收技术对碲锌镉晶体中的缺陷进行扫描成像分析时发现了一种连续性的光貌相条纹,并对这些条纹的形成机理进行了研究.研究表明碲锌镉晶体中的这种连续性条纹源自于光热测试系统中入射光的干涉,这种干涉和入射光参数、测试样品的厚度、禁带宽度以及热导率等材料特性密切相关.最后,实验通过优化红外光热吸收测量系统获得了碲锌镉材料中的微缺陷结构及其在样品深度方向的三维分布图像.     

多波长集成光源阵列封装用微波馈线设计

针对多波长集成光源阵列封装设计了一种具有低传输损耗、低串扰的阵列微波馈线。通过分析微带线和接地共面波导在传输高频微波信号时的优缺点,设计了一种桥型微波馈线结构。同时利用有限元法,对馈线尺寸参数进行仿真优化。在30GHz范围内,得到了反射系数低于-17dB、传输损耗小于0.4dB、相邻信号电极间串扰小于-26dB的仿真结果。设计了基于金线键合的阵列芯片方案,并通过有限元法仿真确定了传输性能良好的封装间距。     

基于Census变换和多扫描线优化的半全局立体匹配算法

为了解决局部匹配算法误匹配率高的问题,提出 一种基于AD-Census变换和多扫描线优化的半全局匹配算 法。首先,通过绝对差AD算法与Census变换相结合作为相似性度量函数计算初始匹配代价, 并构建动态交叉域聚合 匹配代价;然后在代价聚合计算阶段,将一维动态规划的代价聚合推广到多扫描线优化,利 用上下左右四个方向逐 次扫描进行匹配代价聚合的计算,并引入正则化约束以确保匹配代价聚合的一致性,大大减 少初始代价中的匹配异 常点;最后,运用简单高效的胜者为王策略选出像素点在代价聚合最小时对应的视差,并在 视差细化阶段,采用左 右一致性检测和抛物线拟合方法进行后续处理以提高立体匹配的正确率。实验结果证明,该 算法可获得高匹配率的视差图并且耗时较少。     

基于神经网络与复合离散混沌系统的双重加密方法

正交频分复用(OFDM)已被广泛应用于无线通信系统,其数据传输安全具有一定的实际意义。该文提出了一种双重加密方案,采用神经网络生成置乱矩阵实现第1次加密,通过基于Logistic映射与Sine映射的复合离散混沌系统产生的混沌序列进行第2次加密。该双重加密方案极大提升了OFDM通信系统的保密性,可以有效地防止暴力攻击。相比于单一的1维Logistic映射的混沌系统,基于Logistic映射与Sine映射的复合离散混沌系统具有更大的密钥空间。该文运用Lyapunov指数与NIST测试验证了该混沌系统的混沌特性及随机性,并仿真验证了双重加密方案的保密性能。仿真结果表明,该文所提出的加密方案密钥空间为4×10⁹³,Lyapunov指数提高到0.9850,NIST测试中最大P值为0.9995。该双重加密方案可在不影响传输性能下极大提升OFDM通信系统的安全性。

     

定向棱镜改善Cr4+:YAG调Q输出稳定性的研究

为了改善Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性,采用了定向棱镜谐振腔,通过实验得到了以下结果:单脉冲能量稳定度由7.3%提高到2.2%,脉宽稳定度由13.5%提高到6.5%,频率精度由0.01%提高到0.005%,输出脉冲波形稳定光滑。研究表明,采用定向棱镜谐振腔技术的Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性较原平平腔激光器得到了显著改善。另外还报道了定向棱镜谐振腔技术消除Cr4+:YAG被动调Q激光器子脉冲的现象。     

一种具有航迹特征的雷达假目标产生技术

雷达组网技术的应用,使得对单部雷达的欺骗干扰很容易被雷达网所识别。为了有效地欺骗组网雷达,制造逼真的假目标,并在雷达网的多部雷达上呈现相同的航迹,就必需对多部网内雷达实施欺骗干扰。为此,本文介绍了一种具有航迹特征的雷达假目标的产生技术,详细分析了其工作原理,给出了实现算法。试验结果表明：采用本技术可对组网雷达产生空间相关的假目标航迹。     

低成本CMOS阵列式高速成像系统

高速摄像是研究瞬间发生的物理和化学现象的重要手段之一.针对碰撞过程,提出了应用低成本CMOS阵列式成像传感器构建高速摄像系统.成像阵列由16个可更换的CMOS单元组成,接在主板上.为了进行同步控制,实验研究了CMOS传感器的工作时序;通过延时器,使阵列式火花源分时闪光,并在CMOS快门打开的时间段内完成.实验表明,该系统可以实现对碰撞等瞬间发生过程的拍摄,为相关研究提供基础.     

光纤测厚中光谱"双峰"现象的分析

在用反射干涉频谱法(Rifs)测量薄膜厚度的过程中,薄膜的反射光谱经常见到"双峰"现象,即相邻的波峰(或波谷)连在一起,区别于通常按吸收曲线有规律分布的光谱.对该现象进行了深入研究,结果表明:该现象和被测试处薄膜厚度不均匀有关,当厚度差异较大时,入射光在薄膜的不同厚度点发生反射,各点的反射干涉光谱叠加就会产生"双峰"的结果.对基本厚度为2 000 nm的聚苯乙烯薄膜的仿真结果表明:膜厚差异超过1/10,开始出现双峰.研究还表明,"双峰"现象并不影响厚度计算的准确度.