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双曲面折反射全景成像系统 被引量：41
1
作者 曾吉勇 苏显渝 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1138-1142,共5页
给出了双曲面折反射全景成像系统的设计方法 ,推导了系统的逆投影计算公式 ,建立了虚拟像面内透视全景图像与实际像平面内全景图像的坐标映射关系 ,为全景视频图像的处理提供了必要的模型和计算方法。提出了全景成像系统设计方法 ,研制... 给出了双曲面折反射全景成像系统的设计方法 ,推导了系统的逆投影计算公式 ,建立了虚拟像面内透视全景图像与实际像平面内全景图像的坐标映射关系 ,为全景视频图像的处理提供了必要的模型和计算方法。提出了全景成像系统设计方法 ,研制出双曲面反射镜 。 展开更多
关键词 全景成像系统 双曲面反射镜 折反射系统 逆投影公式 参量确定 视场角
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离轴非球面三反射镜光学系统装调中计算机优化方法的研究 被引量：47
2
作者 张斌 韩昌元 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期54-58,共5页
针对离轴非球面三反射镜光学系统 ,采用多视场自准干涉检验 ,得到表征系统失调的一系列像差值 ,将之作为校正对象 ,利用最小二乘优化算法来确定系统的失调量。当失调状态被确定后 ,在理论上证明了通过单步校正达到理想装调要求是可行的。
关键词 计算机辅助装调 自准干涉检验 最小乘优化算法 离轴非球面三反射镜光学系统
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大口径反射镜几种轻量化孔结构形式的分析 被引量：30
3
作者 郭喜庆 王悦勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第6期518-521,共4页
针对某空间相机的主反射镜 ,根据目前的光学器件的加工工艺性 ,利用 CAD技术对反射镜镜体进行有限元建模 ,分析了反射镜的几种轻量化孔的结构形式对镜体动、静态刚度的影响 。
关键词 空间相机 反射镜 轻量化孔 刚度 结构形式 CAD
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单摄像机虚拟立体视觉测量技术研究 被引量：28
4
作者 邾继贵 李艳军 +2 位作者 叶声华 唐大林 张国全 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期943-948,共6页
以双目立体视觉传感器三维测量模型为基础,提出了一种用于测量空间三维点坐标的低成本单摄像机模型。该模型利用光学成像,把单摄像机镜像为一对虚拟摄像机,在一个CCD像面上采集到同一物体存在视差的两幅图像,从而恢复空间点的三维信息... 以双目立体视觉传感器三维测量模型为基础,提出了一种用于测量空间三维点坐标的低成本单摄像机模型。该模型利用光学成像,把单摄像机镜像为一对虚拟摄像机,在一个CCD像面上采集到同一物体存在视差的两幅图像,从而恢复空间点的三维信息。讨论了单摄像机传感器测量空间三维点坐标的基本原理,建立了单摄像机传感器的测量模型,克服了双摄像机系统中成本高、切换采集左右摄像机的图像使检测速度减慢等诸多缺陷,为空间三维点的精密测量提供了经济、快速、有效的测量途径。实验表明,传感器可实现约0.8%的相对测量精度,证明了本方案合理、有效。 展开更多
关键词 机器视觉 传感器 单摄像机模型 镜像 三维测量 视差
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强激光反射镜基体材料的热畸变特性有限元分析 被引量：29
5
作者 彭玉峰 程祖海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期5-8,共4页
利用有限元方法数值模拟了单晶硅(Si)、铜(Cu)、钨(W)、氧化铍(BeO)等镜体材料的热畸变特 性。结果表明:当入射激光功率为2kW、镜面反射率为93%、光斑直径为17mm、激光照射时间为10s时,四 种材料基板的中心最大热变形分别为0.98... 利用有限元方法数值模拟了单晶硅(Si)、铜(Cu)、钨(W)、氧化铍(BeO)等镜体材料的热畸变特 性。结果表明:当入射激光功率为2kW、镜面反射率为93%、光斑直径为17mm、激光照射时间为10s时,四 种材料基板的中心最大热变形分别为0.984,3.32,1.55,1.88μm。相比之下,Si镜的热变形最小,是比较理想 的镜体材料;Cu镜的热变形最大;W和BeO两种材料的镜热变形介于Si镜和Cu镜之间,具有较高的强度和 硬度,抗破坏能力较强。 展开更多
关键词 热畸变 高能激光 反射镜 有限元法
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空间遥感相机碳纤维机身结构设计 被引量：24
6
作者 郭疆 邵明东 +1 位作者 王国良 孙继明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期571-578,共8页
针对离轴三反相机光学系统对机身结构的要求,采用碳纤维复合材料制备关键部件,设计了合适的相机机身结构。设计的离轴三反相机采用的复合材料占整机重量的32%。机身结构为非对称形,光学系统中主、次镜间距为850mm,反射镜接口定位精度要... 针对离轴三反相机光学系统对机身结构的要求,采用碳纤维复合材料制备关键部件,设计了合适的相机机身结构。设计的离轴三反相机采用的复合材料占整机重量的32%。机身结构为非对称形,光学系统中主、次镜间距为850mm,反射镜接口定位精度要求间隔为0.005mm、偏心为0.005mm、倾斜为5″。通过有限元软件对设计结果进行分析、优化和检验,完成了机身结构的优化设计。计算结果表明,该机身结构具有较好的刚度、较轻的重量,能够满足光学设计对间隔,偏心和倾斜的要求。对总装完成的相机进行了力学环境试验和热真空试验,结果证明了该相机机身结构在力、热等环境条件下稳定性良好,其一阶谐振频率在120Hz以上,相机调制传递函数在0.2以上,满足离轴三反空间相机各反射镜对空间位置精度和稳定性的要求。 展开更多
关键词 空间遥感相机 碳纤维复合材料 机身结构 有限元分析
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磁流变抛光超光滑光学表面 被引量：14
7
作者 程灏波 冯之敬 王英伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期433-436,共4页
研究了利用初始粘度达到0.5Pa·s、具有相对大范围稳定性的标准磁流变抛光液,并结合设计独特的公自转组合运动永磁抛光轮进行了试验,对抛光过程中的主要参量包括抛光轮与工件之间间隙、抛光轮与工件之间相对运动速度、氧化铈浓度及... 研究了利用初始粘度达到0.5Pa·s、具有相对大范围稳定性的标准磁流变抛光液,并结合设计独特的公自转组合运动永磁抛光轮进行了试验,对抛光过程中的主要参量包括抛光轮与工件之间间隙、抛光轮与工件之间相对运动速度、氧化铈浓度及抛光时间对材料去除特性的影响进行了研究.磁流变抛光对工件(K9玻璃)表面粗糙度提高效果的抛光试验结果证明,该套系统具有良好的抛光特性,抛光28min后工件表面粗糙度由最初的10.98nm收敛到0.6315nm,获得了超光滑量级的抛光表面. 展开更多
关键词 磁流变抛光 超光滑 表面粗糙度 去除率 磁偶极子
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空间光通信中的快速倾斜镜精跟踪实验系统 被引量：12
8
作者 岳冰 杨文淑 傅承毓 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期35-38,42,共5页
针对在空间光通信中影响ATP系统跟瞄精度的主要因素,提出了采用提高精跟踪控制系统 闭环带宽来保证系统跟瞄精度的方法。实验系统包括激光光源、四象限光电探测器、压电陶瓷驱动的快速倾斜镜和计算机等,实验结果表明,系统闭环带宽达到60... 针对在空间光通信中影响ATP系统跟瞄精度的主要因素,提出了采用提高精跟踪控制系统 闭环带宽来保证系统跟瞄精度的方法。实验系统包括激光光源、四象限光电探测器、压电陶瓷驱动的快速倾斜镜和计算机等,实验结果表明,系统闭环带宽达到600Hz以上,有效地抑制了平台扰动误差,使跟瞄精度达到5μrad。 展开更多
关键词 跟踪控制系统 快速倾斜镜 空间光通信 闭环带宽
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偏振无关的Michelson光纤传感器的研究 被引量：14
9
作者 李志能 沈梁 叶险峰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期44-46,共3页
针对低双折射光纤双光束干涉型传感器两臂偏振态随机变化引起的信号衰落 ,介绍了一种新型的干涉型光纤传感器的消偏振衰落技术 .通过在 Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜以抵消偏振态的随机变化 ,可以使输出信号的可见度稳定为... 针对低双折射光纤双光束干涉型传感器两臂偏振态随机变化引起的信号衰落 ,介绍了一种新型的干涉型光纤传感器的消偏振衰落技术 .通过在 Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜以抵消偏振态的随机变化 ,可以使输出信号的可见度稳定为 1,并分析了瑞利散射对光纤干涉仪的影响 . 展开更多
关键词 Michelson光纤干涉仪 法拉第旋转镜 光学偏振态 瑞利散射 光纤传感器 偏振衰落
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光学拼接镜面微位移主动调节机构的设计和实测 被引量：17
10
作者 杨德华 戚永军 +3 位作者 朱振东 姜方华 陈昆新 张如 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期191-197,共7页
设计和制造了一套微位移主动调节机构和支撑系统,用以实现拼接镜面天文光学望远镜的每块平面子镜精密地调节倾斜和轴向平移,并在典型的仰角工况下对该机构进行了实测。设计技术要求子镜主动调节行程须达±1 mm,同时分辨率须达50 nm... 设计和制造了一套微位移主动调节机构和支撑系统,用以实现拼接镜面天文光学望远镜的每块平面子镜精密地调节倾斜和轴向平移,并在典型的仰角工况下对该机构进行了实测。设计技术要求子镜主动调节行程须达±1 mm,同时分辨率须达50 nm以下。选用了工作行程为6 mm和分辨率为50 nm的位移促动器,并引入杠杆机构提高位移分辨率和抑制误差;采用平衡配重和预拉弹簧机构使工作中位移促动器上保持恒定负载,以保护位移促动器和保证其输出位移精度。依据拼接镜面的工作原理,建立了子镜微位移调节系统性能测试的数学模型,并在实验室内采用分辨率为5 nm的位移传感器进行了实测。结果表明其位移分辨率可达12 nm,线性良好,与理论值相对误差为5.6%,验证了该机构设计的合理性和在不同工作位置良好的灵敏度。 展开更多
关键词 微位移 分辨率 位移测量 杠杆 位移传感器
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折/衍混合红外物镜的超宽温消热差设计 被引量：17
11
作者 张轶楠 王肇圻 孙强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期311-314,共4页
为满足红外光学系统高环境适应性和高灵敏度的发展要求,采用折/衍混合结构改进红外3.2～4.2 μm波段,F/#为1.5,视场角为±2.5°的Si Ge四片式佩茨瓦尔(Petzval)物镜,实现了-60～160 ℃超宽温度范围的光学被动式消热差设计.改进... 为满足红外光学系统高环境适应性和高灵敏度的发展要求,采用折/衍混合结构改进红外3.2～4.2 μm波段,F/#为1.5,视场角为±2.5°的Si Ge四片式佩茨瓦尔(Petzval)物镜,实现了-60～160 ℃超宽温度范围的光学被动式消热差设计.改进系统并保持原系统光学性能参数,在空间频率20 lp/mm处,光学传递函数(MTF)保持在0.78以上,接近衍射极限,成像质量高而稳定.该系统可用于像元尺寸大于25 μm的非制冷凝视式焦平面阵列探测器. 展开更多
关键词 仪器 红外光学系统 折/衍混合系统 消热差
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能动抛光磨盘的变形实验研究 被引量：17
12
作者 曾志革 邓建明 +2 位作者 李晓今 凌宁 姜文汉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期555-559,共5页
　能动抛光磨盘实时产生不同的表面变形,在对大口径非球面光学元件进行精磨和抛光时实现与工件表面良好的大尺寸吻合,可以消除传统光学加工采用小尺寸磨头时带来的高频残余误差并提高加工效率。以加工直径1.3m左右,F/2的抛物面光学元... 　能动抛光磨盘实时产生不同的表面变形,在对大口径非球面光学元件进行精磨和抛光时实现与工件表面良好的大尺寸吻合,可以消除传统光学加工采用小尺寸磨头时带来的高频残余误差并提高加工效率。以加工直径1.3m左右,F/2的抛物面光学元件为例,对能动磨盘在不同离轴度时能够产生的变形进行了计算和实验。结果表明,能动磨盘能够以较高精度产生旋转对称或非对称的抛物面形状。对能动磨盘产生变形后的残余误差进行了分析。 展开更多
关键词 能动磨盘 非球面反射镜 光学加工 残余误差 变形
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高重复频率大能量单纵模激光器 被引量：13
13
作者 刘朗 秘国江 +3 位作者 黄茂全 张世文 杜涛 王运谦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期885-889,共5页
采用半导体激光抽运单纵模激光器作为主振荡器、三级氙灯抽运的Nd∶YAG放大器及受激布里渊散射(SBS)位相共轭镜组成双通放大MOPA系统 ,并采用像传递、热退偏补偿及消除激光器自激等关键技术 ,完成了一套高重复频率大能量单纵模激光器。... 采用半导体激光抽运单纵模激光器作为主振荡器、三级氙灯抽运的Nd∶YAG放大器及受激布里渊散射(SBS)位相共轭镜组成双通放大MOPA系统 ,并采用像传递、热退偏补偿及消除激光器自激等关键技术 ,完成了一套高重复频率大能量单纵模激光器。在频率为 4 0Hz时 ,获得输出能量 >4 5 0mJ,能量输出稳定性为 3 5 %(RMS) ,脉冲宽度约 8ns,光束质量为近衍射极限 (<1 3衍射极限 ) 展开更多
关键词 激光技术 单纵模 热退偏补偿 像传递 受激布里渊散射(SBS)位相共轭
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基于单摄像头双目成像系统在计算机视觉中的应用研究 被引量：12
14
作者 郑元杰 杨杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期392-396,共5页
利用单个摄像头和一平面镜的合体实现了双目成像系统的三维视觉功能,并理论证明了平面镜相对于摄像头按一定条件放置时,利用合体可以得到适于三维立体视觉的图像。在已知合体内外部参数的情况下,由合体所得图像进行点的三维立体恢复的... 利用单个摄像头和一平面镜的合体实现了双目成像系统的三维视觉功能,并理论证明了平面镜相对于摄像头按一定条件放置时,利用合体可以得到适于三维立体视觉的图像。在已知合体内外部参数的情况下,由合体所得图像进行点的三维立体恢复的理论推导。对合体的标定、内外部参数的确定也进行了理论推导。最终证明,由合体进行三维立体恢复,其实质相当于双目成像。通过实验对合体和一双目成像系统分别进行了标定,利用标定的结果进行了对点的三维立体恢复。结果表明两者精度相当。 展开更多
关键词 双目成像 舍体 计算机视觉 单摄像头 平面镜
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新型红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪 被引量：13
15
作者 吴航行 华建文 王模昌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期397-400,共4页
为了研制红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪,将其作为风云三号、四号气象卫星的有效载荷,在比较国外各种航天工程项目中傅里叶变换光谱仪机械扫描方案的基础上,提出了一种新的机械扫描方案。它利用光通过平行平面镜组时光程随入射角度的... 为了研制红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪,将其作为风云三号、四号气象卫星的有效载荷,在比较国外各种航天工程项目中傅里叶变换光谱仪机械扫描方案的基础上,提出了一种新的机械扫描方案。它利用光通过平行平面镜组时光程随入射角度的改变而变化这一特性,同时把两支光路的光程改变量关联起来。该方案只使用平面反射镜,对于运动部件的精度要求比较低,对倾斜、磨损等不敏感。就国内的具体技术条件而言,这种方案是切实可行的。 展开更多
关键词 傅里叶变换光谱仪 红外空间遥感 机械扫描 光程差
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改进的Hindle方法检测凸非球面的研究 被引量：16
16
作者 马杰 朱政 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期277-281,共5页
凸非球面,尤其是大口径快焦比凸非球面的光学检验一直是非球面加工中的难点。针对凸非球面光学元件加工检验困难的问题,研究了一种改进的Hindle方法,解决了经典的Hindle方法需要大口径辅助球面镜和存在中心遮挡等不足。利用该方法对一块... 凸非球面,尤其是大口径快焦比凸非球面的光学检验一直是非球面加工中的难点。针对凸非球面光学元件加工检验困难的问题,研究了一种改进的Hindle方法,解决了经典的Hindle方法需要大口径辅助球面镜和存在中心遮挡等不足。利用该方法对一块Φ88 mm,焦比F/1.9的玻璃材料凸双曲面镜进行检验加工实验,对系统进行了分析优化,简化了检验光路的结构,克服了此种改进的Hindle方法检验时被检镜需要镀膜的缺陷,简化了加工工艺流程,极大地拓宽了该方法的适用范围。加工完成后经移相式数字干涉仪检测,镜面均方根(RMS)误差为0.020λ,验证了优化后方法的可行性。检验结果和对系统的进一步分析表明:经过优化后,改进的Hindle方法能够对多种凸非球面进行检验,是一种有效的高精度检验方法。 展开更多
关键词 光学测量 非球面检测 零位检验 凸非球面
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探测器响应特性对光腔衰荡法测量结果的影响 被引量：13
17
作者 易亨瑜 吕百达 +1 位作者 张凯 胡晓阳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期997-1000,共4页
探测器响应特性对衰荡信号的测量有很大影响。根据光束传输变换规律和信号叠加方式,只利用数据拟合,建立了探测器响应特性对衰荡信号和反射率测量结果的影响模型。通过数值运算,模拟了不同情况下衰荡信号波形的变化,进而分析了探测器响... 探测器响应特性对衰荡信号的测量有很大影响。根据光束传输变换规律和信号叠加方式,只利用数据拟合,建立了探测器响应特性对衰荡信号和反射率测量结果的影响模型。通过数值运算,模拟了不同情况下衰荡信号波形的变化,进而分析了探测器响应特性对衰荡法测量结果的影响。研究表明,对于现有的数据处理方法,选择合适的探测器,能够提高测量结果的可重复测量精度;但其测量值0.990045与腔镜的真实值0.999存在差异。由此研究了测量结果随腔镜反射率的变化和数据预处理方式,提出了测量结果的两种标校途径:1)利用模拟测量结果与腔镜真实值之间的差异,从理论上对实验测试结果进行标校;2)先对衰荡波形进行梳状滤波等预处理,再用拟合法计算反射率。 展开更多
关键词 测量 反射率 光腔衰荡 探测器 拟合法
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用光腔衰荡技术测量镜片的反射率 被引量：10
18
作者 高丽峰 熊胜明 +2 位作者 李斌成 张云洞 蔡邦维 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期335-338,共4页
根据光腔衰荡光谱技术原理,建立了测量镜片反射率的实验装置。利用该装置测定了一对反射率相等的高反射腔镜,反射率测试结果为(99.925±0.001)%;以22.5°将直腔变为折叠腔,测得的反射率为(99.992±0.003)%。重复测定反射镜... 根据光腔衰荡光谱技术原理,建立了测量镜片反射率的实验装置。利用该装置测定了一对反射率相等的高反射腔镜,反射率测试结果为(99.925±0.001)%;以22.5°将直腔变为折叠腔,测得的反射率为(99.992±0.003)%。重复测定反射镜样品的反射率,精度达到10-5。该测量装置可用于超低损耗薄膜高反射镜反射率的精确测量。轻微移动探测器位置,对腔镜的测试结果影响不大。 展开更多
关键词 光腔衰荡光谱技术(CRDS) 反射率 衰荡时间 直腔 折叠腔
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非接触式虹膜图像获取及特征提取方法的研究 被引量：9
19
作者 王向军 张敏 +1 位作者 周鑫玲 刘冀 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期319-323,共5页
报道了一种由使用者自行瞄准来实现虹膜图像非接触式获取的新方法,对获得的图像数据进行了虹膜纹理特征提取试验,验证了方法的可行性和有效性。通过设计几何光照明来辅助使用者定位瞄准,使眼睛处于前后合适的位置;并在摄像机镜头前面放... 报道了一种由使用者自行瞄准来实现虹膜图像非接触式获取的新方法,对获得的图像数据进行了虹膜纹理特征提取试验,验证了方法的可行性和有效性。通过设计几何光照明来辅助使用者定位瞄准,使眼睛处于前后合适的位置;并在摄像机镜头前面放置一片半透半反镜,帮助使用者观察自己眼睛的像来判断眼睛是否偏出摄像机的视场范围。通过该方法可以得到虹膜特征识别的图像数据。采用二维伽博小波对虹膜纹理进行特征提取,并计算两个虹膜特征码值中数值相等的特征位个数,对采集到的虹膜图像进行了特征匹配实验,得到的实验数据证实了该系统完全满足虹膜特征识别的要求。 展开更多
关键词 生物光学 虹膜识别技术 非接触采集 特征提取
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光抽运XeF(C-A)蓝绿激光器 被引量：13
20
作者 于力 张永生 +2 位作者 刘晶儒 胡志云 袁孝 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期205-208,共4页
利用分段表面放电作为光抽运源 ,采用光解离XeF2 技术 ,研制了一台 XeF(C A) 蓝绿激光器。抽运源有效激活长度为 6 0cm ,单位长度的沉积功率为 4 5MW /cm。在 2 5 0PaXeF2 / 6 0kPaAr/ 40kPaN2 条件下 ,采用平凹腔 ,输出耦合为 4% ,获得... 利用分段表面放电作为光抽运源 ,采用光解离XeF2 技术 ,研制了一台 XeF(C A) 蓝绿激光器。抽运源有效激活长度为 6 0cm ,单位长度的沉积功率为 4 5MW /cm。在 2 5 0PaXeF2 / 6 0kPaAr/ 40kPaN2 条件下 ,采用平凹腔 ,输出耦合为 4% ,获得了XeF(C A)激光输出。对XeF(C A)激光特性参数进行了测量 ,输出能量为百毫焦耳量级 ,最大能量达 16 7mJ,激光脉宽～ 6 0 0ns ,辐射光谱范围 470～ 5 0 0nm ,发散角水平方向为 1 7mrad ,垂直方向为3 7mrad。 展开更多
关键词 激光 表面放电 光抽运 蓝绿激光器
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