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
互相关光流混合算法是目前粒子图像测速的主流算法，但是重建速度场精度不高。利用高斯径向基函数插值替换互相关光流混合算法中的双三次插值，减小了重建角度误差。进行朗肯涡流仿真实验，使用高斯径向基函数插值混合算法进行粒子速度场重建，其均方根误差和平均角度误差比传统混合算法分别降低了27.36%和38.32%，并分析了位移和粒径大小对重建误差的影响。搭建了二维粒子图像测速技术（PIV）实验系统，采用粒径为100 的聚酰胺粒子作为示踪粒子，进行旋转实验和注水实验，分别模拟涡流场和射流场。采用高斯径向基函数插值混合算法进行速度场重建，可以获得与传统混合算法相近的粒子速度场。
测量 粒子图像测速 高斯径向基函数 朗肯涡流 平均角度误差
1 山东非金属材料研究所, 济南
2 陆军装备部驻济南地区军事代表室, 济南
推导了干涉法测量角锥反射镜的综合偏差与其二面角误差之间的关系, 总结了干涉法测量角锥反射镜干涉图的特征与判读规则, 并搭建激光泰曼—格林干涉仪对待测角锥反射镜进行了实测分析。实验结果表明, 该理论方法和激光泰曼—格林干涉仪能够实现角锥反射镜二面角误差小于1″的精确测量。
激光泰曼—格林干涉 角锥反射镜 角度误差 laser Twyman-Green interferometer hollow corner cube reflector angle error
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315201
2 重庆理工大学电气与电子学院, 重庆 400054
针对显微图像领域色彩恒常(CC)数据集缺乏、CC算法跨数据集训练效果不佳的问题,通过相机采集和模拟生成两个步骤建立了显微CC数据集,并提出了一种基于自编码器的显微图像CC算法。该算法用改进的UNet结构自编码器进行半监督训练,同时引入一种新的复合损失函数优化网络参数,使恢复的图像色彩更准确。实验结果表明,相比传统自编码器,本算法训练的图像清晰度更高,在NUS-8 CC数据集、RECommended CC数据集和自建显微CC数据集中的角误差估计值更小。
图像处理 显微图像 色彩恒常 自编码器 角误差估计 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2010010
华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心， 湖北 武汉 430223
为实现方体加工过程中快速准确的测角目的，解决传统测角技术难以适应大批量的方体加工问题，对平面干涉仪测立方体直角方法进行了研究。通过理论推导建立了待测角度偏差与干涉条纹条数的关系式，同时为在线加工过程角度的修正提供理论及检测方法的指导。通过对90 mm×90 mm×90 mm的立方体进行测角工艺探究，实现了用平面干涉仪对立方体直角误差的检测，以及误差正负的判断，结果表明当视场内条纹数m=5.5时，直角误差δ≤2″。条纹收缩时为正误差，条纹扩散时为负误差。
平面干涉仪 等厚干涉 测量 方体直角 直角误差 plane interferometer equal thickness interference measurement cube right angle right angle error
1 天津大学电气自动化与信息工程学院，天津300072
2 中科和光(天津)应用激光技术研究所有限公司，天津300304
红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观评价红外热像仪的成像效果，为红外热像仪的成像性能提供定量的数学描述，同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据，成为必须解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能。通过将它与红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）配合使用，可以对红外图像数据进行测试评估。该系统设计了图像评估的主要性能指标，并提出了数学模型及其实现步骤。主要评价技术指标包括图像不均匀性(Non.uniformity，NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function,SiTF)、噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)、角线性度(Angular Linearity, AL)和目标成像定位角误差(Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE)等。测试结果表明，该系统的性能非常优越，可成为红外热像仪研制过程中必备的调试与测试设备。
红外热像仪 图像质量评价 图像不均匀性 信号传递函数 噪声等效温差 角线性度 定位角误差 thermal infrared imager image quality evaluation image non.uniformity SiTF NETD angular linearity positioning angle error
河南科技大学 机电工程学院, 河南 洛阳 471003
透射光栅副的Yaw向夹角误差是影响光栅信号质量的重要因素, 但现有的数学模型不能精确反映Yaw向夹角误差对光栅信号质量的影响规律。建立了同时考虑光电池性能参数、光电池安装位置、指示光栅与标尺光栅夹角误差等因素的光栅信号利萨如图形的数学模型, 研究了光栅副Yaw向夹角误差对利萨如图形形状的影响机理, 发现利萨如图形的离心率和倾斜程度与光栅副Yaw向夹角误差之间存在规律性的数学关系, 通过实测实验验证了该关系。数值仿真与实验测量得到的利萨如图形的离心率和倾角的相对误差分别小于1%和3%, 验证了数学模型的正确性和有效性。建立的数学模型和数值关系为光栅生产中的信号质量调整和运动部件(读数头)Yaw向运动误差实时监测和误差修正提供了理论基础。
透射光栅 夹角误差 利萨如图形 误差修正 离心率 transmission grating angle error Lissajous figure error correction eccentricity 光学 精密工程
2019, 27(10): 2154
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了探究正交波罗(Porro)棱镜谐振腔的模式, 在菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式的基础上, 采用快速傅里叶变换数值模拟的方法, 对Porro棱镜谐振腔输出模式进行了仿真计算。通过比较不同脊线宽度和直角制造误差的情况, 给出了正交双Porro棱镜谐振腔腔保持单横模运转的条件。仿真结果表明, Porro棱镜的加工误差在18 μm以下和角度误差在2″以下可保证输出光斑的完整性。
激光光学 波罗棱镜 快速傅里叶变换 直角误差 输出模式
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光通信与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
在自由空间相干光通信的精跟踪系统中, 利用光纤章动或快反镜章动探测角度误差具有降低损耗、简化系统结构等优势, 但这两种方法都需要引入机械运动部件。为此, 提出了利用声光偏转器实现无机械扫描的信号光角度误差的提取方法, 建立了提取角度误差的理论模型, 分析了可能的误差来源, 搭建了一套验证探测角度误差的系统, 测量精度优于1/10信号光发散角, 不会影响后续的相干解调。
光通信 相干 精跟踪 章动 角度误差 声光偏转器 中国激光
2018, 45(10): 1006001
