浮标式油膜厚度测量传感器的研制

针对海面溢油油膜厚度的测量,基于垂直入射式差分激光三角法原理,研制了可机载投放的浮标式油膜厚度测量传感器。介绍了传感器的组成和原理,给出了系统集成与调试过程,以0级陶瓷量块为标准厚度,采用最小二乘拟合高次曲线的方法对传感器进行了标定。选用1.4~9.4mm量块对传感器进行了精度测量,测量相对误差小于1%。     

光纤激光粒度仪

将光纤作为传输介质，完成了激光粒度仪主机与计算机之间的数据传输，从而提高了系统的抗干扰能力。对标准粒子GBW（E）120008的测试实验结果表明，光纤激光粒度仪的测量精度较为理想。     

基于互相关和改进高斯拟合的光斑中心提取方法

针对差分激光三角法海面溢油油膜厚度测量系统 中光斑图像中心提取的问题,在分析用 于系统标定的陶瓷量块和所测量的石油表面光斑图像特征的基础上,采用互相关与改进型高 斯拟合的算法对光斑中心进行提取。算法首先采用标准高斯图像模板与光斑图像进行互相 关,得到了保留图像特征且光顺的光斑图像;然后,利用上下边沿信息进行高斯计算的改进 型高斯拟合方法进行光斑图像拟合,由拟合得到的高斯图像参数计算出光斑中心坐标。通过 本算法与目前已有的平方加权质心法、高斯拟合法、改进型高斯拟合法和互相关高斯拟合法 对图像光斑中心提取结果的比较与分析,得出互相关和改进高斯拟合相结合的方法在光斑提 取重复性精度,以及使用本算法对陶瓷量块厚度测量精度均好于其它方法,并对石油表 面图像进行了中心提取实验。结果表明,本文算法适合于差分激光三角法海面溢油油膜厚度 测量系统的光斑提取。     

数字全息再现像质的影响因素分析

依据相干成像理论，从分析数字全息系统点扩散函数入手，研究数字全息系统中影响再现像质的因素。主要分析了对一给定的CCD和记录波长，记录距离对传递函数的影响，进而分析了对再现像像质的影响。得出了在满足抽样定理的条件下，应尽量使记录物体靠近CCD；给出了最小允许的记录距离数学表达式及相应的实验结果。实验结果证明了理论分析的正确性。     

气溶胶颗粒折射率在光学粒径测量中的影响

针对单颗粒光散射测量方法中被测颗粒折射率会影响测量结果的问题,根据Mie理论和光辐射能通量计算公式,对13种常见气溶胶颗粒,在不同采光中心角θ和采光接收半角β下的散射光辐射能通量F与粒径D关系曲线进行了计算,提出一种基于相对测量误差平均值的评价标准,依据该评价标准定量分析了13种折射率对测量的影响。通过对模拟结果的分析,得出采光结构接收到的光辐射能通量包含前向散射光的条件下,13种颗粒的F-D曲线较为接近,折射率对测量结果的影响相对较小。     

用叠加输入方式实现实时高效JTC

提出利用叠加方式输入参考图象与目标图象实现实时高效联合变换相关的方案。利用计算机控制把输入面分为大小相等的四个窗口。在每个窗口写入叠加在一起的参考与目标图象，利用光学波阵面分割复用器把对应不同窗口的读出光学信息在空间域与频率域上分开，使其在第一个傅里叶透镜的焦平面上形成联合功率谱阵列，在输出面上可以实时地获得增强了的相关信号，文中给出了系统原理和实验结果。     

改进的多传感器数据统一算法

为了避免多传感器获得的数据在物体相同部分存在重叠的问题,提出了一种基于2维网格处理的多传感器数据统一算法。该算法通过对等值面点数据依次进行改进的2维Delaunay三角剖分、顶点删除法网格简化、三角片取重心、数据整合及采样等操作,实现了多传感器数据的统一。对实验室激光3维人体扫描系统获得的人体数据进行的实际处理结果表明,该算法具有处理速度快、操作简便、能有效删除噪声等优点。     

数字显微像面全息技术研究

提出一种数字显微像面全息术（DMIPH）。微观物体的离轴像面全息图直接记录在CCD上，经过2次快速傅立叶变换和数字频谱滤波，得到了显微物体放大的再现实像，并进行了详细的理论分析和实验研究，提供了以分辨率板为实验样品的实验结果。研究表明，这种技术可应用于微观物场成像和定量测量。     

一种基于投影的散乱数据表面增量重建算法

针对3维散乱数据场提出了一种表面重建算法.根据空间曲面的局平特性和平面三角化的基本原则,在参考点的切平面上对邻域点按角度排序,应用可见性准则删除不可见点后,相邻邻域点和参考点形成三角网格.将平面上的网格关系对应到空间,以增量方式重建反映散乱数据场拓扑关系的空间曲面.设定角度阈值优化网格,判断空间曲面的边界和孔洞.对多个数据场进行重建并对结果进行分析.对多个数据场进行重建并对结果进行分析表明,算法具有原理简单,重建速度快,重建效果好的特点.     

基于分布宽度选取收敛阈值求解粒子尺度分布

在激光粒度测量中,采用改进的共轭梯度法(ICGA)能够求解单峰或多峰的粒度分布,但是为了对宽度不同的粒度分布均获得较好的效果,仍需要选取不同的迭代参数值.针对以上问题,提出通过改变收敛阈值来控制迭代过程,使该算法可满足窄、宽和多峰分布的粒度求解要求.模拟计算和实测结果表明,这种方法可以提高准确度和分辨率,增强抗噪声能力.