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  • 简介:提出了种无需标记的物体在线维面形测量方法。将固定的正弦条纹投影到待测运动物体上,借助物体运动产生等效的相移变形条纹。基于傅里叶变换轮廓术的调制度对各帧变形条纹计算,提取其具有某特定分布的特征区域,采用相关度最大法,检测各帧变形条纹对应的调制度特征区域的位移量来检测出物体的移动,从而实现像素匹配,得到组像素坐标完全一一对应的等效相移变形条纹图。利用Stoilov相移算法得到物体的截断相位,利用位相展开算法展开位相,通过位相和高度映射即可实现在线移动物体的面形测量。通过计算机仿真验证了该方法的可行性。

  • 标签: 信息光学 相位测量轮廓术 在线检测 傅里叶变换轮廓术 调制度 相关
  • 简介:在光通信数字接收机中,为了达到系统的同步,结合数字锁相环的基本原理,采用现场可编程技术,设计了同步信号的时序逻辑电路,并用FPGA芯片实现了整个位同步电路。通过单片机实时控制FPGA,进行频带宽度和中心频率的实时调节,实现了同步信号的智能提取。仿真分析和实际测试表明,该系统具有实时跟踪,提取快速且稳定,抗干扰能力强,升级方便等特点。

  • 标签: 光通信 位同步 数字锁相环
  • 简介:为满足实时、高效、高精度的便携式维测量要求,提出了种基于十字激光线的维测量方法。综合线结构光和双目立体视觉两种测量原理的优点,设计了新颖的融合式测量模型,解决了局部线激光数据到全局面数据的转换;创新性的十字激光线结构光模式,相比于传统的字激光线测量效率提升2倍;提出的基于GPU加速的自适应阈值的激光线提取方法,实现了激光线中心的亚像素精确、实时提取和维测量;设计的匹配能量法稳定、精确地解决了便携式测量过程中的数据拼接,实现了局部坐标系到全局坐标系的数据统;最后利用搭建的软硬件平台进行了测量性能参数验证,结果表明满足实时高精度测量应用的需求。

  • 标签: 三维测量 结构光 立体视觉 交叉激光 实时
  • 简介:针对腐蚀后的薄包层保偏光纤对外界溶液折射率敏感的特性,提出了种基于高双折射环形镜的光纤液检测方法。HF腐蚀后的保偏光纤构成高双折射环形镜中的传感头,液的变化导致保偏光纤传输特性的变化从而实现传感测量。经测量,保偏光纤4个有效波谷点谐振波长在1520~1620nm光谱范围内,且随着液面高度的上升整体向长波方向移动。结果表明,传感器灵敏度高达在0.277nm/mm,液面高度与波长飘移量的线性度达99.5%以上,测量精度可达毫米级。

  • 标签: 环形镜 保偏光纤 双折射 液位传感器
  • 简介:提出了种基于PMP原理的对圆形流水线上工件面形进行在线检测的方法。利用DLP将环形正弦光栅图投射在圆型流水线上某区域,使用相移器在物体运动方向的垂直方向上进行相移,实现了圆周运动物体各物点相移致性,同时由于相移方向与物体移动方向垂直,工件移动不会影响相移量,相移量可以较精确地控制。通过采用参考标记和图像旋转恢复可实现N帧变形条纹图像的像素匹配,从而提取维物体的截断相位,经过相位展开,得到连续相位,并由相位最后解调出物体的高度信息。通过计算机仿真验证了方法的可行性。该方法具有在线、快速,非接触性等特点。

  • 标签: 相位轮廓术 三维测量 在线检测 图像旋转 标记 像素匹配
  • 简介:基于光纤陀螺寻北仪误差模型和光纤陀螺的误差特性,从理论上对光纤陀螺寻北仪寻北误差进行了分析,提出寻北仪主要包括系统误差和器件误差两个方面的误差源,并分别对不同误差源引起的寻北误差进行推导,得到光纤陀螺寻北仪寻北精度主要受陀螺零偏漂移、安装误差和转台测角精度决定的结论。对光纤陀螺寻北仪各误差源引起的寻北误差进行仿真实验,在考虑系统误差的条件下,0.01°/h精度的光纤陀螺寻北误差最大可达0.045°,实验结果证明了理论分析的正确性。

  • 标签: 光纤陀螺 寻北仪 四位置 误差分析 误差模型
  • 简介:全息对小粒子记录及再现的影响关系到全息材料在粒子场检测领域的应用前景,提出结合角谱传播理论与多光栅耦合波理论进行体全息图衍射分析的方法,并数值模拟了微米量级小粒子衍射光场的全息记录与再现。数值分析结果表明体全息理论并不能像薄全息理论那样精确的再现出原始物光。其再现光场的角谱分布相对于原始光场存在高阶衰减,这使得再现光场成像后的图像边缘模糊,而且模糊程度还会随着粒子尺寸的下降逐渐上升。虽然这现象为粒子边缘判读带来困难,但是再现图像的径向强度分布可为提高判断精度提供有益的参考。

  • 标签: 多光栅 小粒子 体全息 耦合波
  • 简介:提出了种基于场景特征点的双目变焦系统相机主距的计算方法。首先选取任意焦距作为基础焦距,用常规方法获取基础焦距下双目系统的内外参数,利用ASIFT算法提取基础焦距下场景中待测物体的特征控制点,利用视差原理重建空间世界点,接着切换焦距后再次提取两个焦距下待测物体对应的左右图像特征点,将不同焦距下匹配的图像特征点作为共同控制点,最后根据CCD平面与待测物体空间位置不变性完成双目变焦相机的主距求解。实验结果表明,该算法实际操作简单,主距计算结果的平均相对误差为2.1%。

  • 标签: 主距计算 双目变焦系统 场景特征 图像匹配
  • 简介:设计了种适用于档变焦镜头的旋转切换变焦机构,包括机构的方案设计、组件设计、驱动设计、装调设计和安装设计。实现了结构紧凑、变焦速度快等目的。实际应用表明,该变焦机构能在1s内实现个焦距的快速切换,有利于目标的跟踪与捕捉。

  • 标签: 三档 变焦镜头 旋转切换 变焦机构
  • 简介:用3维粒子模拟程序研究了相对论强激光和高密度等离子相互作用引起的电磁不稳定。数值模拟表明,在线偏振强激光作用下,等离子体表面出现了电磁不稳定性。形成的不稳定结构随时间发展和激光功率密度的增加进步深入到等离子体内部,最终使等离子体表面处激发饱和自生磁场。这种由电子速度各向异性而产生的自生磁场对激光有质动力推开电子时所形成的电子热流产生抑制作用,并将直接影响电子加速效率。

  • 标签: 激光聚变 快点火 Weibel不稳定性 粒子模拟法 饱和自生磁场 电子热传导
  • 简介:激光角测量方法因其具有结构简单、非接触、信号处理便捷等特点而得到广泛应用。针对工程应用中提出的高精度、大工作距离的测量要求,从激光角位移传感器结构、光斑定位不确定度和定标方法等方面进行分析,分别讨论了各个因素对于测量精度的影响,并提出了优化方案。经实验验证,该激光角位移测量系统在110mm的工作距离下测量误差小于1.2μm,优于在同等工作条件下的商用激光角位移传感器。

  • 标签: 激光三角法 光斑定位 二次法定标 光电探测器 非接触测量
  • 简介:研究了基于自散焦克尔非线性的PT对称角格子中双峰光孤子的存在性及稳定性。采用改进的平方算子法(MSOM)迭代计算出孤子的数值解,发现双峰之间具有相同相位的双峰光孤子存在于第带隙,并且可以在某个范围内稳定传输。由傅里叶配点法得到的线性稳定性与非线性模拟传输的结果是致的。此外,这种PT对称的双峰光孤子对入射角度非常敏感,从不同角度入射的光孤子具有不同的传输特性。

  • 标签: 双峰光孤子 克尔非线性 PT对称 三角格子 傅里叶配点法
  • 简介:根据体积全息图的角度复用特性,在张卤化银干版上记录了多幅图像,再现时轮流显示不同画面从而实现动画显示的效果。设计记录波长632.8nm,再现波长532nm。通过记录和检测光栅确定全息图的处理工艺,从理论上分析了因乳胶收缩导致的光栅结构变化问题,计算得到全息图的记录和再现条件,消除了再现像"左右跳动"的现象,在张干版上记录了4幅子图。设计并制作完成了自动控制电路和展示装置,实现了维动画显示效果。

  • 标签: 信息光学 体积全息 激光再现 乳胶收缩 三维动画显示
  • 简介:用于工业内窥镜的相位法维测量受探头尺寸限制,要求装置简单。求取相位的常用方法有相移法和傅里叶变换法。将傅里叶变换法用于内窥镜的相位法维测量克服了相移法的移相装置复杂,需要多幅图像,计算量大的缺点。该方法只需幅图像就能完成测量,测量精度比相移法略低。

  • 标签: 工业内窥镜 三维测量 相位测量 傅里叶变换
  • 简介:针对啁啾脉冲堆积方法获得的宽带整形激光脉冲,采用KDP晶体Ⅰ/Ⅱ类角度失谐的倍频方案,定量分析了影响其倍频转换效率的主要因素,并对倍频前后的时间波形及频谱分布进行了比较分析。在此基础上,与时间相位调制的宽带整形脉冲倍频的相应结果进行了比较。研究结果表明,对于啁啾脉冲堆积方法获得的宽带整形激光脉冲,在实现较高的倍频转换效率的同时,其时间波形和频谱分布基本保持不变。对于具有相同带宽和波形的时间位相调制整形脉冲,其倍频转换效率明显低于啁啾脉冲堆积宽带整形脉冲。

  • 标签: 啁啾脉冲堆积 宽带激光 整形脉冲 三倍频 时间相位调制
  • 简介:变焦系统凸轮曲线设计是变焦系统后期设计过程中十分重要的环节,曲线设计的好坏直接关系到系统像面的稳定程度。针对ZEMAX光学设计软件界面编写了组元变焦系统凸轮曲线设计程序,确保像面稳定、像质优良。程序可准确给出凸轮曲线的数据和形状,借助该程序对变焦系统任意焦距位置的光学性能和像差特性进行实时评估,提高了变焦系统的设计效率和精度,对变焦系统的前期和后期设计有指导意义。

  • 标签: 变焦系统 三组元 变焦组 凸轮曲线 程序
  • 简介:基于数字散斑干涉(DigitalSpecklePatternInterferometry,DSPI)成像原理,提出了种利用空间相位移技术的材料维变形检测系统。并以薄铝板为测试材料,在固定点机械受力条件下进行了热膨胀变形测试实验。通过对检测系统进行坐标标定和不同传感器图像间的相关运算,获取个不同视觉方向图像之间各像素的匹配关系,然后对匹配好的图像进行滤波和解包裹处理,从而可解析出物体在形变过程中X、Y、Z个方向的位移。结果表明所提出的方法可为非结构化环境下材料表面维应变高精度检测提供了种有效的方法。

  • 标签: 数字散斑干涉 图像相关 空间相位移 同步采集 三维变形测量