在自适应光学系统微光波前传感器中采用像增强器后,高帧频CCD输出的图像中会产生严重的随机噪声,影响光斑质心计算精度,从而使自适应光学系统波前探测精度降低.本文根据微光波前传感器中CCD输出图像的特点对中值滤波,均值滤波,自相关,延时相关等多种方法进行了仿真和实验比较,并提出了一系列评价方法.研究表明延时相关算法是最佳选择.

以φ400mm轻型平面镜为例,介绍了采用机械减重法制造轻型镜的工艺技术.镜坯的轻量化采用了刚度虽不是最优,但工艺性最好的圆孔结构,并采用专门设计的钻头钻孔,再用氢氟酸消除微裂纹.加工结果表明,该镜的减重比达44.5%,但仍具有足够的刚度,且没有影响加工精度的变形.

一台经纬仪只能测量目标的方位角和俯仰角,即只能测得目标的方向.为确定空间运动目标在某一瞬间的位置,采用两台(或多台)经纬仪合理布站进行交汇测量的方法,可得到目标点的坐标值,根据不同时刻的坐标值,用最小二乘法对目标航迹进行曲线拟合,从而可以外推预测目标下一时刻的位置、速度和加速度.

描述了一个基于光切原理的多CCD脚型三维测量系统,介绍了系统的测量原理以及扫描控制系统的设计.该系统采用三台CCD从不同角度采样脚型,对光带图像进行分割、平滑等一系列处理,通过坐标变换后获得了脚型完整断面轮廓数据.采用标准圆柱体对系统进行了性能测试,测量误差小于0.5%,实验结果表明该系统具有良好的实用性.

介绍了一种主要用于夜间的激光探测与波长测定装置,它是基于激光在光学劈尖上产生干涉条纹的特点、通过傅里叶变换测定条纹间距来计算激光波长的.测试结果表明该装置在背景光微弱的情况下,性能令人满意,具有一定的实用性.

介绍了码检仪采用模拟量测量方式的原理、组成及存在的问题;提出了码检仪的数字化途径、原理和所有光栅检测参数的数字化测量,并对数字化测量进行了误差分析.通过对两种测量方式的比较,对数字化测量存在的问题提出了解决办法.

利用超短光路结构和空间折叠光路结构,研制出一种小型多功能光学相关器,它能高速处理256×256像素图像.光学相关器易上下拆卸,并方便地实现Vander Lugt相关和联合变换相关之间的互换.实验结果证实了该系统具有较好的相关性能.

采用中值取阈,局部取阈,参考图像功率谱取阈和联合功率谱(JPS)取阈四种方法对传统联合变换相关器的功率谱二值化,从而将振幅调制的功率谱转化为脉冲调制的功率谱.计算机模拟结果表明二值化可以获得更清晰更尖锐的相关峰,其中联合功率谱取阈法的识别效果最佳.

实时非均匀性校正是红外成像的一项关键技术.根据红外焦平面阵列探测元光谱响应的特点和基于参照源的两点温标非均匀性校正理论,提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的新方法.该方法动态范围大、处理速度快,适用于红外成像系统实时图像处理场合.仿真和实验结果证明是可行的.

对两种莫尔条纹(光闸条纹和横向条纹)信号的谐波含量以及它们对光栅系统测量精度的影响进行了分析,并用实测数据加以比较,指出在光栅系统中,取横向莫尔条纹信号的谐波量小,正弦性好,细分误差小,在其它参数相同的情况下,可提高系统的测量精度2倍左右.

从折射定理出发,给出旋转双光楔的入射光线和出射光线之间的对应关系.据此提出可旋转双光楔角度发生器系统的设计方案,该方案利用光楔对光线的偏折来实现对一定视场任意角位置光线的获得.设计了能够提供满足10°圆视场的高精度角度发生系统.

分析了现有计算机数控光学表面成形CCOS的控制模型,即"线性移不变系统".这是一种线形模型,在应用中存在确定加工参数周期长、精度低、耗资大等困难.为此提出一种智能控制模型-改进型自适应模糊控制模型,具有自学习功能,并且可充分利用专家语言信息和数据信息.采用该模型仿真抛光一周期,面形P-V值收敛了1/3左右.

通过优化铒光纤长度,获得了平坦谱宽达30nm((0.7dB)的L波段超荧光光源,该光源具有7.21dBm的输出功率.在此基础上,研究L波段放大器增益特性,通过对铒光纤长度的进一步优化,用1480nm激光器作前向泵浦源,实验上获得了波长从1565nm(1595nm范围平坦的增益带宽,小信号增益可达22dB.

以二值型自适应共振理论(ART-1)神经网络为识别核心设计了一个应用于生产流水线的计算机识别系统,它可以对生产线上的零件和产品上的文字和符号进行实时识别,作自动记录.该系统具有学习和识别速度快、识别率高(＞96%),可以灵活改变识别对象,应用范围广等特点.

在深入探讨目前图像分割算法的基础上,针对实际红外图像的分割提出了一种新的方法--动态阈值分割算法.它利用局部空间阈值适度调整全局统计最优阈值,因而其分割阈值是动态的.实验表明该算法能够突出图像中感兴趣的细节,单动态阈值的分割效果相当于常规固定双域值的分割.

进化型硬件是一种可由进化算法来改变其结构的硬件.在此提出了一种由分类单元、进化单元和函数单元组成的适用于图像压缩的进化型硬件结构.其中进化单元和函数单元并行工作.在压缩过程中以函数进化的方式,使该硬件能够根据图像的特点来探索最优预测函数.仿真实验表明,当PSNR=24～30(dB)时,压缩比优于JPEG、Fractal、Wavelet,最高可达200:1.

主要阐述了利用计算机模拟再现各类彩色光学图样的问题.提出了RGB三原色与可见光光谱的转换方法,建立了RGB三原色与单色光波长的函数关系.通过光强度与RGB三原色的结合来控制绘图函数的颜色参数,获得单色光的明暗彩色图样并对图样进行了仿真测量及误差分析.

计算机数控应力盘光学加工技术有其突出的优势,但应力盘形变却难以有效控制,是实现计算机数控应力盘光学加工中的难题.对此,本文分析了应力盘形变控制系统的特点,引入了CMAC神经网络实现应力盘形变控制的模型.提出了将CMAC神经网络应用于应力盘逆变形智能控制的创意和实现方法,以应力盘面形参数和对应的驱动器电压参数作为样本训练CMAC神经网络,将训练成功的CMAC神经网络作为控制器控制应力盘变形,取得了误差小于5%的计算机仿真结果.