摆动扫描式红外地球敏感器测试系统及其关键技术研究

在扫描镜摆角动态激光测试技术研究中,基于激光技术和CCD探测技术,提出了一种红外地球敏感器扫描镜摆角动态测试方法,并研制了扫描镜摆角动态测试系统,可实现扫描镜的摆动频率、零位角、幅值、最大与最小摆角和峰峰值之差、峰峰值平均等参数的动静态激光非接触测量.介绍了系统的组成和工作原理,着重对线阵CCD用于实时动态测角技术的测量精度和动态范围等几个关键问题进行了探讨,推导了测量精度公式与动态范围公式.     

线阵CCD测厚系统改进光斑中心定位算法的研究

CCD探测器的像元大小和测厚系统的定位算法优劣是影响激光测厚系统测量精度的重要因素。针对CCD探测器的像元大小不易改变和算法精度不够的问题,在结合相关法和拟合法的基础上,提出了改进型的算法作为光斑中心亚像素定位算法,并将其应用在激光测厚系统中,以提高激光测厚的精度。研究结果表明,改进定位算法后的激光测厚系统能达到1μm的测量精度。     

冲击摆冲量测量的原理及精度分析

冲量测量是进行激光推力器研究需要优先解决的实验技术问题,冲击摆用于冲量测量具有明显的优势,其测量精度取决于直接测量量的精度。从复摆模型出发,说明了冲击摆冲量测量的基本原理,确定了相关参数的测量方案及测量精度,进行了冲击摆系统冲量测量精度分析。结果表明:典型实验数据下待测冲量大小为3.256×10-3N.s;长度测量精度为1×10-4m、质量测量精度为2×10-5kg、时间测量精度为1×10-4s时,冲量测量精度为1.21×10-4N.s,满足相对误差低于5%的系统精度要求。     

基于CPLD的带电子快门功能线阵CCD驱动电路设计

分析东芝公司TCD1304AP型线阵CCD工作原理,针对精密测量领域中测量精度与测量速度的矛盾,提出一种基于CPLD技术的带电子快门功能线阵CCD驱动电路的设计方案。仿真结果表明,该方案有精度高、速度快、实时在线检测等优点。     

基本物理常数研究的新进展和光梳技术

简述了自1999年以来激光频率测量技术出现的重大突破,用飞秒锁模激光可以直接测量激光频标的绝对频率值.近年来,激光频标得到了迅速发展.在发展这项研究和技术中,真空波长和频率的精密测量有着密切的关系.为了适应研究工作的需要,研制了高精度激光波长计,测量真空波长的准确度可达2×10-8的量级,同时研制了飞秒锁模激光的测频装置,目前的测量精度可与小銫钟的精度相同.     

激光数字化位移测量仪

介绍一种非接触式的激光数字化位移测量仪 ,此测量仪用于模具的数控仿型加工系统中的探测头。同接触式的测量仪相比 ,该测量仪不仅降低了对仿型模具材料的限制 ,而且能够提高仿型机床对复杂模具的加工能力。激光数字化位移测量仪是基于光学三角测量原理、CCD光电转换技术及单片机原理开发设计出来的。该测量仪充分利用单片机数字化系统来完成CCD输出位置的检测、测量数据的非线性修正及测量值的输出 ,不仅结构简单 ,而且保证提供了位置信息的实时性。实验表明 ,该测量仪在± 10mm的测量范围内 ,精度可达到 0 .0 2mm     

从纳米到太空的干涉测量

纳米技术是近年来风靡一时的新型技术,纳米技术及其应用将超过计算机工业,成为未来信息时代的核心。太空开发也已逐渐从理想变为现实,人们正在开始从月球走向火星的星际旅行。前者是10^-9m量级的技术,而后者是大于10^9m量级的行程,它们之间的关系可以用精密的激光干涉测量相联系。     

激光光束质量测量过程中的CCD噪声影响分析

在激光光束质量的测量过程中,由于CCD的噪声影响以及环境背景噪声的影响,对光斑图像带来一定的影响,从而影响光束质量的测量精度。为此,主要分析了CCD的各种噪声影响,然后提出了针对不同噪声的图像处理算法,实验数据表明该图像处理方法有效地减少噪声对光束质量测量带来的影响,可得到更为真实可靠的激光光斑能量分布,对于后续地评价激光光束质量具有重要的借鉴意义。     

半导体激光阵列快轴准直特性

为解决大功率半导体激光阵列快轴准直镜装调缺乏定量研究的问题,利用光线传输矩阵法和CCD成像法,获得其准直后光束的指向和发散角.对比半导体远场特性分析仪测量准直后的残余发散角可知,利用光线传输矩阵法和CCD成像法测量角度,测量误差可以控制在13%以内,CCD成像法可作为调整半导体激光阵列准直的有效监测手段.同时,测试6个自由度上准直镜的位置对快轴准直的影响,分析各轴上准直镜位置的允许偏差量,为全自动装调快轴准直镜的算法优化提供了实验基础.结果表明:快轴准直镜装调对各轴运动精度要求不同,尤其对y轴运动精度要求最高.     

多无限远目标模拟装置光轴共面测试技术研究

提出一种基于激光准直五棱镜回转扫描和CCD技术的非接触检测方法,通过检测三块立板平面度来实现对多无限远目标模拟装置光轴共面度的高精度非接触测量。给出误差评定方法,同时对仪器精度进行分析,通过实验测得共面度为0.039mm,满足精度要求。     

激光干涉光斑图像恢复方法研究

应用CCD测量激光参数时,干涉噪声会降低测量数据的精度,影响激光参数的准确性。为解决此问题,提出一种激光干涉光斑图像恢复方法：根据光斑空间分布特性,分析图像梯度信息,利用梯度信息将图像划分为若干区域,在各区域中重新分配高斯曲率与高阶微分的权重系数,建立高斯曲率与高阶微分融合去噪模型,去除干涉噪声恢复光斑图像。实验结果表明：该方法能够自适应地、快速地恢复干涉光斑图像,减小束宽测量误差35.6%,提高激光参数测量精度。     

坦克瞄准精度测量系统设计与精度分析

针对坦克火控系统的瞄准精度的检校需求,设计了一套坦克瞄准线与坦克火炮轴线之间平行度误差的测量装置~[1]。采用准直激光光束模拟坦克瞄准线和火炮轴线,利用CCD摄像系统结合MATLAB图像处理技术对靶面图像进行采集,进而对激光光斑质心进行提取。根据两次测量所得到的质心位置坐标间距之差,计算出两轴线在水平方向和铅垂方向上的位置偏移量,实现对坦克火控系统瞄准误差的检测。结果表明,该系统的测量精度小于0.07mil,满足实际检测的需要。     

精密滚针检测及分选技术研究

介绍了CCD传感器测量滚针直径的基本原理,制定了分选整体方案,以实现滚针的自动、在线大批量测量和分选,提高滚动轴承的装配精度.     

基于多CCD拼接相机测角精度检测

在研制大视场、高精度光电测量设备过程中,采用多块CCD拼接技术是重要手段之一.,在分析多CCD拼接相机结构理论基础上,提出了多CCD拼接相机系统测角精度检测方法.实验结果表明,利用该检测方法与修正方法能够显著提高该系统测量精度,该方法可行且对其它光电测量设备有参考价值.     

线阵CCD测量系统在数控车床中的应用

检测技术是现代制造业的主要技术之一,是保证产品质量的关键。在数控车床工艺系统中,采用CCD传感器的投影成像放大法检测工件直径,实时显示并反馈给数控系统,进行刀具的切削补偿,可提高工件的加工精度。本文提出了在数控车床中使用线阵CCD测量系统的方法,分析了数控车床线阵CCD测量系统的测量误差,提出减小数控车床线阵CCD测量系统测量误差的措施。     

二维流场激光成像测量方法

介绍了利用激光、CCD图像传感器、计算机图像处理技术实现二维流场成像测量的方法与测量系统.运用相关估计和粒子运动轨迹跟踪的理论,提出对流场信号分析、处理和重建的方法.实验结果表明,激光CCD二维流场测量方法具有与流场无接触、无扰动、直观准确、方便快捷的优点,不失为一种十分有效的流场测量手段.     

三线阵立体测绘卫星的测绘精度分析

为满足立体测绘卫星的设计要求,通过构建三线阵CCD影像的摄影测量估算模型,对三线阵CCD影像的立体测绘精度进行分析,研究了影响立体测绘精度的主要误差源.进而,依据立体测绘的精度要求,对卫星设计中所涉及的有关主要误差源,如GPS定位系统、姿态测量与控制系统、时统以及相机有效载荷系统,提出了相关的技术要求和保证测绘精度所应采取的技术措施.     

基于Placido盘法角膜曲率测量误差分析及系统优化

为提高角膜曲率测量精度,在对传统测量方法进行误差分析后,设计了一种可以提高角膜曲率测量精度的优化系统。该系统以球面镜成像原理为基础,将LED环形光源经Placido盘投射到人眼角膜,再由光学成像物镜将携带有人眼角膜信息的同心圆环成像在CCD上,通过图像处理计算出CCD上各圆环到角膜中心的高度,最后利用最小二乘法求出角膜曲率半径。系统的光学成像物镜采用物方远心镜头,保证了光学系统在景深范围内放大率恒定,同时采用低相干干涉测量技术,对人眼角膜顶点到测量光源之间的距离进行精确定位。用所设计的系统样机对标准模拟眼进行测试,测量精度达到±0.02mm,提高了角膜曲率半径的测量精度。     

基于DSP的CCD精密测量系统的设计

TMS320LF2407A DSP芯片设计的精密测量系统可以精确地测量出目标的微小变化,故而分析CCD精密测量系统中的信号采集和处理的工作原理、系统硬件设计及软件设计.研究结果表明DSP芯片应用CCD精密测量系统中,能够有效提高测量系统的自动化程度及测量系统的精度.     

激光测量技术在热态成品车轮尺寸测量中的应用

激光三角法测量原理是目前光学测量应用最广泛的方法之一。其原理是光源发生器发出结构光光源(一般为激光点光源)到被测工件的表面,通过光学系统成像到线阵CCD或面阵CCD上的位置,由几何三角关系,从像点在CCD上的位置即可计算得到工件的高度尺寸,再通过测量系统的测量运动(即扫描运动)得到工件的全部外形尺寸。着重介绍热态成品车轮激光检测装置的结构配置及其完成的主要功能。