PIN结构自扫描光电二极管列阵的研究

通过对再充电采样方式的自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＡ）工作原理分析，对列阵中光电二极管工作模式进行较深入的探讨，指出影响其性能的主要因素。提出了用ＰＩＮ结构代替常用的ＰＮ结结构的光电二极管组成ＳＳＰＡ。经过ＰＩＮ结构和ＭＯＳ电路兼容工艺方案的分析及实验，测试结果表明ＰＩＮ结构有利于改进ＳＳＰＡ的性能，是研究高性能ＳＳＰＡ的新结构。     

扫描隧道显微镜轮廓测量数学模型的研究

在量子隧道效应的基础上,建立了适用于增坦表面的扫描隧道显微镜微观轮廓测量的数学模型,并采用傅里叶变换方法对该模型进行了仿真验证。仿真结果表明,该模型较好地反映了扫描隧道显微镜对样品表面轮廓的测量过程。最后,中还对该模型的适用范围进行了讨论。     

基于SPD的物体色快速分光测试系统设计

根据光度学与色度学理论，采用国际照明委员会（CIE）推荐的d/8标准照明／观察几何条件，应用自扫描光电二极管阵列（SPD）作为乐电探测器，设计了由积分球，脉冲光源，多色仪，光电放大与A／D转换器以及专用计算机等部分组成的双光路多通道物体表面色全光谱快速测试系统，该系统单次测色周期小于1秒，对陶瓷白板的测量精度（色度坐标）优于0．0003，重复性达到0．0001，满足了快速又准确的分光测色要求。     

自扫描光电二极管阵列光电信号测量系统及其测试实例的研究

本文介绍了一种利用自扫描光电二极管阵列(SSPDA)图象传感器作为光电转换器件,可用于大面积显示器件图象质量评价和测微领域的测量系统。该系统由光学成象、SSPDA图象传感器、数据采集、接口电路和微型计算机等部分组成,能对各种被测量参数进行处理,并打印出数据和曲线。通过对彩色显象管(CPT)的线宽、三束间距以及光学狭缝等的测试,该系统显示了足够的测量精度。     

三维表面轮廓的白光干涉垂直扫描测量方法的研究

基于白光干涉垂直扫描轮廓测量原理,研制出一种以6JA干涉显微镜为基础,配合自带计量衍射光栅测量系统的精密垂直位移工作台,从而实现大范围、高精度三维表面轮廓测量的方法.实验结果表明,采用白光干涉垂直扫描轮廓测量方法,可满足测量解析度及精度达到纳米等级的同时,其垂直测量范围可达80μm的三维表面轮廓测量要求.     

SSPA器件非均匀性的形成及补偿方法

介绍SSPA图象传感器阵列的基本工作原理，在此基础上主要探讨其不均匀性特性形成的原因，并且给出了校正方法。该技术用SSPA器件对低对比度信号的检测中有很大实用价值。     

用于激光粒度测量系统的自扫描探测器光电特性校正方法研究

研究了扇形自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＤ）的光电特性，分析了器件的特殊结构和非线性转换特性，提出了一种快速，准确的修正方法。     

多功能图像法轮廓自动瞄准技术的研究

本文介绍通过电荷耦合器件（ＣＣＤ）和计算机图像处理技术实现对轮廓的自动瞄准和对小尺寸试件直接测量。该技术对直线轮廓的瞄准精度达到０．２５μｍ；对刻线的瞄准精度达到０．０６９μｍ。     

针尖增强拉曼系统高数值孔径物镜对焦方法研究

为提高针尖增强拉曼系统对焦准确性和效率,提出通过分析CCD相机拍摄的光斑图像的像素值实现自动对焦的方法。首先快速粗调焦缩小调焦范围,然后再慢速细调焦提高调焦精度。实验表明:与Tenengrad评价函数相比,方差评价函数更适用于针尖增强拉曼光谱测量系统自动对焦,聚焦到样品表面时对焦结果的无偏估计标准差<0.25μm,具有较高的重复性和鲁棒性;快速粗调焦可提高调焦效率,避免陷入局部最优解;慢速细调焦评价函数曲线在焦点附近呈现“M”形,可通过二次拟合提高调焦精度。     

基于三维激光扫描的磨料水射流切割轮廓检测方法

利用磨料水射流对材料进行小加工余量的边缘切割时,会出现射流偏转现象从而导致加工误差,如何快速获得切割截面形貌对实现精密切割有着非常重要的作用.本文研究了一种基于三维激光扫描的磨料水射流切割轮廓检测方法.该方法采用高精度激光扫描仪对切割截面轮廓进行数据采集,然后通过定义坐标系得到与实际零件位置相匹配的点云模型,最后提取出...     

用于激光粒度测量系统的自扫描探测器光电特性校正方法研究

研究了扇形自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＤ）的光电特性，分析了器件的特殊结构和非线性转换特性，提出了一种快速、准确的修正方法。     

燃机叶片型面三维光学扫描检测方法研究

针对工业生产中提高燃气轮机叶片型面检测效率、实现叶片整体尺寸检测的实际需求,提出基于激光和光栅两种三维光学扫描的叶片型面检测方法。采集燃气轮机叶片三维点云数据,用统一采样和设定点云间最大偏差值的方法进行点云精简。根据6点定位原理和最小二乘法将精简点云与设计模型进行配准,提取叶片型面轮廓度和检测截面特征参数进行分析,并与三坐标检测结果对比。结果表明:两者检测叶片型面轮廓度在相同偏差范围内点云所占比例偏差都在1%以内,叶片型面特征参数尺寸相差都在0.02 mm以内。经试验证明,三维光学扫描方法检测速度快、适应性强、可靠性高,可为高效准确地进行叶片型面检测提供有效的技术手段。     

0在动态测量中面阵CCD受控变速读出方法研究

在成象跟踪系统中，光电探测的帧频对于系统的性能有着直接的影响。本文根据ＣＣＤ输出图象信号的电学特征，提出了变速出的工作原理和技术途径，完成了有关电路的设计。通过实验证明了变速出方法是提高面阵ＣＣＤ帧频的一种有效途径。     

基于温度自动测量系统的扫描开关校准方法研究

针对温度自动测量系统中,计算机控制扫描开关通道切换时间与电测仪器采样时间不匹配导致的数据采集失真问题,在现有寄生电势和通道间数据采集差值的校准方法的基础上,提出了一种基于扫描开关通道间动态采集差值的校准方法。通过分析现行国家标准中的计量特性,选定了扫描开关校准测量标准,并进行了可行性试验。试验中,利用热电偶和热电阻自动测量系统转换开关来计算,对提出的温度自动测量系统扫描开关的校准方法进行了验证。根据试验结果对校准方法进行了改进,并进行了验证试验。研究结果表明,基于扫描开关通道间动态采集差值的校准方法有效解决了动态通道差值的测量问题,并满足了现行国家标准的要求。这一方法对于温度自动测量系统的数据采集具有重要的实用价值,能够提供准确可靠的温度测量数据。     

彩色伪随机编码图像角点检测方法研究

研究了基于投射彩色伪随机编码图像的三维测量技术中图像特征角点的检测问题.为了克服传统的Harris算子只能对灰度图像进行像素级定位的缺点,提出利用伪随机编码图像独特的窗口阵列唯一特性,将其扩展到彩色图像,并通过对特征点周围的像素灰度值分布做二次曲面拟合并求解其极值,实现了彩色角点的亚像素级准确定位.理论分析和实验结果均表明该方法是有效的.     

双色正弦投影傅里叶变换轮廓术方法研究

提出双色正弦条纹投影方法来提高 FTP 的测量范围并保持其实时特点。只需采集一帧双色变形条纹,从中分离出两个有 π 位相差的分量,通过背景和对比度校正,得到一帧消零频的变形条纹图,并且自动生成物体轮廓的二元模板。此模板结合调制度信息相可以生成可靠性模板,指导相位展开,避免物体轮廓以外相位展开误差的传递;结合参考条纹可以完成变形条纹的扩充,提高频域的分辨率。     

自准直仪及误差校准方法的研究

本文介绍了自准直仪的技术发展，对技术领先的二维自准直仪的自动测量原理进行分析。并对其示值误差的校准做了大量试验进而提出有效的建议和校准方法。     

在动态测量中面阵CCD受控变速读出方法研究

在成象跟踪系统中，光电探测的帧频对于系统的性能有着直接的影响。本文根据ＣＣＤ输出图象信号的电学特征，提出了变速读出的工作原理和技术途径，完成了有关电路的设计。通过实验证明了变速读出方法是提高面阵ＣＣＤ帧频的一种有效途径。     

基于点激光的CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸快速检测方法

CRTSⅢ型无砟轨道板是现代高速铁路运行的基石。但由于轨道板的尺寸较大,且其承轨台的轮廓复杂,对表面精度的要求较高,传统的抽样检测方法无法实现每块轨道板的生产溯源。为此,提出了一种基于点激光测量技术的立式CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸的快速检测方法。首先,采用点激光传感器配合磁栅尺同步采集轨道板及其承轨台轮廓的关键数据。然后,设计了基于差值处理的点激光数据预处理方法,并采用最小二乘法拟合计算关键轮廓尺寸,以实现在轨道板生产线要求的生产节拍内完成轮廓尺寸的自动检测。分别采用所提出的检测方法和三坐标检测法对同一轨道板的9个承轨台进行检测并对比两者的精度,结果显示2种检测方法的测量结果相差较小;利用所提出的检测方法对承轨台的小钳口距进行5次重复测量,结果显示最大极差为0.010 mm。研究结果验证了基于点激光的检测方法具有较高的精度和良好的一致性,能够大幅提高轨道板的检测速度,具有很高的应用价值。     

超声C扫描设备定量评价方法研究

超声C扫描系统在超声成像检测、缺陷识别等无损检测领域获得了广泛应用。但是,对C扫描图像的缺陷进行精确分析和表征一直是超声领域的难点之一。基于超声C扫描缺陷图像,给出了一种结合K-means聚类与Graham算法的图像特征参数定量估计方法,通过定量估计的参数能够有效地评价超声C扫描系统的检测质量。实验结果表明该方法能够有效描述标准圆形人工缺陷区域特征,有利于进一步评价超声C扫描设备。