1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 宾夕法尼亚州立大学工程科学系, 宾夕法尼亚州 168002
眼动跟踪是指通过测量眼睛注视点的位置或者眼球相对头部的运动而实现对眼球运动的追踪。介绍了眼动跟踪技术及近年来相关研究进展, 分析了各种眼动跟踪技术原理, 详细比较了各种测量方法的利弊。通过对几种最新眼动跟踪设备特性的比较, 进一步了解国内外眼动跟踪发展趋势。最后介绍了眼动跟踪技术的研究方向, 并对眼动跟踪技术应用前景进行了展望。
眼动跟踪 眼动测量 眼动仪 微机电 (MEMS) eye tracking eye movement measurement eye tracker micro electro mechanical system
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 宾夕法尼亚州立大学 工程科学系, 宾夕法尼亚 16802
为了快速测试双目智能眼镜的视差, 提出了一种用大口径长焦距镜头CMOS作为检测设备的测试系统。将大口径长焦距镜头的CMOS相机与双目智能眼镜的光轴在同一水平面上且共线, 通过一次拍摄得到双目智能眼镜的显示画面, 借助十字刻度测试图作为图像源, 快速计算出双目智能眼镜的视差。论述并推导了双目智能眼镜视差产生的数学模型及计算公式, 分析了系统误差来源。实验结果表明, 一次拍摄就可以得到表征双目视差的图像; 相机图像采集精度误差为2.47″; 测试图读数误差为3.7′; 测试图读数测试法与实际测试结果的误差为3.85′, 满足快速高效测试双目智能眼镜的要求。
光学测量 双目智能眼镜 视差 大口径长焦距镜头 测试模型 测试图 optical measurement binocular smart glass optical parallax large aperture and long focal-length lens test model test chat
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 宾夕法尼亚州立大学 工程科学系, 宾夕法尼亚 16802
穿透式视频眼镜在日常使用中普遍存在对比度不高,成像效果不理想的缺点。依据电致变色膜加电状态下能够削减环境光的原理,对穿透式视频眼镜的对比度进行改善。通过TracePro软件光学仿真及成像亮度计进行实验验证,对EPSON BT-200穿透式视频眼镜进行测试和分析,验证该方法的可行性。实验数据与实际视觉观测结果基本相符,表明了这种方法的正确有效。
电致变色膜 增强现实 对比度 electrochromic film augmented reality contrast
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 宾夕法尼亚州立大学 工程科学系, 宾夕法尼亚 16802
利用Zemax光学设计软件设计了一款适用于光学成像尺寸为38 mm的互补金属氧化物半导体(CMOS)型工业相机的高分辨率测量镜头,该工业相机用于自动化定量分析检测显微镜像差。通过数码图像处理的方式去评判显微镜物镜性能的好坏。在满足性能要求基础上,对普通的测量镜头结构加以优化,使得测量镜头拥有非常高的分辨率。该镜头焦距为36 mm,后工作距约为32 mm,视场像面高度为36 mm,在90 lp/mm处,中心视场调制传递函数(MTF)值大于0.45,边缘视场MTF值大于0.25。
光学设计 显微镜质量测试 像质评价 optical design microscope quality test image evaluation
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 天津大学 精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
3 宾夕法尼亚州立大学 工程科学系, 宾夕法尼亚州 16802, 美国
依据光学传递函数与级联光学传递函数理论,通过CCD相机拍摄视频眼镜显示的ISO12233分辨率测试图像卡,运用Imatest软件分析视频眼镜中光学成像系统的质量和图像分辨率(SFR)参数。对Google Glass,Epson BT-200,Optinvent ORA-1,奥图科技Cool Glass One以及Raypai的几种视频眼镜进行了测试与分析,获得每一种视频眼镜的图像分辨率调制传递函数(MTF)结果并进行比较。MTF结果与实际视觉观测结果基本相符,表明这种测试方法与Imatest软件分析计算的正确性。
工业技术 视频眼镜 光学传递函数 Imatest软件 industrial technology video glasses optical transfer function Imatest software
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 宾夕法尼亚州立大学 工程科学系,宾夕法尼亚 16802
利用Zemax光学设计软件设计了一款适用于0.6英寸数字光处理(DLP)的微型投影仪镜头。在满足性能要求的基础上,对普通投影仪加以优化,使投影仪结构更加紧凑,方便携带。系统焦距8.25 mm,后工作距约为18 mm,视场为70°。在33 lp/mm处,中心MTF值大于0.6,边缘MTF值大于0.4。
光学设计 微型投影镜头 像质评价 optical design mini-projector image evaluation
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 宾夕法尼亚州立大学 工程科学系,宾夕法尼亚州16802, 美国
LED微显示是一种基于芯片上集成高密度二维发光二极管阵列的全固体主动发光器件,其拥有系统设计简单、光能利用率高、响应速度快及工作温度范围宽等优点。主要介绍了LED微显示技术实现方式、最新进展及其应用前景。
微显示器 LED阵列 硅基CMOS 彩色化显示 micro-display LEDs arrays CMOS on silicon colorization display
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海200093
2 宾州州立大学 帕克大学城工程学院, 宾夕法尼亚16802
针对LED照明通信集成芯片的应用, 设计了一种包括蓝光LED和GaN PD的双向通信集成芯片。工作时蓝光和紫外光形成两路光通信。集成芯片的小尺寸可使LED照明通信减少一半的灯珠数量以利于缩小系统体积。对集成芯片采用串口通信协议和开关键控(OOK)调制解调装置进行单向、双向通信测试及分析。实验结果显示, 集成芯片实现单向照明通信时, 紫外通信误码率在10-6以下, 在双向通信且蓝光LED电流密度不大于2.8 mA/mm2时, 紫外通信误码率在10-3以下。
LED照明通信 蓝光LED 集成芯片 LED lighting communication blue LED GaN PD GaN PD integrated chip
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海200093
2 中国计量学院 光学与电子科技学院, 浙江 杭州310018
为了实现高灵敏度、低浓度的溶液分析与测量, 提出了一种基于多模光纤的分段式倏逝波传感器。采用有机玻璃板和高抛光PVC管构成光纤支架, 将60/125 μm阶跃多模光纤分段等长度剥除涂覆层后缠绕于光纤支架上, 其无涂覆层部分位于两两PVC管之间, 经过化学腐蚀去除包层后获得60 cm长吸收距离的光纤倏逝波传感器。用不同浓度亚甲基蓝溶液和宽光源对传感器特性进行研究, 实验结果表明, 这种分段式的光纤倏逝波传感器的灵敏度(1.298×10-5 L/mmol)远远优于直形不分段L=6 cm的传感器的灵敏度(1.020×10-2 L/mmol), 同时该传感器保持良好的机械强度, 可以更好地应用于低浓度溶液物质的定性定量分析。
多模光纤 倏逝波传感器 高灵敏度 分段结构 multimode fiber evanescent wave sensor high sensitivity segmented structure
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 中国计量学院 光学与电子科技学院, 杭州 310018
为了快速准确地检测地表水、污水的化学需氧量(COD), 设计了一种十字通透式结构光纤传感器, 建立了一种水质COD全光谱检测系统。基于该系统, 建立了COD与光谱吸光度的相关性数学模型。对配置的检测水样进行了测量, 并比较哈希DR 6000多参数水质检测仪对相同水样测量得到的数据, 可以发现, 所构建的系统与哈希DR 6000多参数水质检测仪测量COD的示值误差小于3%, 能较好的适用于水质COD实时在线检测。
光纤传感器 水质 全光谱 fiber optic sensor water quality COD COD(chemical oxygen demand) full spectrum
