3-D成像新技术——光学外差扫描全息术

介绍了一种新的3-D成像技术—光学外差扫描全息术的基本原理,以及基于光学外差扫描全息术基本原理的环形光栅光学扫描全息术,描述了其与传统的光学外差扫描全息术相比具有的优势。最后,以光学外差扫描全息术在三维空间滤波、遥感和三维混浊液体中成像应用为例,阐述了这一新技术的应用前景。     

红外遥控信号的一种编码解码方法

以HS0038(红外信号接收频率为38kHz)作为红外接收头，详细介绍了红外遥控信号的单片机软件编码解码方法，包括编码、调制和解码的原理以及以AT89C2051为核心的硬件电路和程序实现，实现了基于字节的红外数据传输。经实验测试，该方法能使红外遥控信号可靠发送和接收，传输距离可达15m，如果适当减少编码所用的脉冲个数，传输速度可达1200bit／s，该方法可用于一些计算机控制系统中。     

一种用于实时控制物流仓库寻迹机器人的编码和解码方法

根据机器人视觉原理,设计了一种基于简单图元的非同步流编码。流编码由"F"、"T"、"R"三种图元组成,分别表示"0"、"1"、"复码",设计了编码和解码规则,通过图像识别可以将流编码(图形)编译为计算机原始码。较传统的条形码和二维码,流编码具有编码和解码简单、信息量大、识别准确率高、能够在寻迹机器人运动过程中完成解码的特点,满足物流仓库对寻迹机器人的控制和定位的要求,提高物流仓库运行效率。该编码和解码方法可以广泛应用于信息识别和传输领域,取代条形码和二维码。     

近景摄影测量中编码标志点解码方法研究

在近景摄影测量过程中,为提高特征点物体的精准匹配,降低匹配难度,对图像进行预处理,根据圆形标志点的几何特征识别标志点,用椭圆拟合法求解圆形标志点的圆心,并根据灰度变化寻找编码带的解码起点,利用环形编码带的圆心角进行解码。实验结果表明,该算法抵抗噪声能力强,圆形标志点圆心求解可达亚像素精度,解码正确率高。     

基于寻找最佳起始点的编码标志点解码研究

目前在数字近景工业摄影测量中,针对环形编码标志点的解码方法,通常采取在编码带上选取任意一点作为解码的起始点,按一定方向读取编码带,完成环形编码标志点身份信息的读取。理论上讲,该方法是可行的。但是由于图像噪声等因素的影响,任意选取解码起始点的方法存在较大误差,这种误差有时对于最终的测量结果是不允许的。针对上述问题,提出了一套基于寻找最佳起始点的环形编码标志点解码方法。该方法在编码标志点位置已确定的基础上,通过构造解码椭圆、坐标逆变换、寻找最佳起始点、读取并输出编码带信息等步骤,较精确地实现标志点的解码。提出的解码理论在实验室环境下通过采用Matlab2010对不同类型的拍摄图片进行验证,结果表明具有较好的鲁棒性,可以满足实际测量的要求。     

一种基于AVR单片机的无线编码解码实现方法

编码解码技术在提高无线数据传输质量方面起着十分重要的作用,并且直接影响数据传输的可靠性。本文设计了一种实现无线编码解码的方法,并且根据该方法利用AVR单片机进行了硬件和软件设计。本方法不仅原理较为直观,实现也相对简单,而且实验表明,采用该方法设计的发送—接收系统数据传输误码率低、可靠性高。本方法不仅可用于无线遥控,而且对于其他无线传输应用也有一定的参考价值。     

子孔径变换与多孔径扫描拼接技术

多孔径扫描拼接技术是检测高精度大孔径平面面形的有效手段。利用子孔径变换实现多孔径扫描拼接,具有精度高,可靠性好,数据处理简单的特点。本文给出了数学模型,并分析了实测结果。     

双相编码系统对编码图像干扰的稳定性分析

本文考虑的是最新开发出的双相编码系统，并针对编码系统的干扰对解码图像产生的影响进行分析。由于在光学应用场合中解码图像的光强是在解码系统的输出端测量的，我们把解码图像光强上的信噪比(SNR)表达成复合编码图像SNR幅值的函数。我们指出，在两个SNR之间存在着简单的关系，且这种关系拟与编码图像干扰的性质无关。本文所阐明的结果可帮助描述光学解码系统元件的精确等级，这对于使解码图像达到预定的质量等级是必要的。     

基于编码-解码对称神经网络的高分辨率图像重构机理研究

针对目前许多图像重构算法存在重构出来的图像不清晰、分辨率低等问题,提出了一种基于编码-解码对称神经网络的高分辨率图像重构算法。首先将图像进行压缩获取低分辨率图像,然后将低分辨率图像作为输入图像经过编码-解码对称神经网络,并利用其中的卷积神经网络进行编码得到特征图像,最后再利用反卷积神经网络进行解码实现图像的细节恢复。实验结果表明,经过基于编码-解码对称神经网络重构出来的图像比之前的低分辨率图像更加清晰,图像的分辨率得到了提高。     

利用激光全息技术校正大口径光学成像系统像差

基于光学全息原理,分析了激光全息技术校正光学成像系统像差的机理和方法,建立了全息记录实验系统,用于校正口径500 mm、低质量球面反射镜光学系统对有限远物体成像时的像差。采用原光路再现的方法,通过比较像差校正前后的干涉图样和成像结果,验证了该校正方法的可行性。实验结果表明,校正后该系统剩余波像差约为λ/8。     

Modelling of three-dimensional fluorescence images of muscle fibres: an application of the three-dimensional optical transfer function

Striated muscle fibres can be modelled by a simple geometry, which has allowed three-dimensional (3-D) images in conventional and confocal microscopes to be calculated. This model is useful for comparing different imaging methods and represents a simple example of an application of the 3-D optical transfer function (OTF) for the system. The rejection of out-of-focus blur is demonstrated, and the effects of fibre thickness and confocal pinhole size on image contrast are investigated. The effects of using a simple filter for image enhancement are studied, elucidating the characteristics of the OTF.     

光纤油水界面监控仪研制与应用

石油化工企业中的油水两相介质中油的折射率为1.48～1.50,而水的折射率为1.33,选用折射率小于1.48的光纤,根据光纤的传输功率随外界介质折射率的变化而变化这一特性,研制了折射率调制光纤油水界面监控仪,应用于石油化工企业,有效安全地解决了油水分离器中水的监控排放问题,提高了生产自动化水平和经济效益。系统灵敏度高,现场不带电,安全可靠,免于维护,实用性强。     

大口径反射镜面形状的测试分析

对Φ1.56米的反射式抛物镜面,利用平行光入射,采用多点扫描取样,测量在焦点附近经过反射镜反射聚焦后的光斑分布,并对总共96个测点数据作不同方法的处理分析。测试装置是国内首次独立设计与组装的。     

板中超声导波弧形合成孔径阵列多帧满秩成像检测

超声导波合成孔径阵列作为一种基本的成像方式,其"一发多收"阵列多帧满秩成像具有重要意义。针对板中超声导波弧形合成孔径阵列,运用波幅矩阵和渡时矩阵对弧形阵列接收孔径进行分析讨论,在依次变换发射阵元情况下,研究弧形合成孔径阵列多帧满秩成像和全帧满秩成像。研究结果显示,弧形合成孔径阵列多帧满秩成像可用以表征成像检测区域内散射体信息,弧形阵列自然焦点处多帧满秩图像灰度值基本一致,全帧满秩图像信噪比得到了不同程度增大。由于阵列阵元"边缘效应",阵列边缘阵元所对应的满秩图像背景灰度值增大约50%,全帧满秩图像对比度增大约200%。成像检测试验验证了成像原理的可行性,表明板中超声导波弧形合成孔径阵列多帧满秩成像可有效表征待检区域声场散射信息,研究工作可为深入开展超声导波非规则阵列成像检测研究与应用提供重要基础。     

叠加阀片式油气弹簧节流缝隙设计及特性试验

给出了油气弹簧结构原理图,对叠加节流阀片和调整垫圈进行研究,建立了叠加阀片应力计算式和调整垫圈厚度设计式。利用开阀速度和开阀压力建立油气弹簧节流缝隙设计公式,并对叠加阀片和调整垫圈对节流缝隙的影响进行了分析。通过实例对油气弹簧的叠加阀片、调整垫圈和节流缝隙进行了设计,对叠加阀片等效厚度、开阀特性和应力强度进行验证,并对所设计的油气弹簧进行了特性试验。试验和分析表明,节流缝隙的设计方法是正确的,对油气弹簧设计具有重要参考价值。     

吸泥管分段等孔径等孔距设计

对一种新型排泥机械的吸泥管进行了水力分析,推出了吸泥管内压力公式;根据压力公式及孔眼流量公式,分析了几种布孔方法;导出了变孔径等孔距布孔时孔径与孔距的关系式;提出了吸泥管分段等孔径等孔距布孔方法,此法能够得到较好的吸泥均匀度,为等孔距布孔提供理论依据。     

超大口径空间光学遥感器的应用和发展

针对空间遥感技术的迅速发展及其对空间探测精度需求的提高,对研制更可行有效的超大口径空间光学遥感器的技术路线开展了研究。介绍了该领域已发射和计划发射的超大口径光学遥感器涉及的发展历史和结构特点,以及它们的研究现状和应用领域,主要包括整体式成像系统、分块可展开成像系统、光学干涉合成孔径成像系统和衍射成像系统等。分析对比了各种传感器的性能特点及现阶段的应用情况。最后,考虑我国高分辨率、高成像质量空间光学遥感器的应用需求,结合当前技术条件以及相关技术的发展趋势,分别针对2~4m大口径系统,4~10m超大口径系统和更大口径系统的成像需求提出了最佳解决方案。     

凸面光栅成像光谱仪的研制与应用

考虑传统光栅成像光谱仪受光学畸变的限制难以同时实现大光学孔径和小型化要求,利用全息法设计并制作了凸面光栅,并以该凸面光栅作为核心元件研制了便携式成像光谱仪。该光谱仪以推扫方式进行目标扫描,获取成像光谱数据立方。仪器的光谱分辨率为2.4 nm,光谱谱线弯曲为0.1%,色畸变为0.6%,体积为209 mm×199 mm×110 mm。介绍了仪器的工作原理和结构设计,并进行了实验室检测和室外花卉实际光谱测量。测试结果表明:凸面光栅成像光谱仪的光谱分辨率为2.1 nm,光谱谱线弯曲为0.09%,色畸变为0.6%,均满足设计要求,实际花卉光谱测试亦取得了较为理想的结果。