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激光跟踪测量系统中的光学误差分析 被引量：4
1
作者 刘欣丽 张国雄 李杏华 《光学技术》 EI CAS CSCD 2004年第2期245-247,250,共4页
论述了在激光跟踪测量系统中由跟踪转镜机构和猫眼逆反射器产生的光学误差,并分析了它们对测量结果产生的影响。通过仿真得到了"计算中心点"的坐标。利用光学理论计算了跟踪转镜机构入射光束偏心和镜面偏心产生的误差。从猫... 论述了在激光跟踪测量系统中由跟踪转镜机构和猫眼逆反射器产生的光学误差,并分析了它们对测量结果产生的影响。通过仿真得到了"计算中心点"的坐标。利用光学理论计算了跟踪转镜机构入射光束偏心和镜面偏心产生的误差。从猫眼的球度误差、材料折射率误差和光学中心误差几个方面对猫眼产生的光学误差进行了分析。结果表明,猫眼的误差对测量精度影响较大,因此要求猫眼精度要高。 展开更多
关键词 激光跟踪测量系统 跟踪转镜机构 猫眼逆反射器 光学误差 仿真 计算中心点
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基于计算机视觉的保偏双尾纤装配精度检测 被引量：1
2
作者 裘建新 钟平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期75-78,共4页
分析和计算了双尾纤的装配精度对保偏准直器保偏性能的影响,指出双尾纤端面“猫眼”的垂直度是主要影响因素.基于计算机视觉原理,通过CCD摄像机、图像采集卡,采集双尾纤端面的图像,建立了“猫眼”垂直度的检测模型.由VC编程对图像进行处... 分析和计算了双尾纤的装配精度对保偏准直器保偏性能的影响,指出双尾纤端面“猫眼”的垂直度是主要影响因素.基于计算机视觉原理,通过CCD摄像机、图像采集卡,采集双尾纤端面的图像,建立了“猫眼”垂直度的检测模型.由VC编程对图像进行处理,实现了“猫眼”垂直度的检测,检测精度可达0.5°.该方法已在保偏双光纤准直器工业装配中得到应用. 展开更多
关键词 保偏光纤 尾纤 保偏双光纤准直器 猫眼
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激光辐照猫眼光学镜头时的反射特性机理研究 被引量：38
3
作者 赵延仲 孙华燕 +4 位作者 宋丰华 唐黎明 吴伟伟 张曦 郭惠超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2284-2294,共11页
运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的... 运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的光学镜头进行了猫眼效应的实验验证,从而得出了猫眼效应反射光特性与入射激光参数以及猫眼光学镜头的口径、焦距、离焦量等基本参数之间的关系.研究表明,猫眼效应反射光特性与猫眼光学镜头参数和入射激光参数密切相关,且当猫眼光学镜头位于近场和远场的情况有很大不同.根据入射光束的束腰位置与猫眼光学镜头之间的距离,选取合适的正离焦量可以在猫眼效应反射光原路返回处得到比非离焦时更高的峰值光强,这与传统的根据几何光学理论得出的非离焦时可以得到最高峰值光强的结论不同. 展开更多
关键词 猫眼光学镜头 猫眼效应 高斯光束 反射特性
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“猫眼效应”的物理模型及证明 被引量：33
4
作者 卿光弼 王学楷 +2 位作者 郭勇 陈德章 张承铨 《激光技术》 CAS CSCD 1995年第4期244-247,共4页
本文阐述了光学系统中存在的“猫眼效应”物理模型，利用傅氏变换性质证明了“猫眼效应”。当激光光束以任一角度入射至“猫眼”光学系统时，将沿入射光方向返回。对普通目标和“猫眼”目标的光学反回率作了比较。
关键词 猫眼效应 傅里叶变换 激光 物理模型
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探测激光入射角对猫眼效应反射特性的影响 被引量：23
5
作者 赵延仲 孙华燕 宋丰华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期364-368,共5页
光电装备的光学窗口对入射激光有较强的反射特性,即猫眼效应现象。为了研究利用猫眼效应来进行主动探测的适用条件,弄清探测激光入射角对猫眼效应反射特性的影响,建立了斜入射猫眼效应反射模型,分析并仿真了探测激光在目标系统处的入射... 光电装备的光学窗口对入射激光有较强的反射特性,即猫眼效应现象。为了研究利用猫眼效应来进行主动探测的适用条件,弄清探测激光入射角对猫眼效应反射特性的影响,建立了斜入射猫眼效应反射模型,分析并仿真了探测激光在目标系统处的入射角不同的情况下的后向反射激光特性,以及探测系统所能够接收的原路返回激光的远场能量分布情况。结果表明:对于特定的目标系统,猫眼效应现象只存在于一定的探测激光入射角范围之内,在此范围之内,猫眼效应反射特性与探测激光的入射角关系密切;基于猫眼效应的激光主动探测、定位等应用也是可行的。 展开更多
关键词 主动探测 反射特性 猫眼效应 入射角
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基于“猫眼效应”激光成像的目标探测 被引量：21
6
作者 同兰娟 蒋晓瑜 +2 位作者 宋小杉 汪熙 龙佩 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期982-985,共4页
基于"猫眼效应"激光成像的目标特点,提出了一套有效的抗干扰探测算法,实现了对距离1000 m范围内目标的精确探测。算法针对目标的圆形形状特征,定义了一个新的判别参数——偏心距,并通过实验与常用判别参数偏心率进行比较,结... 基于"猫眼效应"激光成像的目标特点,提出了一套有效的抗干扰探测算法,实现了对距离1000 m范围内目标的精确探测。算法针对目标的圆形形状特征,定义了一个新的判别参数——偏心距,并通过实验与常用判别参数偏心率进行比较,结果表明,偏心距在目标的圆形形状判别中更精确。 展开更多
关键词 猫眼效应 激光成像 目标探测 瞄准镜
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离焦量对“猫眼效应”反射特性的影响 被引量：17
7
作者 赵延仲 孙华燕 +1 位作者 宋丰华 赵琳峰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期71-74,共4页
为了研究目标光学系统在焦平面反射元件离焦情况下的"猫眼效应"反射特性,采用ZEMAX光学设计及分析软件对"猫眼"目标进行建模和仿真,得出了入射激光通过"猫眼"目标后的能量通过率、后向反射激光束的发散... 为了研究目标光学系统在焦平面反射元件离焦情况下的"猫眼效应"反射特性,采用ZEMAX光学设计及分析软件对"猫眼"目标进行建模和仿真,得出了入射激光通过"猫眼"目标后的能量通过率、后向反射激光束的发散角、远场光斑及其能量分布情况等特性,以及正负离焦量对反射特性影响的区别,并且得出在离焦情况下能够产生"猫眼效应"后向反射光所必需的入射激光束的入射角范围。结果表明,离焦量对"猫眼效应"后向反射光特性有决定性的影响,尤其是对远场光强影响较为显著,这为激光主动探测体制的探测能力分析提供了可靠性依据。 展开更多
关键词 激光技术 反射特性 ZEMAX仿真 猫眼效应 离焦量
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入射角对“猫眼”目标特性的影响 被引量：14
8
作者 张瑜 刘秉琦 +1 位作者 周斌 武东生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期430-434,共5页
激光雷达截面(LRCS)能够综合表征目标激光散射特性,在激光主动探测系统论证设计、探测性能估算中有广泛的应用。从LRCS定义出发,建立了正入射与斜入射条件下离焦"猫眼"目标的LRCS模型,得到了正入射与斜入射条件下离焦"猫... 激光雷达截面(LRCS)能够综合表征目标激光散射特性,在激光主动探测系统论证设计、探测性能估算中有广泛的应用。从LRCS定义出发,建立了正入射与斜入射条件下离焦"猫眼"目标的LRCS模型,得到了正入射与斜入射条件下离焦"猫眼"目标的探测距离计算公式,讨论了目标LRCS及主动探测距离随入射角和离焦量变化的规律,对入射角和离焦量对目标LRCS和主动探测距离的影响进行了数值模拟,结果表明:入射角和离焦量的增大会引起"猫眼"目标有效照射面积和回波发散角变小,进而引起LRCS和激光主动探测距离变小。这为激光主动探测系统的设计和性能评价提供了必要的依据。 展开更多
关键词 “猫眼”效应 激光雷达截面 入射角 离焦量 探测距离
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卡塞格伦镜头的猫眼效应激光反射特性 被引量：13
9
作者 赵延仲 宋丰华 +3 位作者 孙华燕 张曦 郭惠超 许嘉纹 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1149-1155,共7页
卡塞格伦(Cassegrain)及类卡塞格伦式光学镜头在光电装备中应用广泛.为了研究具备卡塞格伦式光学镜头的光电装备所特有的猫眼效应特性,采用ZEMAX光学设计分析软件建立了卡塞格伦镜头反射模型,利用物理光学传输方法仿真分析了其猫眼效应... 卡塞格伦(Cassegrain)及类卡塞格伦式光学镜头在光电装备中应用广泛.为了研究具备卡塞格伦式光学镜头的光电装备所特有的猫眼效应特性,采用ZEMAX光学设计分析软件建立了卡塞格伦镜头反射模型,利用物理光学传输方法仿真分析了其猫眼效应反射特性,并得出了猫眼效应可探测入射角范围.对一特定卡塞格伦镜头进行了激光辐照实验,得到了猫眼效应反射光斑图像,测试了猫眼效应绝对反射率以及反射光发散角.结果表明,当发射系统位于该卡塞格伦镜头的视场内时,可以探测到猫眼效应反射光,中心遮挡造成原路返回处光强分布中心能量降低,猫眼效应绝对反射率为11.48%,反射光发散角为3.3 mrad,按照假设条件可以满足30 km内激光主动探测的需要. 展开更多
关键词 激光光学 猫眼效应 卡塞格伦镜头 反射特性
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基于“猫眼效应”的狙击手光电探测仪 被引量：11
10
作者 杨耿 安宝林 +2 位作者 薛晋生 刘宇 范燕平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期860-863,共4页
为从技术层面上提高反狙击能力,通过分析狙击步枪瞄准镜的反射特性,利用线阵CCD捕捉瞄准镜回波信号研制出主动式狙击手光电探测仪。介绍了探测仪的主要指标参数,并模拟实际使用环境验证了其探测效果。试验结果表明:在城市作战中狙击手... 为从技术层面上提高反狙击能力,通过分析狙击步枪瞄准镜的反射特性,利用线阵CCD捕捉瞄准镜回波信号研制出主动式狙击手光电探测仪。介绍了探测仪的主要指标参数,并模拟实际使用环境验证了其探测效果。试验结果表明:在城市作战中狙击手通常伏击的距离为20 m^200 m,探测仪可准确探测微光瞄准镜及口径为32 mm、40 mm、42 mm和50 mm的白光瞄准镜,且不受镜子和手电筒凹面镜等反射体干扰,但对加装蜂窝板的瞄准镜,当距离大于80 m后无法可靠探测。 展开更多
关键词 光电系统 猫眼效应 激光主动照射 光电探测
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大视场激光主动探测系统实验 被引量：9
11
作者 时光 张海洋 +2 位作者 耿仲博 杨苏辉 赵长明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期890-894,共5页
据实战条件下对狙击手远距离快速搜索的需求,基于"猫眼效应"理论改进了"猫眼"目标最大可探测距离模型,并运用MATLAB软件绘制了相关曲线。搭建了可以对"猫眼"目标进行大视场、远距离快速搜索的激光主动探... 据实战条件下对狙击手远距离快速搜索的需求,基于"猫眼效应"理论改进了"猫眼"目标最大可探测距离模型,并运用MATLAB软件绘制了相关曲线。搭建了可以对"猫眼"目标进行大视场、远距离快速搜索的激光主动探测系统样机。实验结果表明,系统样机可以实现距离狙击手1 200 m范围内的激光主动探测,并针对普通和复杂背景图像提出了相应算法,提高了捕获图像的视觉效果,实现了基于"猫眼"目标特征的自动识别。该研究对提高和改进狙击手探测系统的作战效能具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 激光主动探测 猫眼效应 目标识别
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基于“猫眼”效应探测隐身飞机的系统构想 被引量：9
12
作者 姜海林 邹继伟 聂劲松 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期846-848,共3页
利用隐身飞机光学窗口的"猫眼"效应,采用激光雷达对其有源精确定位的方法,给出了系统构成及定位流程,计算了背景辐射的影响,结果表明此种影响可不予考虑。介绍了由接收机探测阈值确定发射峰值功率阈值的方法,选定了系统工作参... 利用隐身飞机光学窗口的"猫眼"效应,采用激光雷达对其有源精确定位的方法,给出了系统构成及定位流程,计算了背景辐射的影响,结果表明此种影响可不予考虑。介绍了由接收机探测阈值确定发射峰值功率阈值的方法,选定了系统工作参数,结果表明,此系统可在3s内将目标精确定位至2m×2m(8km)或2.5m×2.5m(10km),满足后续对其致盲或摧毁的战术要求。 展开更多
关键词 “猫眼”效应 激光雷达 隐身飞机
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激光主动探测系统的探测能力分析 被引量：8
13
作者 雷萍 邢晖 +1 位作者 薛挺 吕鸿鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期981-985,共5页
为了能够准确获取"猫眼"光学系统激光反射回波信号方向性和发散度的信息,基于光学系统"猫眼"效应和高斯光束的变换规律,依据激光大气传输的衰减和强度闪烁特性,给出了激光主动探测系统回波能量衰减和起伏的数学模... 为了能够准确获取"猫眼"光学系统激光反射回波信号方向性和发散度的信息,基于光学系统"猫眼"效应和高斯光束的变换规律,依据激光大气传输的衰减和强度闪烁特性,给出了激光主动探测系统回波能量衰减和起伏的数学模型。结合野外试验分别对焦平面光学系统和离焦光学系统的关键指标进行了工程计算、分析论证和比较,结果表明:在激光主动探测系统探测识别时,可根据回波信号强度来识别不同类型的目标;同时对激光在大气传输中能量的衰减和光强的起伏进行了工程计算和分析论证,结果表明:大气湍流会大幅度降低激光主动探测系统的探测距离。 展开更多
关键词 激光主动探测系统 “猫眼”效应 离焦量 探测概率
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基于线阵CCD反狙击探测仪的研制 被引量：7
14
作者 毕博瑞 薛常佳 +2 位作者 谷衡 张晓辉 侯风乾 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期203-206,共4页
针对传统反狙击探测方法主动性差、定位精度低的不足,提出了一种运用"猫眼效应"原理实现激光主动探测的反狙击方法。系统采用半导体激光器作为光源,以线阵CCD作为激光回波探测器。光学系统将一定角度的接收视场和线阵CCD的2 ... 针对传统反狙击探测方法主动性差、定位精度低的不足,提出了一种运用"猫眼效应"原理实现激光主动探测的反狙击方法。系统采用半导体激光器作为光源,以线阵CCD作为激光回波探测器。光学系统将一定角度的接收视场和线阵CCD的2 160个像元位置相对应,探测精度可达mrad量级。CCD工作时序由FPGA产生,其程序可在线编译。结合帧减和阈值比较算法,最大程度上剔除了噪声,试验探测距离可达250 m。 展开更多
关键词 反狙击探测仪 “猫眼”效应 线阵CCD FPGA(现场可编程门阵列)
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猫眼回波图像随CMOS器件激光损伤变化的实验研究 被引量：8
15
作者 雷鹏 孙可 +2 位作者 李化 聂劲松 孙晓泉(指导) 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1-7,共7页
成像系统中的CMOS探测器被激光损伤后,其猫眼回波会发生变化。对猫眼回波图像的变化进行了实验研究,发现随着用于损伤的激光功率增加,CMOS器件的微透镜发生分解,直至最终消失,并使器件表面形成由遮光铝膜和光敏区构成的二维光栅,猫眼回... 成像系统中的CMOS探测器被激光损伤后,其猫眼回波会发生变化。对猫眼回波图像的变化进行了实验研究,发现随着用于损伤的激光功率增加,CMOS器件的微透镜发生分解,直至最终消失,并使器件表面形成由遮光铝膜和光敏区构成的二维光栅,猫眼回波图像内的阵列光斑也经历了逐步消失又恢复的过程。以高斯随机表面模拟微透镜表面形貌,建模计算了猫眼回波图像随微透镜损伤程度的变化,计算结果与实验现象相符。 展开更多
关键词 衍射 猫眼回波 探测器表面 二维光栅 激光损伤
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利用Zemax分析“猫眼效应”的激光反射特性 被引量：7
16
作者 赵延仲 宋丰华 +1 位作者 孙华燕 黎伟 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期89-91,94,共4页
利用Zemax镜头设计软件建立了共轴的简化"猫眼效应"反射模型,并结合其强大的物理光学传播分析功能,仿真分析了目标镜头的口径、焦距、焦平面反射元件尺寸、倾斜度等主要参数对"猫眼效应"激光反射特性的影响。仿真... 利用Zemax镜头设计软件建立了共轴的简化"猫眼效应"反射模型,并结合其强大的物理光学传播分析功能,仿真分析了目标镜头的口径、焦距、焦平面反射元件尺寸、倾斜度等主要参数对"猫眼效应"激光反射特性的影响。仿真分析的结果表明,目标镜头的"猫眼效应"激光反射特性是受目标参数和入射激光特性所共同制约的,对于空中目标来说,其"猫眼效应"的激光反射特性完全可以为激光主动探测所用。 展开更多
关键词 激光光学 反射特性 “猫眼效应” ZEMAX 仿真
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提高平行光管分划板装调精度新方法研究 被引量：7
17
作者 何煦 吴国栋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期149-155,共7页
推导了分划板失调量与待测系统调制传递函数(MTF)下降之间的解析表达式,对光管和待测系统焦距比与分划板装调精度之间的数学关系进行仿真分析,发现焦距比为1,分划板轴向装调误差为0.0012mm引起的待测系统MTF下降为0.01。据此提出依据Zer... 推导了分划板失调量与待测系统调制传递函数(MTF)下降之间的解析表达式,对光管和待测系统焦距比与分划板装调精度之间的数学关系进行仿真分析,发现焦距比为1,分划板轴向装调误差为0.0012mm引起的待测系统MTF下降为0.01。据此提出依据Zernike系数定量指导装调,采用数字干涉仪与平行光管、分划板构成干涉光路进行逐次迭代调整的方法。实验与数学分析均表明,上述方法可显著提升分划板装调精度,其引起的探测器离焦导致的MTF下降可控制在0.013。实验结果与理论值之间的偏差表明,环境扰动等不确定度对标定精度产生影响,在测试环境良好的条件下采用上述装调方法,使用焦距与待测光电系统焦距相当的平行光管就可满足高精度光学标定与装调的测试需求。 展开更多
关键词 测量 光学检测 装调与标定 猫眼干涉法 平行光管 分划板
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激光主动侦察技术应用 被引量：6
18
作者 陈宏哲 郑荣山 +1 位作者 张英远 李相军 《光电技术应用》 2007年第2期19-21,61,共4页
光电设备或光学观瞄设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性亦被称为“猫眼”效应.从理论上分析了猫眼效应产生的机理,并将理论计算结果与实验结果进行了比较;论述了基于“猫眼”效应的激光侦察技术原理,最后介绍了该技术... 光电设备或光学观瞄设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性亦被称为“猫眼”效应.从理论上分析了猫眼效应产生的机理,并将理论计算结果与实验结果进行了比较;论述了基于“猫眼”效应的激光侦察技术原理,最后介绍了该技术的应用. 展开更多
关键词 激光侦察 猫眼效应 光学系统
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高斯光束通过猫眼逆反射器的变换特性 被引量：5
19
作者 谷锁林 赵延仲 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期320-323,共4页
运用矩阵光学对高斯光束通过猫眼逆反射器的传输变换进行了理论推导,并对猫眼逆反射器后向反射光特性进行了分析。研究表明,当入射光腰与猫眼逆反射器的距离不同时,选取合理的正离焦量可以得到比输入高斯光束发散角更小的反射光束。
关键词 矩阵光学 高斯光束 猫眼逆反射器 变换特性 猫眼效应
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基于APD的“猫眼”目标主动探测系统信噪比分析 被引量：6
20
作者 张瑜 刘秉琦 +1 位作者 周斌 武东生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1240-1243,共4页
信噪比是表征激光主动探测系统性能的重要指标,通过分析雪崩光电二极管(APD)的噪声来源和离焦"猫眼"目标回波功率,建立了APD探测器的信噪比模型,分析了离焦量、目标距离、激光发散角对APD探测器信噪比的影响,并进行了数值模... 信噪比是表征激光主动探测系统性能的重要指标,通过分析雪崩光电二极管(APD)的噪声来源和离焦"猫眼"目标回波功率,建立了APD探测器的信噪比模型,分析了离焦量、目标距离、激光发散角对APD探测器信噪比的影响,并进行了数值模拟分析,结果表明:离焦量的增大会引起"猫眼"目标回波功率变小,进而使APD探测器信噪比减小;"猫眼"目标距离和激光发散角的增大同样使"猫眼"目标回波功率变小,降低了APD探测器的信噪比。这为激光主动探测系统的设计和性能评价提供了必要的依据。 展开更多
关键词 雪崩光电二极管 “猫眼”目标 离焦量 信噪比
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