大尺寸三维激光测量系统标定技术研究

大尺寸三维激光测量系统是基于激光雷达工作原理的自动扫描测量系统,为保证其测量精度,需要在测量前对系统进行标定.采用螺旋线扫描和W型扫描相结合的扫描方式,通过工具球对测量系统进行标定的基本原理,同时,通过实验验证了标定的精确性,并对测量精度进行了分析.应用该方法,系统重复性测量精度不大于0.005mm,满足测量要求.在测量精度、测量效率、自动化程度和测量数据处理等方面具有明显的优点.     

多无限远目标模拟装置光轴共面测试技术研究

提出一种基于激光准直五棱镜回转扫描和CCD技术的非接触检测方法,通过检测三块立板平面度来实现对多无限远目标模拟装置光轴共面度的高精度非接触测量。给出误差评定方法,同时对仪器精度进行分析,通过实验测得共面度为0.039mm,满足精度要求。     

航空相机操纵器仿真系统研究

航空相机操纵器是安装在飞机上对航空相机进行控制的仪器,其仿真系统可用于模拟控制航空相机的地面拍照、航空相机性能测试及相关设备性能的研究。文中在介绍航空相机操纵器系统功能的基础上,针对航空相机的拍照特点,在VisualC++环境下,建立了航空相机操纵器的仿真系统,并着重进行了硬件结构设计。通过对参数的装定、调焦和图像处理等大量实验,证明了该系统性能稳定,具有很强的抗干扰性,不仅缩短了研制周期,而且还降低了试验费用,节省了经费的投入。     

非接触激光圆度仪的研制

本文介绍一种非接触式检测大型回转体件圆度误差的激光圆度仪工作原理及总体构成、并通过实验予以验证。该仪器采用激光狭缝扫描原理和光电传感技术, 通过电子学单片机技术进行误差分离及数据处理, 从而实现圆度误差测量     

基于颜色矢量角的彩色图像检索算法研究

通过分析利用颜色直方图进行图像检索时存在的问题,提出了一种基于图像边缘空间分布特征的图像检索算法。即利用颜色矢量角对亮度不敏感,对色度和饱和度敏感的特性来提取图像的边缘信息。在图像的边缘空间,提取图像边缘点的颜色矢量角直方图,以此来描述图像的内容。该算法充分利用了图像的颜色信息、边缘信息及形状信息,实验表明该算法具有较好的光照不变性、尺度不变性、平移不变性和旋转不变性。     

基于光学传输矩阵的电动二维转镜读数修正

针对数字式二维转镜在光学转像时产生的转角值与实际像移不一致的问题,提出了一种运用光学矩阵修正读数误差的方法。根据二维转台对准读数检测原理建立数学模型,得出修正后的出射光线的俯仰角及方位角。为了验证上述模型的正确性,采用高精度经纬仪对修正后的出射光线方向进行校对。经实验对比,该方法在不提高加工安装精度的情况下修正了二维转镜的读数误差,其精度达到4″。     

A Novel Artificial Superposition Compound Eye

A new artificial superposition compound eye model is presented based on micro-lens array. In all compound eyes, it has the advantages of small volume, light weight, wide FOV, high sensitivity and much higher energy utilization ratio. Nevertheless, its structure is relatively complicated, especially the GRIN medium in the crystalline cone. Therefore, the modeling, analysis and fabrication for it are burdensome. In the established model, the GRIN is replaced by a curved micro-lens array. Thus, the modeling, analysis and optimization process are simple, and the components of artificial superposition compound eye are easy to be fabricated. The system is modeled by ZEMAX software. With the help of raytracing, its principle is analyzed, and the sensitivity comparison between the superposition compound eye and the apposition compound eye is done. The model＇ s validity is proven.     

基于TeO_2晶体的声光可调谐滤波器消色散设计

声光可调谐滤波器(AOTF)是一种新型的色散元件,被广泛应用到光谱成像领域,但由于其在调谐时,衍射角会随着波长的变化而变化,造成图像漂移。为了解决AOTF光谱相机晶体色散引起的图像漂移问题,采用了在晶体出射面外添加棱镜的方法。通过分析晶体旋光性对介质外衍射角的影响,比较发现当入射光极角很大时,必须考虑晶体的旋光性对介质外衍射角的影响,在此基础之上分析棱镜偏折角与棱镜顶角和材料的关系,当入射光极角为28°时,添加顶角为10.1°的棱镜可得到0.0007°的消色散偏差。由此说明,在光路中添加材料和顶角合适的棱镜,可以很好地消除AOTF光谱相机中晶体的色散。     

相机姿态校正模型的红外瞄具零位走动量测量

根据红外瞄具零位走动量高精度测试需求,提出了一种基于相机姿态自适应数学模型的红外瞄具零位走动量测量方法。设计了一种相机姿态自适应修正新算法,建立了相机姿态修正模型,并将其应用于零位走动量测量,克服了由于CCD相机倾斜引起零位走动量测量误差的难题。基于图像判读技术,采用重心法对针孔靶及瞄准分划图像进行定位,利用Zernike矩不变性质实现边缘点的亚像素细分。构建了实验系统,经实验验证,测量精度优于0.02mil(1mil=0.254cm),满足红外瞄具零位走动量的高精度测试需求。     

多组元全动型变焦物镜设计

为了寻找求解多组元全动型变焦系统更加简单而有效的方法,采用程序法的形式,通过给定初始参数(各组元倍率、间隔),对目标系统进行初始数据计算;然后通过给定其限制条件(正切差、变焦曲线曲率、视场角和系统总长)作为控制指令对数据进行优化;最终给出满足条件的光焦度分配,并计算出系统各组元数据参数。为了验证该方法的可行性,以四组元全动型变焦物镜为例,计算出了满足条件的系统参数,通过程序给出的初始数据在光学设计软件Zemax上完成光学系统仿真设计。将程序给出的光焦度分配与Zemax给出的焦距结果进行了对比,结果表明两者数据非常接近,从而证实了该方法的可行性。