用于扫描探针显微镜的复合型三维压电扫描器

三维压电陶瓷扫描器是扫描探针显微镜的关键部件。本文作者设计制作了一种复合型三维压电陶瓷扫描器,并对扫描器的性能进行了检测。当激励电压为±400V时其扫描范围达到13μm×13μm。其x,y方向的非线性度小于0.36％,z方向的非线性度小于0.14％。这种扫描器被用于扫描近场光学显微镜探测系统中。     

压电光学扫描器的驱动技术

详细分析了压电扫描器的电学特性及其对扫描特性的影响，设计出压电扫描器的驱动电路，能正常驱动压电扫描器实现大角度扫描，在低温条件下（１００Ｋ），扫描角度能达到３°以上，扫描频率为２０Ｈｚ。     

基于凝视成像探测器的平板调制式微扫描器设计

光学微扫描技术是微扫描亚像元成像系统中的核心技术之一。研究了基于凝视成像探测器的平板调制式微扫描器的原理和设计方法，分析了微扫描平板的误差对亚像元成像的影响，设计了一种基于凝视型面阵CCD探测器的光学平板调制式微扫描器，并实现了与亚像元成像实验系统的联调成像。设计方法不仅适于可见光成像，也适于基于凝视焦平面探测器的亚像元热成像。     

隐蔽扫描技术的研究与应用

本文对隐蔽扫描中的分片扫描技术进行了研究，在分析当前应用的基础上提出了一种在Windows环境下运行的分片扫描器的结构，并阐述了其实现方法。扫描器引入了“截包”的思想，因而整体结构更加模块化，实现更简单。     

螺旋线行波管三维CAD技术进展

介绍了螺旋线行波管三维CAD技术的国际国内研究现状；对目前主流的部分螺旋线行波管三维CAD软件(MICHELLE、COCA、CTLSS、CHRISTINE等)进行了简单介绍。展望了螺旋线行波管CAD技术的发展前景，对我国如何自主开发螺旋线行波管三维CAD软件提出了一些建议。     

一维扫描型热成像系统扫描器的结构设计

扫描器是红外成像系统中非常复杂的一个重要组成部分，简要介绍了一种一维扫描器及扫描摆镜的设计过程，实验证明该设计可靠。同时展望了更有助于提高成像系统的分辨率新兴技术一微扫描。     

激光雷达扫描信号的设计与实现

介绍了激光雷达扫描器的基本功能，分析了扫描器系统的基本组成，详细阐述了扫描器扫描图样与图像处理所需各种时基信号的产生方法，并对各种方法进行了比较。     

机车车辆转向架三维参数化CAD

通过在基于Solidworks的三维CAD系统中采用组件、数据库综合、设计模块化、特征参数化等技术，研究了如何应用SolidWorksAPI对车辆转向架进行三维参数化设计及其性能属性参数的提取方法，介绍了系统开发中的关键技术，并开发了一个基于性能的车辆转向架三维参数化CAD系统的原型。效果表明，该方法可以大大加快设计的过程，可提高了设计的质量和效率。     

用于红外凝视成像系统的光学微扫描器

空间分辨力不足限制了凝视型红外焦平面探测器的发展,微扫描技术可以在不降低探测器热灵敏度的前提下提高成像系统的空间分辨力,同时可以扩大成像系统的视场。为此设计了一种基于新型压电驱动器的光学微扫描器。介绍了新型压电驱动器和扫描器的工作原理,测试了扫描器的频响特性。采用软件补偿和串联硬件陷波器相结合的开环控制方法,补偿压电陶瓷迟滞效应和抑制机械谐振,加控制器后的100Hz三角波扫描非线性度从6%减小到了1%,提高了扫描线性度,实现了高频三角波扫描。     

激光数字化仪的光学系统设计

本文根据光点扫描测量技术,提出一种新型的激光数字化光学探头,它是利用小型半导体激光器和高分辨率光电探测器件CCD设计而成的。它可对自由模具表面进行快速的、非接触的、精密的测量,提取三维NC(numerical control)数据。其光学系统设计使用了针对特殊光路编写的光学CAD软件。     

基于灰度图像的扫描仪模型研究

为了能够更好地模拟扫描仪对图像的扫描过程,在分析现有打印机和扫描仪模型的基础上,提出了一种改进的扫描仪模型,主要为改进模拟扫描仪采集数据点过程的线性滤波器.经实验结果证实,该扫描仪模型比现有模型模拟扫描仪扫描输出的图像误差小.     

3维激光振镜扫描系统的关键技术研究

为了设计可用于大幅面扫描的3维激光振镜扫描系统,深入研究了3维激光振镜扫描系统的动态响应性能及控制算法、校正算法,采用具有高响应性能的伺服机构作为系统的执行机构,合理地规划扫描路径以及扫描延时参量,设计了对扫描图形进行精确校正的扫描校正模型,开发出了一套能实现大幅面精确扫描的3维激光振镜扫描系统.该3维激光振镜扫描系统经过长期实验验证,运行稳定,其扫描重复定位精度不大于30靘,扫描精度可达100mm±0.1mm.结果表明,该3维激光振镜扫描系统在需要进行大幅面精确激光扫描行业中有重要应用价值.     

3维激光振镜扫描系统的关键技术研究

为了设计可用于大幅面扫描的3维激光振镜扫描系统,深入研究了3维激光振镜扫描系统的动态响应性能及控制算法、校正算法,采用具有高响应性能的伺服机构作为系统的执行机构,合理地规划扫描路径以及扫描延时参量,设计了对扫描图形进行精确校正的扫描校正模型,开发出了一套能实现大幅面精确扫描的3维激光振镜扫描系统。该3维激光振镜扫描系统经过长期实验验证,运行稳定,其扫描重复定位精度不大于30μm,扫描精度可达100mm±0.1mm。结果表明,该3维激光振镜扫描系统在需要进行大幅面精确激光扫描行业中有重要应用价值。     

小型化振镜扫描器电路设计

分析了振镜扫描器的基本组成,建立了振镜扫描器伺服系统的理论模型,最后根据上述理论,设计了小型化振镜扫描器伺服驱动电路.     

基于Legendre小波的扫描仪色空间转换研究

扫描仪色彩管理是图像复制过程中保证图像色彩一致性的关键技术.在分析扫描仪呈色原理的基础上,提出了一种扫描仪色彩管理新模型.首先模型采用标准色靶作为实验样本,并以彩色梯尺区色块代表整个色空间以解决实验色块选取难题.其次,利用Legendre小波和BP神经网络构造了扫描仪色彩管理Legendre神经网络模型.该模型结合扫描仪色彩管理的实际应用,提出了若干加快模型收敛的方法.最后给出的实验结果表明,与BP神经网络比较,本文模型能够提高19%色彩转换精度和62%的处理速度.     

单向驱动往复式扫描反射镜模型

提出了一种正反向1:2速比扫描模式的单向驱动往复式扫描反射镜模型,通过采用不完全齿轮传动机构和弹簧阻尼元件,在驱动元件不换向的前提下可实现反射镜正反转平稳切换。系统主要依靠弹簧的变形储能实现变速换向,降低了传统直驱式单面扫描反射镜系统换向过程中的驱动力矩输出要求。在正反向匀速扫描行程中,反射镜处于弹簧和驱动元件一对反作用力矩的共同作用下运动,有效消除了齿轮传动间隙,从原理上确保了系统传动精度。与传统直驱式单面扫描反射镜系统相比,该系统的驱动元件无需正反向切换,避免了传统系统因驱动元件频繁换向给电控设计带来的问题,而且降低了系统对驱动元件性能要求,在提高扫描频率方面具更具优势。该模型在轻小化、大行程、高精度光学扫描系统研制方面具有较大的开发应用潜力。     

A Parametric Model for Multispectral Scanners

Efficient acquisition and utilization of remotely sensed data require an extensive a priori evaluation of the performance of the basic data collection unit, the multispectral scanner. The objective of the research described in this paper is the development of a parametric model to analytically evaluate the response of a multispectral scanner in any operational environment and to provide the necessary information in selecting a set of optimum parameters. In this paper the multispectral scanner spatial characteristics are represented by a linear shift-invariant multiple-port system where the N spectral bands comprise the input processes. The scanner characteristic function, the relationship governing the transformation of the input spatial and hence spectral correlation matrices through the systems, is developed. Specific cases for Gaussian point spread functions are examined. The integration of the scanner spatial model and a parameter classification error estimator provides the necessary technique to evaluate the performance of a multispectral scanner. A set of test statistics is specified and the corresponding output quantities computed by the characteristic function. Two sets of classification accuracies, one at the input and one at the output, are estimated. The scanner's instantaneous field of view is changed and the variation of output classification performance computed.     

音圈电机激光扫描器的线性扫描控制

建立了音圈电机驱动的激光扫描器的模型并进行了参数辨识。由于音圈电机驱动的激光扫描器反馈回路的高频噪声较大,利用光电精密跟踪的传统方法,如改进型PID控制算法,以及理想闭环特性(最佳二阶特性)的逆向设计方法,系统并不能稳定工作,易振荡。分析了造成振荡的原因,采用前馈复合控制方法,避开了振荡因子同时又减小了稳态误差,解决了稳态误差和振荡的矛盾。结合反馈回路噪声大的特点,将滤波器加入反馈回路中,使激光扫描器不仅能稳定工作,消除了扫描时候的抖动,同时减少了线性扫描时候的磁滞现象。     

选区激光熔化直接成型个性化舌侧托槽的研究

为了探讨应用选区激光熔化快速成型技术直接制造个性化金属舌侧托槽的可行性,采用3维激光扫描仪采集与重建牙颌模型数据,并以该数字模型为基础,应用3维软件进行了个性化舌侧托槽的CAD设计,再通过自主研发的选区激光熔化快速成型机直接制造出个性化金属舌侧托槽,并对托槽的直接成型质量进行了理论分析和实验验证。结果表明,3维激光扫描仪获得的牙颌模型数据可以满足个性化舌侧托槽设计要求;应用选区激光熔化技术能够制造出与实际牙颌模型相一致的个性化舌侧托槽,取得了个性化前牙槽沟宽度为0.471mm±0.009mm数据,前牙槽沟宽度CAD设计值为0.460mm,两者间没有统计学上的差异(p0.05)。这一结果对选区激光熔化技术直接制造个性化金属舌侧托槽的实际应用是有帮助的。     

External linearisation of a MEMS electrothermal scanner with application in a confocal microscope

A compensatory mapping (CM) technique for external linearisation of a MEMS electrothermally actuated optical scanner is reported. Each individual axis of a two-axis MEMS scanner was linearised by the CM technique, and the scanner was then incorporated into a confocal optical microscope configuration. Cross-talk in the scanner when both axes are driven simultaneously, and arising when a drive signal to one axis of the scanner produces a mechanical response in the orthogonal scan axis, was subsequently compensated for by using a look-up-table optimised using a random search algorithm.