高精度激光衍射测径系统

本文介绍采用线阵CCD的激光衍射测径系统.该系统中CCD视频信号被逐位进行模/数转换,变为相应的数字量.利用最小二乘法对衍射图样进行局部曲线拟合,确定暗纹间距S.因而,衍射测径的精度不再受CCD象元中心距大小的限制.     

衍射法测量细丝直径

利用两次衍射装置，软件编程数字滤波技术代替硬件电路及简单的暗纹位置识别和平均技术，较好解决了衍射测量细丝直径实用中的有关问题，对118μm的漆包线实测结果达到了1μm的重复精度。     

激光全场光衍射测量

提出了测量全场应力应变的一种新方法。它可用于测量被测物体整个表面的变形量。这种方法为非接触测量,不影响被测量物的表面。其方法是利用全场激光衍射通过CCD采集计算机成像。编写数字图像处理程序对被测物表面变形信号进行处理取得被测物表面的全场变形信息数据,同时可以观察衍射条纹形貌以及变化全过程。     

激光共振电离质谱实验中的光束定位及合束装置

本文介绍了一种在激光共振电离质谱 ( LRIMS)实验中 ,用于定位和合成脉冲激光束的实用装置。在此装置中 ,采用同步式电荷耦合器件 ( CCD)相机对强激光散射光斑和弱背景进行不等时曝光来获取离子源内部图像。此方法解决了由于激光散射光斑和背景光强相差太远 ,从而使得采用视频 CCD相机无法同时获取两者图像的问题。同时 ,采用了一种新的四象限探测器对光束进行精确合束     

双通道激光主动探测系统

为了有效探测“猫眼”目标的微弱回波信号并获得目标区域的直观图像信息,设计了基于雪崩光电二极管(APD)单元探测器和电荷耦合器件(CCD)面阵探测器的双通道激光主动探测系统.介绍了硬件设计的基本思路,包括各模块功能、组成和主要部件所采用的型号.针对双通道探测模式的关键技术,阐述了APD探测模式下接收放大电路的设计方法,并分析了CCD探测模式下响应波长的匹配问题.最后,在外场条件下,利用望远镜和激光测距机等典型“猫眼”目标对该双通道激光主动探测系统进行了实验验证.实验结果表明,利用APD探测模式进行探测时,550 m距离处望远镜的回波能量响应是类镜面目标回波能量响应的2.87倍以上;利用CCD探测模式进行探测时,550 m距离处望远镜的回波能量响应和2 500 m距离处激光测距机光学窗口的回波能量响应分别是背景目标回波能量响应的2.72倍和2.31倍以上.该双通道激光主动探测系统可将典型“猫眼”目标从背景及干扰目标中清晰检出,验证了探测系统设计的合理性和有效性.     

激光测微头的设计研究

以CCD获取测量信号为基础的激光三角法测量技术被广泛运用于物体的非接触式测量。以激光三角测量的原理为基础并以点激光为例,详细分析了实用光学系统测头设计中各个参数对系统测量精度和测量范围的影响,提出了一组实用参数,并在此基础上完成了一个高精度激光测微头的设计。     

CCD在高斯激光束的判别与测量中的应用

本文提出CCD在高斯判别与测量中的一种新应用，这一应用是根据本文作者提出的判别与测量高斯光束的“四点法”原理而实现的，即在垂直光束的截面内，用CCD线阵元件对任意等距四点采光测量，经计算机处理就可判别和测量此高斯光束。     

激光衍射CCD测径系统

本系统用Ｈｅ－Ｎｅ激光器产生的激光束,经准直扩束后,垂直照射待测细丝,形成衍射条纹。然后用高分辩率线阵ＣＣＤ摄象机将衍射条纹（光强信号）转换成电信号,经Ａ／Ｄ转换将数据送入计算机,用最小二乘法将衍射条纹的光强分布精确地拟合出来,再根据有关衍射公式算出细丝直径。本文主要介绍光路设计、信号处理及软件设计。     

CCD技术在工业现场钢管长度测量中的应用

本文介绍了一种应用于工业现场的钢管长度自动测量系统,该系统采用CCD摄像头进行图像捕捉,通过软件进行图像处理和长度计算,达到较高的精度。系统构成简单,安装方便,在标定方法上别具一格,减小了测量误差,提高了测量精度。     

基于CCD和VC++的滤光片设计与测试系统

介绍滤光片设计与测试系统的结构，讨论了PC机高速数据采集、线阵CCD光谱功率测量和符合CIE1931标准的滤光片设计方法等。     

基于CCD和CsI闪烁体的硬X射线成像

根据CCD的工作特点,采用曝光控制和多帧图像叠合技术,研制了基于CCD和CsI闪烁体的硬X射线成像探测器,以提高对硬X射线的探测效率。搭建了实验平台,以微加工技术制作的镍准直器为成像目标进行了实验验证。实验中,利用55Fe放射源对CCD进行直接成像;然后利用241 Am放射源同时对CCD和硬X射线成像探测器分别进行直接成像和间接成像。最后,对图像中出现的拖影、清晰度渐变和区域亮度不同等现象进行分析。分析结果表明:相比CCD本身,这种技术不仅拓展了探测器的可响应能区,而且提高了的量子效率,并且在241 Am放射源照射下,实现了对硬X射线的高分辨成像,其空间分辨优于50μm。该器件可作为位置灵敏探测器应用于未来空间天文观测。     

CCD辐射响应函数矩阵的建立与应用

为了能采用物理意义明确的函数式来表述大格式电荷耦合器件(CCD)的性能参数,直观地实现对面阵CCD辐射性能的评价,本文提出利用“辐射响应函数矩阵”概念来表述CCD每个像元的辐射性能参量.首先,分析了该矩阵各元素的物理意义,提出了对CCD每个像元的绝对辐射响应度、响应非线性度、暗噪声、信噪比以及非均匀性的描述方法.其次,对面阵CCD KAI-16000进行辐射性能检测,并利用回归分析计算出各像元的响应系数.最后,以测试结果为例,讨论和描述该矩阵的应用和结果.实验结果表明:该CCD近似成线性响应,通过矩阵函数可以计算出CCD非均匀性为3.1％,暗噪声为3.84.此方法实用,满足对大格式CCD直观表述的要求.     

用于数码三维衍射图像的激光照排系统

研制了一种新型的用于数码三维衍射图像与光学可变图像的激光照排系统,采用空间光调制器(SL M)和全息干涉成像光学头进行子图输入和干涉条纹产生,系统在6 35 dpi图像分辨率下的运行效率达2 0 0 0 dot/s以上,该系统将为高效率制作2 D,2 D/3D和3D光变图像提供一种良好的工具。     

非接触激光测头测量轴线标定系统

提出一种用于三坐标测量机的非接触激光测头的标定系统，该系统利用位置敏感探测器和特别设计的测头夹具机构对非接触激光测头测量光束的轴线进行调整，使其通过测头回转体的回转中心。文中对具体的夹具结构标定方法以及数据分析方法做了详细的论述。     

高精度差动型激光多普勒大直径测量系统

研制了一种可高精度在线测量大尺寸回转体工件直径及圆度误差的差动型激光多普勒大直径测量系统 ,介绍了系统的测量原理及信号处理技术 ,分析了系统测量精度的影响因素     

星空背景下空间目标的快速识别与精密定位

为了提高光电望远镜系统测量空间目标的实时性和定位精度,建立了空间目标快速识别与精密定位系统,讨论了空间目标运动特性、快速识别、星像质心计算和天文定位等算法。首先,介绍了空间目标光电观测系统的系统构成和工作原理;深入分析了空间目标在CCD视场中的运动特性,提出了一种空间目标快速识别算法。然后,结合帧间差分法和数学形态学等,完成了空间目标的快速识别。最后,研究了天文定位算法,采用Tycho-2星表,实现了空间目标的精密定位。实验结果表明:空间目标快速识别处理时间约为10ms,实时天文定位处理时间约为25ms,实时天文定位精度优于4″。得到的结果满足空间目标监视技术的实时性好、精度高、稳定可靠等要求。