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 光学自由曲面面形检测方法进展与展望

朱日宏 孙越 沈华

[摘要]光学自由曲面具有强大的矫正像差和优化系统结构的能力,被誉为现代光学系统的变革性元件。但是,自由曲面面形过于复杂,其高精度检测存在巨大的难度,这限制了自由曲面面形的制造水平,其大规模应用也受到限制。目前,光学...

 PDF全文光学学报 | 2021, 41(01):0112001

 反射相移在Fabry-Perot标准具间距测量中的影响

余佳音 樊静 蓝旭辉 沈小燕 禹静

[摘要]基于光学薄膜理论,采用光学特征矩阵法推导了空气隙Fabry-Perot(F-P)标准具高反射膜反射相移与入射角的数学模型,并用TFCalc膜系设计软件仿真分析了入射角范围在0°~3°时反射相移的变化,对数学模型进行了验证...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):091201

 基于Data Matrix的彩色直接零件标识激光标刻技术研究

耿影 李建美 高鸿志

[摘要]在工业领域中,具有可追溯性的直接零件标识技术受到越来越多的关注。但是很多产品零部件对于直接零件标识有尺寸要求,限制了信息存储容量。为了提高直接零件标识的数据存储密度,在直接零件标识技术中引入彩色二维条码的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):091202

 西安地区大气相干长度的实验测量及分析

吴鹏飞 贾璐瑶

[摘要]大气相干长度是评价激光传输系统自适应相位校正效果的重要参数,因此对大气相干长度进行测量分析具有实际应用价值。设计并搭建了一种基于差分像运动法测量大气相干长度的光学系统,并进行了外场实验,分析了西安地区全天...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):090101

 一种特征直线交会求解的姿态处理方法

胡小丽 唐明刚 吴海英

[摘要]为了解决目前飞机类目标无目标模型,且目标主体中轴线难于准确提取的难题,提出一种基于分类直线交会解析的姿态信息获取方法。通过推导基准坐标系下姿态角定义与欧拉角递进旋转的唯一对应性关系获取基准旋转矩阵,对承载...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):091203

 基于点线特征结合的单目相对位姿测量方法

李涛 关棒磊 张家铭 孙放 尚洋

[摘要]利用点特征求解单目相对位姿是现在普遍采用的方法,但在纹理不明显、角点少的场景下,仅依靠点特征难以得到理想的结果。鉴于此,结合惯性测量单元的测量数据和平面场景存在的单应性约束,提出了基于点线特征结合的单目相...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081102

 间隙及掩模偏心对采用理想模板窄带算法共相拼接镜的影响

张永峰 鲜浩

[摘要]分析间隙及偏心影响下的子孔径远场光斑形态变化,并探索采用理想圆孔径模板库匹配含间隙及偏心孔径的远场图样进行共相的可行性及适用范围。数值仿真了不同间隙及不同掩模偏心下的远场光斑形态,得到了二者对远场形态的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081101

 图像式无砟轨道沉降监测靶面相对位姿修正方法

闵永智 任维卓 郭薇 陶佳 胡捷

[摘要]图像式无砟轨道路基沉降监测系统中,列车运营过程中受振动等因素影响,靶面和相机的相对偏转会影响光斑中心定位结果的精度。因此,设计了一种监测靶面位姿测量系统,通过靶面位姿解算得到偏转角,实现对光斑中心定位结果的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081501

 光亮表面双目立体视觉三维形貌测量方法

程子怡 卢荣胜 毛翠丽

[摘要]光亮表面因其反射特性,一般三维形貌测量方法对此难以测量,针对该问题,本文给出了基于双目视觉结合相位偏折法对光亮表面进行三维形貌测量的方案。双目系统布局选用相机横向摆放方式,完整的屏幕-相机-可调节载物台测量...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):071202

 基于PCA-BP神经网络对甲醛和甲醇的识别研究

宋海声 麻林召 王一帆 朱恩功 李承飞

[摘要]当前电子鼻对有毒气体的识别存在数据量少,训练生成的神经网络映射能力差等问题。本文以甲醛和甲醇为目标气体,采用自制的气敏传感器对甲醛和甲醇进行数据采集,并对采集到的数据进行滤波和平滑处理,以提取不同传感器对...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):071201

 激光测量点云数据补偿和位姿匹配的研究

王康 吕彦明 袁飞 刘东帅 杨华

[摘要]针对当前航空叶片检测需求日渐增大的问题,搭建了在线激光检测实验平台,开发设计了激光测量数据采集系统。对采集到的散乱点云数据进行了有效精简处理,并提出了一种入射倾角误差补偿策略。基于UG平台编写grip语言实现了...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(06):062802

 大气痕量硫荧光采集光路设计与仿真

苏杭 王桂梅 杨立洁

[摘要]大气中二氧化硫(SO2)浓度很低,发出的荧光信号很弱,直接影响了SO2浓度的检测精度,并且传统荧光采集光路长,这阻碍了仪器的微型化发展。为提高荧光信号的采集效率以及仪器的检测精度,缩短传统光路,针对荧光随机性发散分...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051203

 高铁静态限界测量的二维扫描传感器的设计和标定

卢钢 刘常杰 石春珉 贾鑫林

[摘要]针对接触式测量高铁机车静态限界效率低、精度低、耗时长、劳动强度大等问题,基于回转射线簇测量的原理,研制出新型的高铁静态限界二维扫描传感器。传感器安装在运动导轨上,可实现静态限界的高效自动化测量。借助高精度...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051204

 光频域反射计的研究进展及应用

孙艮 白浩杰 石玉伦 路书祥

[摘要]光频域反射计(OFDR)作为分布式光纤传感(DOFS)领域的重要分支,具有高灵敏度和高空间分辨率等优势,是近年来该领域的研究热点。介绍了OFDR的原理及关键技术,系统综述了高空间性能光频域反射计及远程光频域反射计近年来国...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):050007

 光载微波干涉光子晶体光纤传感系统实验研究

梁斯靖 周次明 范典 李宇潇 庞彦东 陈希

[摘要]针对目前光子晶体光纤传感器存在对模间干涉敏感、难以封装等问题,搭建了一种基于光载微波干涉的光子晶体光纤传感系统。系统干涉发生在光载波的微波包络之间,光不发生干涉,光波的偏振衰落、色散、模间干涉等对系统的信...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):050602

 基于投影栅相位法和独立分量分析的强反射表面形貌测量

张翼翔 张连新

[摘要]提出了一种结合独立分量分析(ICA)算法的投影栅相位法,用于实现强反射表面三维形貌的测量。分析了强反射表面的反射光(主要由镜面反射光以及漫反射光组成)的模型及其特点。针对镜面反射光的偏振特性,通过在CCD摄像机镜...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051201

 糖尿病患者视网膜血氧饱和度及血管直径变化的无创测量

邹达 王珂欣 刘刚军 任秋实 卢闫晔

[摘要]利用视网膜功能测量仪对眼底进行结构成像来直接观察体内丰富的循环系统,并对视网膜的血氧饱和度及血管直径进行无创、定量的功能性成像测量。对糖尿病患者和健康人群进行视网膜功能成像并作定量比较分析,结果表明,在糖...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051701

 一种立体相位偏折测量系统标定方法

刘方明 林嘉睿 孙岩标 邾继贵

[摘要]相位偏折测量系统的标定是影响其测量精度的重要因素。针对立体相位偏折测量系统中显示屏和相机位姿关系标定困难的问题,研究了一种新的系统标定方法。通过在显示屏上构造特征点,引入摄影测量系统作为显示屏坐标系与相...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051202

 磁流变抛光流场瞬变过程响应时间

杨航 宋书飘 张帅 甘欢 黄文 何建国

[摘要]提出一种磁流变抛光瞬变过程多相颗粒流模型,获得了瞬变过程在宏观、介观、微观三个层次的力学关联,从而建立了基于三向在位力学信号的瞬变过程表征方法,在位、同步、动态地测定了磁流变抛光的三向力学信号,解决了毫米...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):032201

 多波长显微干涉的光强一致性控制方法

翟中生 黄娇洁 赵杭 李劲松 吕清花 王选择

[摘要]提出一种多波长显微干涉光强一致性的控制方法。将光强可调的白光LED作为多波长光源,在显微干涉光路中加入光强探测器,将从不同滤光片出射光的光强实时反馈到STM32单片机中,通过PID(Proportion Integration Differenti...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031202

 基于改进最小二乘法的火炮跳角测量方法

姜曼 王军 杜博军 王海峰 陈海松

[摘要]传统的跳角测量方法存在测量效率低、误差大、实用性差、测量范围窄等问题。针对这些问题,提出一种基于改进最小二乘法的火炮跳角测量方法。该方法采用改进圆拟合算法检测炮口图像的中心位置,并在双目摄像机的标定下得...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):030701

 基于光场成像的三点式光笔测量方法

于之靖 郑建文 陶永奎 吴军

[摘要]针对现有三点式光笔测量系统采用透视三点(P3P)算法求解出现多解的问题,提出一种基于光场成像的三点式光笔多解排除算法。对光场相机中心子孔径进行高精度内参标定;通过光场相机采集图像,运用P3P算法获得提取的中心子孔...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):032001

 基于相位偏折的类镜面物体表面缺陷检测

姜硕 杨凌辉 任永杰 邾继贵

[摘要]针对现代制造业中类镜面物体表面缺陷检测的问题,研究了基于相位测量偏折术的自动检测方法。采用相移结合格雷码编码法提取反射图像相位,通过判断局部相位异常识别缺陷。分析相位提取错误导致误检现象的原因,提出一种折...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031201

 铯原子激发态6D5/2的超精细能级分裂结构测量

王志宏 张锦芳 曾昭卿 闫奎志 周海涛 杨保东

[摘要]基于铯原子( 133Cs)6S1/2-6P3/2-6D5/2阶梯型原子系统,将波长为852.335 nm或852.356 nm的泵浦光与波长为917.483 nm的探测光反向布局于室温下的铯原子气室中,获得了窄线宽、高信噪比的6P3/2-6D5/2超精细能级跃迁的双共...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):030202

 中医正骨仿真训练系统中噪声数据的处理方法

仇大伟 曹慧 刘静

[摘要]中医正骨治疗骨折具有“痛苦轻、愈合快、恢复好”等特点,为骨伤患者治疗首选。然而,正骨手法难教、难学,阻碍了中医正骨的传承和发展。开发的中医正骨仿真训练系统采集的数据因传感器和信道传输等因素不可避免地带有噪...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031203

 单像空间后方交会算法的研究

陈继华 孙荣旭 张斌

[摘要]采用单像空间后方交会算法求解相机的外参数是摄影测量及机器视觉等领域的基本问题。在介绍前人研究成果的基础上,提出一种新的单像空间后方交会算法,即利用3个控制点建立临时坐标系,根据这些控制点在临时坐标系下的部...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021504

 基于二值空间编解码的结构光三维场景重建

葛启杰 史金龙 孙蕴瀚

[摘要]在双目结构光系统下,提出一种基于二值空间的条纹边界编解码方法。提出二值空间的定义;按投影顺序将投影图案分层,并为第一层条纹图像构造初始二值空间;根据初始二值空间内黑白条纹的顺序,分别在两个子空间内提取第二层...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021509

 基于视觉式刀具测量的刀刃轮廓整体拟合

刘今越 王晓帅 李洋 贾晓辉

[摘要]为解决传统视觉式刀具测量仪采用的分段拟合方法在测量严重磨损刀刃时误差较大的问题,提出一种基于单一函数表达式的刀刃轮廓散点的整体拟合方法。首先采用改进的k-余弦曲率算法提取刀刃轮廓曲线角点,并使用最小二乘法...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021505

 用于数字图像相关位移测量的一种改进爬山算法

叶沛 张梅 马万龙 朱天天 李桂华

[摘要]数字图像相关(DIC)方法因其光路简单、适应性好在位移和应变测量中得到广泛应用,在大位移测量中提高DIC匹配速度尤为重要。提出一种改进的爬山算法,修正了传统爬山法易陷入局部极值的缺点,提高了搜索速度,使其适用于大...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021506

 复合表面三维形貌测量方法的仿真与验证

郭志南 刘小红 张宗华

[摘要]基于全场相位计算的光学测量方法可获取物体表面的三维(3D)形貌,全场条纹投影轮廓术和相位测量偏折术分别用于漫反射表面和镜面物体形貌的测量。工业生产和日常生活中存在许多由漫反射面和镜面共同组成的复合表面物体,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(19):191202

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