1 安徽省交通控股集团有限公司, 合肥 230088
2 安徽省高速公路试验检测科研中心有限公司, 合肥 23060
3 长安大学材料科学与工程学院, 西安 710064
4 长安大学交通铺面材料教育部工程研究中心, 西安 710064
为了探究不同岩性、不同级配机制砂对混凝土性能的影响, 对三种不同岩性机制砂混凝土及天然河砂混凝土的工作性和抗压强度进行研究。此外, 对比分析了四种混凝土在干湿循环制度下的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明, 天然河砂混凝土的工作性优于机制砂混凝土, 钙质机制砂混凝土的工作性略好于硅质机制砂混凝土。机制砂混凝土的抗压强度优于天然河砂混凝土, 在硫酸盐侵蚀循环作用下的力学性能变化趋势与天然河砂混凝土基本一致。在相同级配条件下, 机制砂混凝土的抗蚀系数高于天然河砂混凝土; 机制砂岩性并不会对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能带来负面影响。级配良好的机制砂可以增强混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能。
机制砂 岩性 级配 混凝土 硫酸盐 工作性 强度 manufactured sand lithology gradation concrete sulfate workability strength
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
传统平面显示技术无法满足360°视角、高分辨率的显示效果。提出了一种基于人眼跟踪的360°悬浮显示系统。利用多摄像头人眼跟踪算法实时获取观察者视点位置,并利用OpenGL生成对应视角画面。为实现360°显示,设计了一种折反射式柱面投影光学系统。为充分利用投影仪有限的分辨率,提出了一种半周显示方案。为显示正确图像,提出了基于贝塞尔曲面的预畸变校正方法和极坐标系转换方法,最终实现了系统360°水平视角和一定范围内垂直视角可视。实验结果表明,所提系统能以高分辨率、低成本的方式实现静态或动态的悬浮显示效果。
光学设计 悬浮显示 人眼跟踪 投影光学系统 畸变矫正
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
三维(3D)显示以其自然直观的方式受到广泛关注。提出一种基于悬浮真三维显示系统的指套式力触觉交互方法。通过Leap Motion提取指尖坐标,利用双目相机实现光场显示区域和交互区域的坐标转换;判断手与显示区域的位置关系,传递信号使指套振动,从而完成力触觉交互。结果表明,利用所提方法可以完成光场显示区域和交互区域的坐标转换,转换精度在5 mm以内。当用户与三维显示模型交互时,有效和实时的力触觉交互有助于增强真实的感官体验。
机器视觉 三维交互 指套式 力触觉交互 实时交互
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州310027
3 浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
4 浙江大学计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310027
虚拟现实技术是头戴显示技术的一个重要分支。为了提高虚拟现实头戴显示装置的视场角,获得更高的沉浸感,设计了一种基于视场拼接原理的大视场虚拟现实头戴显示装置。利用4套横向视场角为80°,且完全相同的目视光学系统,通过拼接实现大视场虚拟现实头戴显示。本装置的双目横向视场角为162°,其中每个单目系统的横向视场角为126°,双目重叠视场角为90°。
几何光学 头戴显示器 显示 畸变校正
1 中国计量大学 信息工程学院 浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室, 浙江 杭州 310018
2 中国计量大学 计量测试工程学院, 浙江 杭州 310018
在光散射法的颗粒粒径测量方法中, 传统测量模型的测量结果易受光路中颗粒杂质的影响。在Mie散射理论的基础上, 将小角前向散射法与偏振比法相结合, 推导了新的散射光能与粒径分布关系式, 构造了传统小角前向散射法和小角前向散射偏振比法两种目标函数, 并引入一种非独立模式算法——人工鱼群算法对两种方法的目标函数进行反演。仿真采用服从Johnson-SB单峰分布均匀球形颗粒, 分别对两种目标函数散射光能加入5%, 10%, 15%的随机噪声。仿真结果显示, 利用人工鱼群算法对小角前向散射偏振比法目标函数反演得到的反演精度、抗噪声能力和鲁棒性都明显优于传统小角前向散射法目标函数的反演结果。
小角前向散射 偏振比 人工鱼群算法 反演 颗粒粒度 small angle forward scattering polarization ratio AFSA inversion particle size 红外与激光工程
2019, 48(1): 0117001
浙江大学 光电科学与工程学院, 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310058
为了实现对多层光场三维显示技术的优化, 利用亚克力板和光学胶片实现光场的还原, 增加多层权重和光场权重, 扩大调整显示效果的自由度, 在计算过程中能够在外部参数不变的情况下改变多层装置的显示效果.证明了水平视场下各行图像的相互独立性, 采用行分治方法进行计算, 降低了拟合运算的时间复杂度,节省了运算所需的时间与内存, 使有限时间内更高精度的计算成为可能.在其他参数确定的情况下, 采用原始方法能够进行计算的最大尺寸是900×1 200像素, 而行分治方法能够计算1 800×2 400像素的图像而不出现内存不足的问题.基于图像方差建立了衡量光场重建效果的标准, 在此标准下, 发现增加层数、分辨率, 减少视场大小和平均多层权重可以提高整体成像质量, 增加特定视场角的权重能够提高其特定方向的成像质量.从实际制作的3层共2 mm厚的多层模型中观测到了视差, 证明了多层装置在光场还原方面的显著优势.
显示设备 几何光学 光线追踪 图像重建 立体图像处理 最小二乘法拟合 Display devices Geometrical optics Ray tracing Image reconstruction Stereo image processing Least squares approximations
中国计量大学 计量测试工程学院, 浙江 杭州 310018
针对目前霾检测方法实时性差且成本较高的问题, 提出一种基于图像能量与对比度的霾检测方法。首先, 对CMOS相机拍摄的图像进行预处理。由于相机受外界影响会出现轻微摆动, 故需对图像进行配准; 其次, 在图像的关键区域中获取目标与水平天空背景的对比度和图像能量两个特征向量; 再次, 将对比度、图像能量、环境湿度作为输入, 将激光粒子计数器测得的实时PM10浓度作为输出, 进行支持向量回归训练, 建立图像和PM10浓度间的关系模型; 最后, 根据得到的模型计算待测图像所对应的PM10浓度。将该方法检测的PM10浓度与激光粒子计数器测得浓度值进行对比, 实验表明该方法检测结果的平均相对误差在10%以内, MSE为0.006 2, 表明预测值与真值拟合程度较好,模型检测的精度较高。在此基础上增加训练样本可进一步提高模型精度。此外, 该方法可针对不同待测环境建立相应的关系模型, 具有较强的灵活性。
图像处理 霾 对比度 支持向量回归机 image processing haze contrast PM10 PM10 support vector machine for regression 红外与激光工程
2018, 47(8): 0826001
机械科学研究院哈尔滨焊接研究所， 黑龙江 哈尔滨 150080
对激光电弧复合焊接的稳弧机理始终存在不同的观点。通过高速摄像机和光谱分析仪对比研究了激光与电弧复合前后电弧形态发生的变化。研究发现复合后电弧呈现一种全新的形态，具有两个独立的导电通道，这种现象被称为“双重导电机制”。这种机制对维持电弧稳定和保证焊缝成型良好具有非常重要的意义，正是激光电弧复合焊接高速焊接过程中稳弧的关键所在。研究还发现“双重导电机制”的建立过程存在时间顺序，辅助导电通道首先是从激光小孔周围建立起来，然后逐渐扩展到整个电弧区域。各种焊接参数对“双重导电机制”也存在明显的影响。
激光技术 激光材料加工 激光电弧复合焊接 等离子体 基础问题 熔化极气体保护焊
