锑化铟晶片在存放以及使用过程中的性能稳定性是影响制备的探测器性能的重要因素之一。为了探究锑化铟晶片在长时间放置情况下的性能变化情况，对锑化铟晶片进行高温加速贮存试验，并在试验过程中对晶片几何参数、表面粗糙度、电学参数、位错缺陷等几个重要性能参数进行跟踪检测。结果表明，在高温加速试验条件下，除晶片外形发生轻微变化以外，其他性能基本不发生变化，晶片能够长期保存。
锑化铟 红外探测器 高温加速贮存试验 几何参数 位错缺陷 InSb infrared detector high-temperature accelerated storage test geometric parameters dislocation defects
1 北京市地铁运营有限公司供电分公司, 北京 100082
2 北京方鸿智能科技有限公司, 北京 101520
3 北京石油化工学院, 北京 102617
通过对当前城市轨道交通弓网运行现状分析, 讨论目前接触网检测技术手段与方式所存在的问题, 设计了一款可实现接触线磨耗、导高和拉出值连续测量的仪器。该装置利用刚性汇流排“∏”型结构特点, 以轮对和连杆结构形式实现在汇流排表面的连续移动功能; 同时通过激光三角测量原理和轮廓匹配方法, 实现接触线磨耗、导高值和拉出值的连续同步测量。最后通过实验室测试、现场人工对比测试, 完成该测量仪器功能与测量精度的验证, 经实验该测量仪测量精度达到0.01 mm, 对于接触网磨耗测量的平均误差为0.128 mm, 导高和拉出值的平均误差分别为2.297 mm和3.119 mm, 达到对刚性接触网静态参数检测技术手段与检测效率提升的目标要求。
刚性接触网 接触线磨耗 导高和拉出值 激光三角测量 轮廓匹配 rigid catenary catenary wear geometric parameters of catenary laser triangulation measurement contour matching method
1 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所，北京 100081
2 北京铁科英迈技术有限公司，北京 100081
接触网几何参数是我国高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）的基本检测内容，是保证电气化铁路安全运营的重要参数。基于多目立体视觉技术研究设计了一种接触网几何参数测量系统，并测量拉出值、接触线高度等几何参数。研究开发了一种高速同步频闪照明技术，该技术使测量系统的功耗显著降低，图像质量和抗阳光干扰能力显著提升。建立了用于接触网几何参数测量的线阵相机立体视觉测量模型，并提出了一种可靠的线阵相机立体视觉匹配方法。采用激光二维传感器进行车体振动补偿并建立了车辆振动补偿模型。研制了接触网几何参数测量系统样机并开展了现场测试。测试结果表明：拉出值和接触线高度的测量精度优于10 mm，所提方法为6C系统提供了一种可靠的接触网几何参数测量手段。
测量 接触网几何参数 立体视觉 频闪照明
华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063200
针对单个线结构光传感器在涂胶检测中存在检测盲区的问题, 提出一种利用三个线结构光传感器组合测量的方法对胶体进行三维测量, 三个线结构光环绕胶枪形成一个闭合的三角形光刀, 垂直投射到待涂工件表面进行实时在线检测, 采用张正友标定法进行相机标定, 利用最小二乘平面拟合法完成光平面的标定, 通过测量标准块来分析三个线结构光传感器的测量精度, 测量结果表明传感器测量误差均小于0.15 mm,符合测量要求。然后设计试验, 对胶体进行三维测量并对测量精度的影响因素进行分析, 获取胶体轮廓的三维点云数据并进行三维重建, 得到胶体截面三维轮廓图, 最后提取胶体的宽度和高度两个参数并与人工检测的结果进行对比。试验表明采用该方法对胶体进行几何参数的三维测量是可行的。
视觉测量 多线结构光传感器 三维重建 胶体几何参数 vision measurement multi-line structured light sensor three-dimensional reconstruction colloidal geometric parameters
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林长春30033
2 中国科学院大学，北京100049
3 中国科学院 天基动态快速光学成像技术重点实验室， 吉林长春100
4 北京跟踪与通信技术研究所，北京10009
针对高分辨相机难以实现超宽覆盖的问题，本文设计了锥摆扫一体化成像模式。通过对锥摆扫一体化成像原理进行分析，建立了锥摆扫一体化成像模型；然后，设计了最佳地面轨迹模型，并分析了轨道速度、平台旋转角速度和摆扫转动角速度的关系，并基于地面轨迹给出了曝光时间、帧频的计算方案。最后，通过MATLAB进行算例仿真，并对地面覆盖宽度和地面像元分辨率进行分析。结果表明：在轨道高度为500 km，像素尺寸为2.5 μm，焦距为360 mm，像元数为5 120×5 120时，取相机安装倾角为30°，摆扫成像帧数为10，地面覆盖宽度达到1 105.7 km，是星下点推扫成像的31.1倍，并且地面像元分辨率在6.4 m以下。锥摆扫一体化成像模式可以完全覆盖地面目标，并且在保证一定分辨率的条件下大幅增大幅宽。
空间相机 成像模式 宽幅成像 几何参数 地面轨迹 space camera imaging model wide field imaging geometric parameters ground track
1 西安电子科技大学 综合业务网国家重点实验室, 西安 710071
2 西安测绘研究所 地理信息工程国家重点实验室, 西安 710054
3 中科院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
针对目前航天光学相机在轨定标方法存在更新周期长、时效性不强的问题, 提出一种将光学自准直原理应用到星上监测的实时在轨定标方法.在卫星载荷系统内部加装准直光源、呈影面阵CCD和棱镜等器件, 将相机焦距、光轴夹角等参数的变化转化为光斑影像的变化, 提取并处理光斑影像位置的变化量, 求解出线阵相机参数的变化量, 实现快速、高效的在轨监测.通过搭建实验平台验证了本文方法的可行性, 俯仰和横滚方向参数的监测精度小于1″, 测量误差优于0.1″.
几何定标 定标 光学自准直 星上监测 航天光学相机 Geometric parameters Calibration Optical auto-collimation Onboard monitoring Space optical camera 光子学报
2018, 47(10): 1012001
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 小卫星技术国家地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了满足敏捷卫星广域搜索需求, 设计了航天相机环扫成像模式。建立环扫成像模型, 通过对环扫成像原理的分析, 设计了成像的最优地面轨迹, 并分析了此时临界卫星旋转速度与轨道速度、环扫临界系数、帧间重叠率的关系; 同时基于地面轨迹设计了确定曝光时间、帧频等成像参数解算方案。通过Satellite Tool Kit(STK)软件对成像模型进行仿真, 并对成像几何参数进行分析, 结果表明: 在轨道高度H为500 km, 像素尺寸a为4 ?滋m, 焦距f为1 m, 轴向像元数M为50 000时, 随着相机倾角ζ的增加, 地面像元分辨率与幅宽逐渐增大; ζ等于10°、20°、30°、40°时,地面幅宽分别提升为星下点成像时的1.96、3.10、4.58、6.85倍。
成像模式 环扫 几何参数 地面轨迹 imaging model circular scanning geometric parameters ground track 红外与激光工程
2018, 47(7): 0718001
为了提高大视场空间相机物距、投射角、地面像元分辨率、幅宽等几何参数的计算精度，研究了星下点成像与侧摆成像时上述几何参数的精确计算方法。在全面考虑地球曲率和投射角的基础上，建立了相应的几何模型，改进了大视场空间相机几何参数计算方法。根据仿真分析，对于轨道高度650 km、半视场40°的空间相机，当侧摆20°时，垂直线阵方向像元分辨率的最大值是最小值的2.31倍，是传统计算方法的1.78倍；平行线阵方向像元分辨率的最大值是最小值的7.16倍，是传统计算方法的4.29倍；幅宽是传统计算方法的1.33倍。因此，传统计算方法存在较大的误差，提出的精确计算方法对于提高大视场空间相机成像质量具有重要意义。
空间相机 几何参数 大视场 侧摆 space camera geometric parameters large field of view roll
