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 MEMS激光扫描视网膜投影显示系统设计

林俊国 丛强 许晨 程德文 王涌天

[摘要]视网膜投影显示(RPD)是头戴显示器(HMD)领域的一个研究热点, 能够克服传统HMD辐辏聚焦矛盾(VAC)。为了使RPD小型便携化, 以微机电系统(MEMS)扫描镜作为空间光调制器(SLM)设计制造了折反式激光RPD系统。首先, 介绍了辐辏...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(12):1222001

 超颖表面原理与研究进展

李天佑 黄玲玲 王涌天

[摘要]超颖表面是一种特殊的二维亚波长阵列结构,具有很强的光场调控能力,兼有超薄、低损耗、易加工等优势,表现出广阔应用前景,近些年吸引了广泛的研究兴趣。本文将综述超颖表面的原理与研究进展,简要分析已报道的超颖...

 PDF全文中国光学 | 2017, 10(05):523

 基于石墨烯-金属复合结构的光学调制器研究进展

刘伟光 胡滨 李彪 刘娟 王涌天

[摘要]由于衍射极限的存在,在亚波长尺度实现对光的调制一直是光学研究的难点。近年来,随着微加工技术的进步,基于表面等离子体和纳米天线的金属亚波长结构光调制器件有望成为解决这一难题的有效途径之一,然而该类光调制...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(03):030005

 结合先验稀疏字典和空洞填充的CT图像肝脏分割

王雪虎 杨健 艾丹妮 王涌天

[摘要]针对复杂多变的肝脏图像,提出了一种基于先验稀疏字典和空洞填充的三维肝脏图像分割方法。对腹部CT图像进行Gabor特征提取,并分别在Gabor图像和灰度图像的肝脏金标准边界上选择大小相同的图像块作为两组训练集,利用训练...

 PDF全文光学 精密工程 | 2015, 23(09):2687

 基于空间光调制器的全息透镜记录波前像差优化方法

韩剑 刘娟 刘冬梅 胡滨 王涌天

[摘要]提出了一种基于空间光调制器(SLM)的全息透镜(HL)记录波前像差的优化方法。从波像差理论出发,经过理论分析得出透射式全息透镜的像差表达式与像差特性,绘制了全息透镜的一维像差曲线,提出了基于空间光调制器的全...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(02):0209023

 基于高斯括号法的液体透镜调焦眼底相机光学系统设计

马晨 程德文 王其为 许晨 王涌天

[摘要]提出了一种采用液体透镜(LTL)补偿人眼屈光度变化的新型眼底相机光学系统,应用高斯括号法推导了液体透镜光焦度与人眼屈光度的函数关系式,计算并搭建了包含人眼模型的眼底相机近轴光学系统。在优化过程中控制人眼瞳孔...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(11):1122001

 硬性内窥镜光学系统的杂散光分析与抑制

禹璐 程德文 周伟 王涌天 刘小华

[摘要]基于光学系统结构研究了硬性内窥镜光学系统内部杂散光的成因及抑制方法, 以提高其成像效果。通过Lighttools软件进行光线追迹, 分析了硬性内窥镜光机结构的杂散光; 通过杂光路径分析, 提出光线在中继系统和物镜组中发...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(03):525-532

 大景深高清硬性内窥镜光学系统的优化设计

禹璐 程德文 周伟 王涌天 刘小华 金国藩

[摘要]设计了一种高清成像的硬性内窥镜。通过控制特征光线在中继透镜表面上的入射高度和出射角,可保证有效视场和通光孔径内所有的光线在口径为2.7 mm的透镜组中正常传播。将入瞳直径提高到0.3 mm,使物方分辨率优于21 lp/...

 PDF全文光学学报 | 2013, 33(11):1122003

 计算全息三维实时显示的研究进展

贾甲 王涌天 刘娟 李昕 谢敬辉

[摘要]计算全息三维实时显示是目前国际光学领域的研究热点之一。综述了计算全息三维显示技术研究的现状。从计算全息三维显示的原理出发,简介了全息图计算的复杂度、再现像尺寸与视场角等参数的关系以及影响再现图像质量的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2012, 49(05):050002

 相位型液晶空间光调制器初始相位的校准与多波长响应的研究

刘冬梅 刘娟 张昭 谢敬辉 王涌天

[摘要]使用时间及环境变化会引起空间光调制器(SLM)初始相位的改变及波长响应的偏移。针对这一问题,研究了纯相位SLM的初始相位的校准及多波长响应。针对初始相位的校准问题,采用四步移相干涉法测量了SLM的初始相位,进行...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2012, 49(04):041203

 压缩成像技术研究进展

陈靖 王涌天

[摘要]以奈奎斯特采样定理为准则,高速信号采样再压缩的传统成像方式存在明显缺陷。基于压缩感知理论的压缩成像技术则突破了传统成像系统设计理念,利用硬件实现目标图像的非自适应线性投影,从而达到利用较少数目探测器获...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2012, 49(03):030002

 双变量正交多项式描述光学自由曲面

王庆丰 程德文 王涌天

[摘要]推导了单位圆域和单位方域内的双变量正交多项式曲面的数学模型,详细分析了将不同正交多项式曲面应用于自由曲面拟合的精度问题。采用均匀随机、阵列分布和环状辐射三种采样方式,并选择具有代表性的普通非球面、自由...

 PDF全文光学学报 | 2012, 32(09):0922002

 新型大视场消杂光眼底相机光学系统的设计

杨加强 程德文 王庆丰 王涌天

[摘要]设计了一款大视场、免散瞳便携式眼底相机。综合考虑接目物镜被成像和照明系统共用、人眼的像差和视度差异等因素,采用16重结构进行优化设计。设计结果的视场角达60°,分辨率为200万像素,对-8 D~+10 D(1 D=1 m-...

 PDF全文光学学报 | 2012, 32(11):1122002

 自由曲面光学系统设计及其应用

王涌天

[摘要]介绍了自由曲面光学系统研究背景,自由曲面描述方法,光学设计中的逐步逼近优化和像质自动平衡优化两种算法。并以实际应用中的头盔光学系统设计及大视场、高分辨率头盔显示器的设计为例对这些方面进行分析,讲解了自由曲...

 PDF全文光学与光电技术 | 2012, 10(03):13-16

 亚波长金属光栅的表面等离子体激元共振特性

刘镜 刘娟 王涌天 谢敬辉

[摘要]亚波长金属光栅在共振波长处有光场局域增强、异常透射等现象, 为深入认识其共振机制, 本文研究了亚波长金属光栅的表面等离子体激元(SPP)共振特性。通过研究不同金属光栅的几何结构以及金属介电常数对SPP共振波长的影...

 PDF全文中国光学 | 2011, 4(04):363-368

 无遮拦三反射镜变焦系统设计

张庭成 王涌天 常军

[摘要]本文主要介绍了一种可用于设计无遮拦三反射镜变焦系统的方法。该方法运用了一种新的分析偏心和倾斜光学系统初级像差特性的理论——矢量像差理论。矢量像差理论允许设计者通过推导解析表达式的手段来分析系统的三阶像...

 PDF全文Chinese Optics Letters | 2010, 8(07):701

 艾里激光束理论及应用的最新进展

徐佳 刘娟 谢敬辉 王涌天

[摘要]无衍射激光束及其相关理论是近年来光学研究领域重要的课题之一,其中艾里激光束是近两年来备受关注的新型无衍射激光束之一。简要介绍了艾里激光束研究的最新进展,阐述了产生艾里激光束的基本原理、实现方法,并着重介绍...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2010, 47(07):070501

 立体显示中的垂轴放大率

黄涛 朱秋东 王涌天 郝群

[摘要]为消除立体影像的畸变需研究拍摄再现立体影像的垂轴放大率.重新推导了立体影像拍摄再现的总垂轴放大率公式,在该公式中增加了一个观看再现放大率系数,立体影像的观看再现垂轴放大率为像距与观看距离之比.实验结果验证...

 PDF全文光子学报 | 2010, 39(01):116-118

 基于双核DSP的点目标立体视觉定位

周平 刘越 王涌天

[摘要]介绍了立体视觉系统对点目标的四种定位算法:齐次方法,直接解正规方程的非齐次方法,利用广义逆求解的非齐次方法,解析几何方法。提出了基于双核DSP的并行交互运行流程以实现对目标的2D位置校正和3D定位,通过实验分析了...

 PDF全文光学技术 | 2010, 36(01):33-38

 反射变焦系统的计算机辅助装调

张庭成 王涌天 常军 泰哈

[摘要]计算机辅助装调(CAA)是提升高精度、复杂离轴光学系统成像质量的一个行之有效的手段,特别是对空间光学系统的在轨调整显得尤其重要。介绍了一种针对离轴反射变焦系统进行计算机辅助装调的方法。由于变焦系统具有多重结...

 PDF全文光学学报 | 2010, 30(06):1688-1692

 立体显示系统的消畸变研究

黄涛 朱秋东 郝群 王涌天

[摘要]许多场合需要精确观看与真实景物相似的立体影像,立体拍摄和再现系统应无畸变。提出的再现立体影像垂轴放大率概念,其具有与拍摄相机的垂轴放大率互补的特性。由此根据再现立体像的垂轴放大率与轴向放大率应相等这一消...

 PDF全文光学学报 | 2010, 30(02):405-410

 三反变焦系统设计

张庭成 王涌天 常军 M. M. Talhha

[摘要]主要介绍了一种基于赛德尔像差理论的机械补偿型三反变焦系统的设计方法。这种方法的优点在于,通过对初级像差方程组进行约束优化,可以得到满足要求的部分初始结构参数,设计实例的结果表明了这种方法的可行性。同时...

 PDF全文光学学报 | 2010, 30(10):3034-3038

 四反射镜红外变焦距系统设计

张庭成 刘莉萍 常军 王涌天

[摘要]介绍了一种相对简单的、基于赛德尔像差理论的四反射镜机械补偿红外变焦距系统的光学设计方法.该方法的实现包括对单个反射镜成像规律的研究、变焦系统机械补偿的概念以及反射变焦系统赛德尔像差系数解析表达式的推导....

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2010, 29(03):196-200

 利用纯位相空间光调制器对三维计算全息图的光学重建

张浩 谢敬辉 刘娟 王涌天

[摘要]提出了一种利用纯位相计算全息图以及纯位相空间光调制器重建三维物体的方法。这种全视差计算全息图是由点基元方法和平面波导向法生成并且没有经过旁轴近似。与传统的计算全息图不同,该方法将全息图平面的纯位相信息...

 PDF全文Chinese Optics Letters | 2009, 7(12):1101

 自由曲面光学研究

程灏波 冯云鹏 王涌天

[摘要]自由曲面光学是先进光学工程领域的前沿代表性技术之一。在成像系统中,该技术可以矫正像差、提高成像质量、减小系统单元数量及重量;在高性能照明系统设计中,该技术不仅可以有效提高光能利用率,更可消除系统对照明方向...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2009, 46(12):17-22

 C型臂造影系统成像模型和运动模型标定方法研究

李颖超 王涌天 刘越 李延辉

[摘要]C型臂数字造影系统成像原理与相机成像原理类似,但自身机械结构导致其内参随方位改变而变化。提出了一种利用系统提供的方位参数直接计算成像系统内参和外参的新方法,该方法建立在造影系统成像特点和C型臂运动规律的基...

 PDF全文光学学报 | 2008, 28(10):1910-1919

 基于SIFT关键点的增强现实初始化算法

陈靖 王涌天 刘越 翁冬冬

[摘要]介绍了一种基于SIFT关键点的无标志点增强现实初始化算法.算法在已知场景少量标定关键帧图像的基础上,将关键帧图像与当前视频图像帧中的SIFT关键点进行匹配,利用RANSAC算法消除外点,而后利用图像匹配算法获取摄像机的...

 PDF全文红外与激光工程 | 2007, 36(06):949-953

 轻型大视场自由曲面棱镜头盔显示器的设计

程德文 王涌天 常军 刘越 徐况

[摘要]轻型大视场头盔显示器(HMD)在虚拟现实、增强现实、军事和反恐等领域具有广阔的应用前景.传统的目镜结构形式难以满足头盔显示器对系统视场、体积和重量的苛刻要求.通过采用自由曲面(FFS)棱镜实现了大视场轻型头盔显示...

 PDF全文红外与激光工程 | 2007, 36(03):309-311

 增强现实技术在PDA上的应用

陈靖 王涌天 林倞

[摘要]将增强现实技术与移动终端PDA相结合,在PDA上实现真实场景与虚拟增强信息的融合。系统采用基于Fourier-Mellin变换的2D图像匹配技术获取用户的视点参数,利用已标定的来自不同视点的图像作为参考图像库。采用客户/服...

 PDF全文光学技术 | 2007, 33(01):0052-55

 激光目标探测装置的回波特性及目标识别技术研究

张辉 王涌天

[摘要]提出了一种基于目标面元三维坐标和脉冲飞行时间的激光目标探测装置的回波脉冲功率描述方法,理论推导了激光目标探测装置的探测目标和气旋粒子的面元散射光功率和回波总功率的计算公式,并给出了回波信号的仿真计算脉冲...

 PDF全文光子学报 | 2005, 34(01):22-24

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