基于线性扩散板的高光抑制方法研究

陶瓷、金属等光滑表面的强反射性质,会使图像饱和产生高光现象,导致测量精度大幅下降。针对这一问题,本文利用扩散板对光的扩散作用,设计了基于线性扩散板的高光抑制系统。首先从理论上研究线性扩散板的扩散原理,并利用高光点反射辐射亮度分析线性扩散板对高光的抑制作用。然后搭建系统平台,完成相机标定、投影仪标定等系统搭建工作。最后对陶瓷盘子和大理石罐等具有强反射表面的物体进行三维测量,实验结果表明,线性扩散板能够实现三维测量中强反射表面的高光抑制,其中大理石罐、陶瓷盘子、花盆、杯子的高光点数目相比未加扩散板时分别减少了19.6倍、5.6倍、4.4倍与3.9倍。扩散板能够减弱高光点的反射辐射亮度,对高光具有一定的抑制作用,三维重构结果中高光区域明显缩小。     

Design of objective lens with reflective spherical Fresnel zone plate

An objective lens composed of a spherical Fresnel zone plate mirror and aspheric mirrors is designed.The Fresnel zone plate with a spherical shape is analyzed, and the method to approximately replace the aspherical mirror with spherical Fresnel zone plate is deduced. The objective lens is designed with a single spherical Fresnel zone plate mirror and three aspherical mirrors. Under the condition of 100 × magnification,2.5 Fresnel number and 120° field angle, the modulation transfer function can reach above 40% at 0.6 line pairs/mm on the magnification side, and the distortion is less than 2.2%. This method can provide a reference for the application of Fresnel zone plate in visible light imaging, and has a bright future with the continuous development of the fabrication technique of Fresnel devices.     

用于光导板的亚微米光栅透射衍射特性分析

提出了利用亚微米光棚制作光导板的方法,用严格耦合波理论博分析了亚微米光栅从光密介质到光疏介质的1级透射衍射效率与光栅槽深的关系,讨论在满足基底全反射条件的入射角下,对应于红、绿、蓝(红光700mn,绿光555nm,蓝光465nm)三色光的亚微米光栅(0.651μm、0.516μm、0.433μm)在导波条件下的光场衍射特性,并用实验证明在导波条件下1级衍射效率与光栅槽深关系的可靠性,给出亚微米光栅型光导板的初始结构,进行误差分析.     

用于LED 平板灯面板均匀照明的自由曲面透镜设计与实现

设计了一种PMMA自由曲面透镜,用于无导光板结构的LED平板灯。该透镜基于自由曲面透镜的折射和全反射原理实现出射光的重新分布,可用于均匀照明LED平板灯的出光面板。采用数字仿真和实验制作进行设计。仿真结果表明,当自由曲面透镜与出光面板的距离为5 mm、自由曲面透镜旋转为0、LED与自由曲面透镜的距离为7 mm时,LED平板灯出光效率较高且整灯均匀性达96.6%。实验结果表明,所设计的自由曲面透镜可使无导光板结构的LED平板灯的面板均匀性达95.74%,与数字仿真近似相等。