简介：气泡是常见的玻璃缺陷,远场干涉法可直接测量玻璃厚度方向的气泡尺寸,为了给测量时观察角的选择提供理论依据,基于几何光学原理和菲涅尔公式,建立了光束的远场干涉模型并导出干涉条纹的相对光强计算公式。以冕牌玻璃（K6）、重冕玻璃（ZK6）、重火石玻璃（ZF6）为例,通过数值分析,得到干涉条纹的相对光强分布规律：相对光强幅度随折射率的增大而增大;全局来看,相对光强幅度随偏向角的增大呈先增大后减小的趋势,其变化不具有周期性;局部来看,相对光强幅值、条纹角间距近似相等,其变化具有近似周期性,且条纹的可见度较高。

简介：为了精确地检测非旋转对称的非球面面形质量,将衍射补偿元件计算全息图（CGH）应用到非球面透射式检测光学系统中。利用计算全息图（CGH）可以生成任意形状的波前这一特点,对由三次面形和双曲面叠加而成的集成式波前编码器件进行检测,详细地给出了从检测系统的设计、计算全息图数学模型的建立,到CGH的制作和制作误差分析的过程。以口径33.84mm的波前编码器件为例,检测系统的模拟残余波像差的峰谷值是0.0373λ,均方根为0.0063λ。利用激光直写技术,加工制作了口径为56mm的计算全息板,计算全息图的制作误差为0.086λ,验证了计算全息图在检测自由曲面中的可行性。

简介：为了探索光谱成像干扰效果的评估方法,基于实施干扰前后光谱图像数据图像特性的变化,提出了应用实施干扰前后光谱图像熵的变化量评估光谱成像干扰效果的方法,结合光谱成像伪装干扰试验实测数据对该方法进行了验证分析。结果表明,图像熵的变化量可以定量、精确反映干扰对图像特性的影响,并可便捷、直观地展示光谱成像干扰效果在不同光谱波段之间的定量差别和细微变化,因此可以作为光谱成像干扰效果的一种定量评估指标。

简介：激光能见度仪用于测量大气能见度,激光回波信号时间测量误差是影响能见度测量精度的重要因素,采用多模式高分辨率时间数字转换器解决了激光回波时间间隔数字化精度问题。在介绍时间数字转换器应用于测量不同范围时间间隔的基础上,设计了一种用于高精度多分辨率测量电路。通过实验验证,不仅短距离测量精度能达到厘米级,远距离测量精度也在米级,测量误差均小于20%,能够满足能见度测量对精度和实时性的要求。

简介：为了解决预制棒直径的增加和拉丝速度的提高所带来的光纤内部应力增大的问题,提出利用退火炉改善光纤内部应力的方法,并且从理论上分析了应用退火工艺改善光纤内部应力的原理。通过对比实验,得到退火工艺对光纤衰减、翘曲特性和光纤脆性的影响。在退火工艺条件下,所制得的光纤在1310、1550nm波长的衰减典型值分别为0.317dB/km、0.182dB/km,翘曲度值在14m以上,光纤的剥纤断纤率降低到0.08%。

简介：自由立体显示中的视频图像在合成过程中存在速度要求高,图像处理数据量大等特点,在显示过程中,一旦用户偏离有效观看视区则无法看到正确的立体图像,到目前为止这些问题仍然存在,并阻碍着立体显示行业的发展。针对这种情况,提出了一种结合人眼跟踪算法的立体视频合成系统。通过判断人眼在屏幕前的位置,实时调整立体图像融合算法,使人眼始终能看到正确的立体图像对。由于该系统对跟踪的实时性和精确度要求较高,之前已有的算法很难同时在这两方面表现出色,因此提出了一种改进的人眼跟踪算法。该算法核心是基于ASM模型的人脸检测,并充分考虑了现场噪声和人体姿态频繁调整的特点,对ASM模型建立时空缓冲模型,处理结果直接映射到实际光栅空间分布模型中。根据当前ASM缓冲模型和光栅空间分布对应的映射点,对显示的图像进行相应的立体合成处理。这种自动跟踪人眼位置的立体视频显示方法跟踪速度快,位置计算精确,有效地扩大了立体视图区域。实验结果表明,该方法使观看者可以自由移动,在适当的范围内都可以看到清晰的立体影像,同时视频合成与播放的速度流畅,大幅提高了用户观看的舒适感。

简介：根据洛伦兹电子理论、比尔定律以及朗伯定律,提出了溶液在一定浓度范围内与折射率线性关系的理论模型,并以光纤液体传感器为基础,引入“压差比”的概念,根据菲涅尔公式,从理论上得出溶液折射率与压差比的对应关系。通过偏振光调制法测量在不同浓度的Na2CO3溶液作用下的“压差比”,从而实时、准确地测量液体浓度。采用光电探测器对偏振光信号进行探测,经光电变换后利用信号调理电路实现信号采集,模数转换后运用单片机实现信息的处理。实验结果表明,该方法的测量精度为5‰,与传统方法相比有较大提升。

简介：为了实现夜间路面物体的准确定位,提出了一种基于阴影的夜间物体单目定位技术。该技术基于张正友的平面标定方法,并采用数字图像处理技术实现了在夜间物体的准确定位。通过图像增强、大津阈值分割、形态学处理等技术提取出阴影,并利用世界坐标系与相机坐标系的关系计算出物体离相机的距离。给出了基于阴影的夜间物体单目定位技术的理论模型、基本步骤,并进行了相应的实验研究。实验结果表明：该方法能有效地实现夜间物体的定位,其中物体定位的平均误差为0.75%。相对于通常所用的双目定位方法,该方法简单易行,运算速度更快,可以推广到汽车夜间自动驾驶、机器人夜间行走等方面。

简介：银纳米团簇因其独特的与尺寸相关的光、电、磁和催化性能,引起了相关研究人员的高度关注,我们团队一直专注于研究用基于DNA保护的银纳米团簇监测DNA、Hg2＋和巯基化合物。发现发生在DNA/银纳米复合物与G-四链体/血红素之间光诱导电子转移（PET）,伴随着DNA/银纳米荧光减弱。这一新的PET系统使目标生物分子,如DNA和敏感性高的ATP获得特异性和多样性的检测。首次提出一种以DNA单体作为支架的高产率银纳米簇的合成方法。在这项研究中,采用密度泛函计算理论解释了DNA保护的银纳米团簇的形成机理以及为什么富胞嘧啶DNA是荧光银纳米簇的良好支架。研究结果对DNA保护荧光银纳米簇进一步实验和理论研究提供了基本指导思想,最终可能有助于程序化合成具有光致发光性能的DNA稳定银纳米团簇。

简介：为使用大面积均匀分布的微球掩模制作纳米柱LED,对胶体微球单层薄膜的自组装技术进行了研究。采用旋涂法、滴定法和气液界面法,对2μm和455nm两种粒径的胶体微球进行自组装实验,并使用扫描电子显微镜进行观察和比较,分析了三种方法的优缺点。实验结果表明,旋涂法在制备过程中容易出现多层堆积现象;滴定法容易形成单层薄膜,但胶体微球较为稀疏;气液界面法可以实现较大面积的单层薄膜,胶体微球均匀分布,而且适用于各种基片,是一种简单有效的自组装方法。优选气液界面法,在GaN基LED外延片上制备了均匀分布的纳米柱结构,验证了这种方法用于纳米柱LED芯片制备的可行性。

简介：光伏农业将光伏技术与农业结合,不仅可能成为我国在光伏应用技术方面的一个重大突破,而且更重要的是可能为中国农业突破缺水、劳动生产效率低等瓶颈问题带来一个颠覆性变革机遇。分析了光伏农业潜在的优势,指明了光伏农业标准制定的思路,即在现有光伏产品标准以及塑料植物大棚标准的基础上,增加透光率（分光比）标准,光照均匀性标准和单位土地年发电量标准这三个主要内容。

简介：烟幕具有对红外波段的吸收、反射和散射等特性,可以导致红外成像系统接收到的能量大大衰减,降低其探测能力。烟幕的运动特性、形态特性和透过率分布等对红外成像系统干扰效果均有影响。在分析红外探测系统响应和烟幕透过率特性的基础上,基于实测烟幕数据仿真了单发烟幕的辐射特性、运动特性、形态特性和透过率分布。结果表明基于实测烟幕数据的烟幕仿真较好地体现了烟幕形态特性和运动特性等对红外探测系统跟踪性能的影响,为红外烟幕的仿真提供了一种有效的方法。

简介：针对静态背景和缓动背景下的多目标跟踪,提出一种基于HOG与粒子采样定位的单目标和多目标跟踪方法。从背景建模与更新策略出发,采用方向梯度HOG特征与朴素贝叶斯分类学习方法对检测的可疑目标进行判别,识别出兴趣目标。同时提出粒子采样定位算法,在初步确定的目标位置附近,利用一定分布特性的粒子对目标的位置状态进行逼近。对多场景多实例的跟踪仿真实验结果表明：该方法能够自动检测并判别兴趣目标,可以稳定跟踪单个或多个目标,并具有较高的定位精度。该方法可应用于静态背景和缓动背景下的单目标和多目标跟踪。

简介：在多路图像传输领域,系统对于图像的传输速率有很高的要求。针对目前的反射内存卡传输速率只有2.125Gb/s的现状,不能完成多路高清图像传输的要求。依据Virtex-7FPGA高速串行模块GTX接收器的线速度高达12.5Gb/s的原理,设计了一种高速光纤反射内存卡,同时该板卡与主机通讯采用PCIE接口,能够实现高清图像到主机的高速传输。结合PLXMon软件对板卡的通信情况进行测试,测试结果表明外界可以向板卡存储写入数据,同时板卡可与主机进行通信。该板卡的设计可以应用于大规模高清图像传输领域。

简介：主要研究了环形腔体的微小形变对光束稳定性的影响。首先基于环形腔内光线传播的傍轴矩阵建立了光束在腔内循环的稳定条件,然后基于几何模型分析了腔形微变与稳定性参数的相关性。分别在弧矢面和子午面上的特定模拟仿真表明,对于初始结构满足稳定条件的正矩形腔,腔体的微小形变和反射镜的微小偏转都不会导致光束发散,光束的传播依然满足稳定条件｜A＋D｜〈2。

简介：快速可靠的星图识别算法是星敏感器确定姿态的关键部分。综合当前多种星图识别算法,设计了实用快速的全天星图识别算法。根据星敏感器视场筛选导航星,构建最小星库;选择星对角距为识别特征,根据多星结构重复性选择星形识别算法;考虑误差,将星对角距离散化成数组,特征匹配无需搜索,直接查找表定位。实验证明本算法是一种速度快（首次捕获〈1s）、存储空间小（〈1MByte）、识别正确率高（〉99.99%）、抗假目标干扰强的全天星图识别算法,方便在嵌入式芯片上运行。

简介：用光纤激光器和阵列波导光栅搭建多通道自混合干涉系统,用光谱分析仪监测环路中的光谱特性。研究了多通道自混合干涉时的环路中光谱的特性以及温度对自混合干涉效应的影响。实验结果显示：环路中无光反馈时,其光谱是多个峰值,各峰值与阵列波导光栅通道特性对应,其包络与掺铒光纤激光器的自由增益谱吻合;有光反馈时,该通道光强减弱,多个通道同时引入光反馈时,光路中能量泄露到其他增益较高的通道,形成尖锋;当靶面距离光纤端面较近时,形成强反馈,该通道中会产生自激现象;当环境温度较高时,与AWG对应的各通道都能形成明显的波峰和波谷,温度较低时,波长较短部分波形较平坦,不适合作为传感通道。结果表明,多通道自混合干涉系统用于传感网络是可行的。

简介：多路视频实时编码传输技术是多摄像机凝视型全景成像系统中的关键技术之一。设计了一种以DM368多媒体处理器为核心的六路视频实时H.264编码传输系统。作为针对多媒体领域的片上系统（SoC）DM368采用ARM9处理器加视频编码协处理器方案,用硬件编码器对视频编码可以减少系统资源的消耗,而ARM9中运行的嵌入式Linux系统可以灵活的控制网络通信、视频采集、硬核调度等任务,是一种开发周期短、性能优越的多路视频编码解决方案。经测试,本系统对六路PAL视频进行编码传输实时性强、画面质量高、满足多摄像机凝视型全景系统的需求。

简介：为了实现离轴二次非球面反射镜几何参数的高精度测量,提出了一种激光干涉仪和激光跟踪仪相结合的测量方法。在离轴二次非球面反射镜的无像差点法干涉检测光路的基础上,使用激光跟踪仪的反射球标定离轴二次非球面镜的特征点位置和曲面的空间位置,通过简单计算得到反射面的几何参数。实验中对一离轴凹椭球反射镜进行测量,其二次曲面系数k和曲率c的测量精度分别达到了0.0001和0.0000002。结果表明这种测量方法用于离轴二次非球面反射镜几何参数的高精度测量是合理可行的。

简介：为满足实时、高效、高精度的便携式三维测量要求,提出了一种基于十字激光线的三维测量方法。综合线结构光和双目立体视觉两种测量原理的优点,设计了新颖的融合式测量模型,解决了局部线激光数据到全局面数据的转换;创新性的十字激光线结构光模式,相比于传统的一字激光线测量效率提升2倍;提出的基于GPU加速的自适应阈值的激光线提取方法,实现了激光线中心的亚像素精确、实时提取和三维测量;设计的匹配能量法稳定、精确地解决了便携式测量过程中的数据拼接,实现了局部坐标系到全局坐标系的数据统一;最后利用搭建的软硬件平台进行了测量性能参数验证,结果表明满足实时高精度测量应用的需求。