一种大尺度二维直线度精密测量的新方法

本文提出了一种远距离、大范围二维直线度测量的新方法．该方法采用特殊设计的十字线准直激光器及线阵CCD，通过特殊的光学系统结构设计，能在0-20m距离内连续测量，直线度范围可达70mm，精度优于0．1mm，实际测量结果表明，该方法可适应野外作业环境。     

采用激光光刀的叶片三维面形测量方法

提出一种采用激光光刀的叶片三维面形测量方法。介绍了方法原理、系统结构、信息获取与处理方案,并给出了对实际飞机发动机叶片的面形测量结果。     

自由空间二维榕树网实现方法

鉴于榕树网在自由空间光子交换网络中具有重要的应用价值,分析了榕树网的特点和4×4二维榕树网的空间拓扑结构,通过偏振光分光棱镜、微闪耀光栅阵列、平面反射镜、半反半透镜和液晶空间光调制器的集成,构建二维的榕树交换网实验模块,利用微闪耀光栅的衍射特性,控制每块微闪耀光栅的周期,以实现入射光信号不同方向的闪耀输出,最终完成二维榕树网自由空间水平和竖直方向上的交叉互连,直通则由平面镜反射实现。对二维榕树网实验模块的功能分析表明,该实验模块理论上可以完成4×4二维面阵内光信号(或数据)的排序、交换、组播、广播、矩阵变换等操作,具有交换透明、速度快、空间带宽高等特点,在全光交换和光通信中具有一定的应用。     

基于散乱数据点的三角网格生成算法研究

根据光学三维传感测得的数据特点，提出了一种基于动态圆的散乱数据点的三角网格生成算法。该算法效率高，得到的曲面的效果好，并且还可以根据实际情况调整动态圆的半径来改善图形的效果。本文还给出了用这种算法处理三维面形自动测量仪测量数据的实验结果。     

复合相位测量轮廓术研究

最近提出了一种只投影一幅复合光栅就可测量物体三维面形的复合相位测量轮廓术（CPMP），其中复合光栅是由四个不同频率的载频分别调制与其方向垂直的四帧相移条纹并叠加形成的。本文对CPMP在理论及实验上进行了进一步的研究，并将之与相位测量轮廓术（PMP）进行了比较分析。结果表明对于高度连续变化的物体的动态测量，CPMP具有较大的应用前景。这对于复合相位测量轮廓术的进一步应用具有实际指导意义。     

窗口傅里叶变换的三维面形测量

由于窗口傅里叶变换具布局部分析特性，且局部谱比全局的谱更简单、更不容易频谱混叠。本文提出在基于频谱分析的三维面形测量中，用窗口傅里叶变换（WFT）代替传统的快速傅里叶变换（FFT）去获取三维物体面形分布。理论分析和实验结果表明：窗口傅里叶变换不但可以减小频谱混叠对测量精度的影响，并且若在窗口傅里叶变换的处理过程中，设置合理的“门限”，还能够有效的抑制噪声。从而在一定程度上保证了基于频谱分析的三维面形测量的精度。     

条纹频率分析的相位展开方法在InSAR中的应用

对InSAR干涉条纹图的形成进行了研究，基于星载InSAR的空间几何关系及雷达成像的特点给出了InSAR的干涉图模拟模型和计算公式。将条纹频率分析的相位展开方法应用于我们给出的干涉图模型，得到了很好的相位展开结果。条纹频率分析产生可靠性模板，基于该模板的排序算法将误差范围控制在局部最小的区域。     

一种新的与偏振无关的双向2×2光开关的设计

设计了一种由偏振光分束器(PBS)、位相型空间光调制器(PSLM)、反射镜、半波片(HWP)和1/4波片(QWP)构成的2×2光开关.该光开关所用器件少,具有结构紧凑规整、功能的实现与信号光的偏振态无关以及可以完成双向交换等特点.进而通过2×2光开关的级连,设计了一种与偏振无关的4×4光开关的实验模块.     

PMP系统中一种新的相位-高度映射算法

在相位测量轮廓术(PMP)系统中,由光路可逆原理将投影仪当成另一台摄像机看待.研究了空间点在摄像机和投影仪上投影关系,得到投影仪无畸变时PMP系统的相位-高度影射关系;再将它展开成多项式,使参数标定变得方便.进一步研究了投影仪存在镜头畸变时,相位畸变量与相位的关系;最后得到考虑镜头畸变的PMP系统相位-高度映射算法及其多项式表达式.通过计算机仿真表明,在通常的镜头畸变情况下采用4阶多项式表达的新算法最大绝对误差达到士1.0369×10-3 mm,标准偏差达到7.832×10-4 mm.最后在实际系统中进行了验证,实验中虽然由于测量误差的影响,测量标准偏差仍然可以达到0.0425mm.     

二元编码光栅的误差扩散算法研究

为了研究二元误差扩散算法,采用计算机仿真的方法产生光栅模板用于位相测量轮廓术,分析误差扩散点数和误差分配系数对编码方法和测量精度的影响.结果表明,应用3种常见的误差分配系数用于产生正弦光场都具有较高的测量精度,三者间没有显著性差异.误差扩散点数对编码方法和相位测量精度的影响较小.实验证明,采用误差扩散编码后,系统综合误差可以控制在1%的等效波长以内,验证了二元误差扩散方法的可行性与精确性.