8～12 μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统

针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8～12 μm波段折,衍混合红外连续变焦光学系统.该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦.变焦系统仅采用锗材料,通过引入衍射面和高次非球面校正系统色差和轴外像差,在空间频率14 lp/mm处,全焦距范围内MTF均在0.7以上,成像质量较好,可以连续变焦,并给出了变倍组和补偿组的变焦运动曲线.     

地面景物模拟器的光学系统设计

为了使CCD立体相机与干涉成像光谱仪在发射前能够快速检测图像质量,设计并研制了一种应用于CCD立体相机与干涉成像光谱仪共用的地面景物模拟器光学系统.介绍了地检景物模拟器的光学系统方案,根据实际使用要求,确定了地面景物模拟器光学系统的设计参数.该系统焦距为150 mm,视场角为10°,空间分辨率为36lp/mm,光谱适应范围为0.48 ～0.96 μm.设计结果表明,地面景物模拟器光学系统对被检CCD立体相机与干涉成像光谱仪的图像质量几乎没有影响.其奈奎斯特空间频率上的MTF与CCD立体相机和干涉成像光谱仪的MTF值几乎一样.为验证光学成像探测系统CCD立体相机与干涉成像光谱仪的光机及电子学系统的状态是否正常提供了依据.     

折/衍混合红外物镜超宽温度消热差设计

利用折/衍混合透镜实现了超宽温度范围内的光学被动式消热差设计,系统工作波段为8～12μm,全视场角为9.15°,焦距为100mm,相对孔径为1/1.5,总长为128mm,后工作距为10.5 mm.使用了锗和硒化锌两种材料,采用三片透镜,衍射面和偶次非球面的引入,不但能够消除热差,而且使得结构简单、轻量化,很好地提高了成...     

水下大视场连续变焦光学系统设计

针对现有水下光学系统中存在的主要不足,就某大视场水下连续变焦光系统指标要求,从水下光窗选型、光窗畸变、色差等的影响入手,分析了水下平板光窗引入的相对畸变和倍率色差特性,给出了相应的应对措施。结合水下工况对包络和工作距的要求,给出了一种三组联动的变焦系统设计模型和相应调跟焦组件的设计方法;通过在PNNP型结构中引入像差稳定镜组,对动态像差做稳定和补偿,改善了光学结构的像差校正能力,同时规避了凸轮曲线断点问题;通过在物方侧镜组中设置调跟焦镜组,保证了变焦全程对近景目标的清晰成像。完成了一个4 K水下大视场连续变焦光学系统设计,该系统工作距为0.5 m~inf,设计波段为0.48~0.64 μm,采用3840×2160高灵敏CMOS面阵探测器,像元大小为2 μm,变焦全程F数最大恒定为2.8,可实现全视场5.9°~62°、10倍以上连续变焦功能,具有较短的变焦行程、平滑的变焦轨迹、优良的成像性能等优点。     

嫦娥一号卫星CCD立体相机影像超分辨率重建算法

针对嫦娥一号卫星CCD立体相机空间分辨率不足的问题,运用最大后验概率估计法(MAP)实现了月表影像的超分辨率重建。介绍了嫦娥一号卫星CCD立体相机的成像模型,分析了图像获取过程中的主要影响因素,并建立了相应的超分辨率重建模型。基于该模型,首先采用误差-参数分析法估计嫦娥一号卫星CCD立体相机动态成像光学系统的点扩散函数(PSF);然后将估计的PSF应用到MAP算法所建立的目标函数中,采用共轭梯度法对目标函数进行最值求解;再通过VC软件平台编程实现了对单帧正视月表影像的超分辨率重建;最后从信息熵、清晰度和频谱等方面对重建图像进行评价,结果表明重建图像像质优良。     

高光谱成像仪衍/折射光学系统消二级光谱的设计

采用光学设计的基本原理,结合高光谱成像仪光学系统的特性,详细研究了宽光谱、长焦距衍/折混合光学系统消二级光谱的设计方法、步骤.按照消二级光谱的焦距分配公式,设计了消二级光谱的高光谱成像仪的衍-折混合光学系统,设计的光学系统满足实际使用要求,其二级光谱保持在设计水平以下(≤0.8mm).     

基于Fourier-Meliin算法的干涉图像配准

提出了采用Fourier-Mellin算法对大孔径静态干涉成像光谱仪的原始干涉图像进行配准的方法,用于校正由于推扫平台系统姿态不稳所造成的失真.采用Fourier-Mellin算法和相位相关算法求取干涉图像的旋转角度和缩放及平移参数,并通过多帧未校正的图像和校正后的图像分别拼接成大面积地域图像来验证算法.实验结果表明,通过人眼判断,可以实现对图像的配准,配准精度达到1Pixel,基本满足将LASIS原始干涉图校正为不失真图像的要求.     

DCS管理功能的开发与利用

利用DCS进行石化行业装置的仪表故障诊断,并实现自控率和平稳率的自动统计。     

激波增压汽水热交换器在杏花村汾酒厂的应用

着重介绍了“激波增压汽水热交换器”在杏花村汾酒厂应用的节能情况，以及与原使用的“螺旋板式汽水热交换器”的节能比较。