高精度透射式光电定心仪的研究

针对目前定心仪产品精度不高、结构复杂且形式单一的现状,在对传统透镜表面反射像定心法、球心自准像定心法和光学电视定心法的不足进行分析的基础上,提出了一种高精度透射式光电定心仪研究方法。系统采用激光为光源,设计了扩束准直系统,使入射到待测透镜上的为发散角极小的平行光;利用位置敏感探测器PSD测量经过待测透镜会聚的光斑重心坐标,来判断是否实现精确定心。该定心仪结构简单、测量方便,可在测量范围+∞≥R≥-∞内,达到1 μm的定心精度,在透镜加工领域具有很广阔的发展前景。     

基于机器视觉的非球面双远心工业镜头设计

根据大尺寸零部件精密测量的需求,设计了一套基于机器视觉的非球面双远心工业镜头,有效地代替人眼进行检测。系统采用7片透镜组成的对称式结构,孔径光阑居正中;引入2个新型非球面提高成像质量,并最大程度的减小了系统体积,使系统总长为292 mm。在奈奎斯特频率为50 lp/mm时,调制传递函数MTF值均高于0.6,并进行公差分析,满足成像要求。系统工作距127.3 mm、入瞳直径300 mm、景深80 mm、最大畸变0.005%、远心度小于0.01°,实现了大口径、大景深、低畸变等设计要求,达到了双远心的目的。该系统可广泛应用于航空航天、轨道客车和汽车船舶领域的生产和检测等环节。     

三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计

针对空间三维坐标的测量需求,设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,而且简化了系统结构、缩小仪器体积。系统采用扩束准直结构,实现8倍扩束比。通过微小的调焦,调整发射光学系统的第一片和第二片透镜之间距离在28.203~14.671 mm之间变化时,实现了2~18 m的测量范围内,测距精度0.02 mm+10m/m。     

基于视频显微镜的直径测量

在讨论传统直径测量原理及方法的基础上,提出一种新型直径测量仪器的设计方案。该方案采用CCD摄像机将被测轮廓放大成像在显微镜目镜上,在目镜上实现精确的瞄准。由于该仪器以光栅尺作为位移测量装置,被测值采用数字显示,因此具有较高的测量精度和操作效率。同时,对涉及到的关键技术如CCD摄像技术、精密位移技术、计算机图像处理技术做详细的阐述,进行测量系统的误差分析。最后总结该测量系统的不足,提出一些改进方法,并对该系统后面要做的工作和应用作展望。该仪器的设计有望能为直径测量技术的发展及其在各个领域中应用的推广起到一定的促进作用。     

全封闭靶道灯光的评价技术的研究

本文通过对全封闭靶道的灯光照明设计,找到了影响靶道照明系统视觉感受的因素并确定了具体指标。按照设计的灯光照明系统下进行射击成绩考核和射手视觉感受,统计光学瞄具和机械瞄具的对比数据。结合主观评价指标和射击指标的相关性,采用模糊层次分析法计算靶道灯光评价的权重值,根据各项数据分析来客观地验证设计的合理性。     

乡村自主性空间治理机制研究——基于土地资本化的视角

推动乡村内生发展是乡村振兴的本质要求。本文以"乡村自主性空间治理如何可能"为核心议题,在农地制度改革的总体趋势下,基于农地资本化构建了乡村自主性空间治理的分析框架,在乡村调查的基础上,针对农业型和工业型两类最常见的村庄,提出乡村自主性空间治理的策略。文章认为,农用地流转、农村建设用地整理和融资,可以有序推动农业型村庄自主性空间治理;村社自我土地资本化、跨村联合异地开发,可以有序推动工业型村庄自主性空间治理。     

基于激光雷达的火炮零部件变形量测量方法研究

针对火炮零部件变形量进行测量时存在着结构复杂、几何尺寸范围大、需经常拆卸等问题,提出了一种用于火炮零部件变形量测量的新方法.该方法采用激光雷达测量原理和标准球测量原理,并进行计算机实时控制和数据处理.对长度8m的火炮身管进行实验测量,其重复性测量精度小于0.13 mm,测量精度能够满足火炮零部件变形量的测量要求.     

基于Forbes非球面的胶囊内窥镜光学系统设计

设计了一套WCE光学系统,对可见光波段成像。采用反远距的光学结构形式,共使用4片透镜,引入两个Forbes非球面来提高系统的整体性能,并做到仪器的小型化。系统视场角150°,相对孔径1/3,入瞳直径0.35 mm,总长8.3 mm。各视场的调制传递函数曲线在奈奎斯特频率143 lp/mm时均高于0.6,分辨率较高；各视场的点列图几乎都在艾里斑之内；彗差、像散、场曲、畸变、倍率色差等轴外像差也得到了很好的校正,成像质量较好,能够满足WCE光学系统的要求。     

改进型激光三角测头设计

设计了一种改进型激光三角测头,在传统直射式激光三角测距方法的基础上,提出了一种新型单透镜设计理念。以普通直射式激光三角法为基础,对该光路进行改进,在光学系统中使用一个分束镜来取代传统激光三角测头的聚焦透镜和成像透镜,令其与聚光透镜和光电探测器共轴,使系统的结构更加紧凑,并推导了满足该结构的Scheimpflug条件。同时利用Zemax光学设计软件仿真光学系统,系统入瞳直径4 mm,焦距20 mm,总长20.5 mm,满足测量系统的小型化。当与合适的光源和探测器配合使用时,能够在保证较高测量精度的前提下获得更大的工作范围,提高测量系统的环境适应性,可广泛应用于工业实时在线检测以及军事领域。