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基于双目视觉的多点三维振动测量系统 被引量：15
1
作者 黄鹏程 杨波 +3 位作者 万新军 张薇 李道萍 解树平 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期448-452,共5页
振动测量是现代制造业发展的关键技术之一,在军事、工业、农业等方面具有重要的应用意义。为了实现大视场、高效率的非接触式测量,基于双目视觉原理设计了一种多点三维振动测量系统。在待测物体表面粘贴多个标志点,对左右相机图像上的... 振动测量是现代制造业发展的关键技术之一,在军事、工业、农业等方面具有重要的应用意义。为了实现大视场、高效率的非接触式测量,基于双目视觉原理设计了一种多点三维振动测量系统。在待测物体表面粘贴多个标志点,对左右相机图像上的标志点进行多点同步准确匹配计算得到其空间三维坐标,实现三维测振。选取五个标志点进行实验,结果表明,测量误差最大为91μm/m,可满足大多数振动测量的要求。 展开更多
关键词 光学测量 三维测振 双目视觉 多点匹配
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采用折反式成像的超短焦距投影物镜设计 被引量：6
2
作者 李润芝 杨波 +2 位作者 张婧京 万新军 张薇 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期305-309,共5页
为了使投影设备具有超短投影距离,实现大尺寸高清显示画面,设计了一款采用折反式成像光路的具有大相对孔径和小投射比的超短焦距投影物镜。系统使用12mm（0.47in）DMD微显示芯片,在450mm距离处实现了2032mm（80in）的投影画面,采用远心... 为了使投影设备具有超短投影距离,实现大尺寸高清显示画面,设计了一款采用折反式成像光路的具有大相对孔径和小投射比的超短焦距投影物镜。系统使用12mm（0.47in）DMD微显示芯片,在450mm距离处实现了2032mm（80in）的投影画面,采用远心光路提高像面照度均匀性。基于微分几何原理和斯涅尔反射定律,建立自由曲面方程计算自由曲面轮廓线的离散点坐标,运用最小二乘法进行偶次非球面拟合得到非球面反射面,对大视场像差和畸变进行校正。物镜焦距为2.64mm、光学总长193mm、投射比0.25、F数1.83、视场角150°作为参数;各视场MTF值在单个像素对应的奈奎斯特频率处达到0.3以上,水平、垂直TV畸变小于0.5%,投影像面相对照度大于90%。各项指标满足系统设计要求,结构简单,易于加工和生产。 展开更多
关键词 应用光学 光学设计 超短焦投影物镜 自由曲面
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谐振腔内的高质量圆对称艾里光束的产生方法 被引量：5
3
作者 朱一帆 耿滔 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期256-264,共9页
本文提出一种在谐振腔内产生高质量圆对称艾里光束的方法,通过使用针对特定参数光束设计的衍射光学元件替代反射腔镜,可在腔内获得所需的特定参数光束.研究结果表明,该方法产生的圆对称艾里光束的参数可控;模式能量损耗低,接近高斯基模... 本文提出一种在谐振腔内产生高质量圆对称艾里光束的方法,通过使用针对特定参数光束设计的衍射光学元件替代反射腔镜,可在腔内获得所需的特定参数光束.研究结果表明,该方法产生的圆对称艾里光束的参数可控;模式能量损耗低,接近高斯基模光束;光束质量高,明显优于目前常用的傅里叶空间纯相位全息编码法.接着,讨论了组装系统时产生的腔长误差和同轴度误差,以及加工衍射元件时产生的刻蚀误差对产生光束的影响.结果表明,现有的机械调节技术和微纳加工技术,完全能满足系统误差的精度要求,显示该方法对误差有较好的容差性. 展开更多
关键词 圆对称艾里光 谐振腔 特征向量法 衍射光学元件
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角膜曲率测量中自动识别的对焦评价 被引量：3
4
作者 方丽萍 陈兆学 +2 位作者 陈鹏 王成 张大伟 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期218-223,共6页
角膜曲率测量一般是采用视标成像的方法得到角膜的反射像后,通过对反射像的再成像间接得到角膜的曲率半径。为了实现对角膜曲率测量图像的对焦判断,在简化角膜曲率测量系统的基础上,对获取的图像对焦算法进行研究。对角膜曲率测量图像... 角膜曲率测量一般是采用视标成像的方法得到角膜的反射像后,通过对反射像的再成像间接得到角膜的曲率半径。为了实现对角膜曲率测量图像的对焦判断,在简化角膜曲率测量系统的基础上,对获取的图像对焦算法进行研究。对角膜曲率测量图像的六个测试光标分别进行像素统计,初步判别过度离焦的状态。对角膜曲率测量图像进行四方向Sobel算子的卷积运算,对得到的边缘增强图像进行对数灰度级像素统计,得到对焦评价值。将该算法与Tenengrad函数、方差函数和单一对数灰度级像素统计评价函数算法做对比实验,评价该算法的可行性。实验结果表明,该对焦评价函数具有良好的精确度、单峰性、灵敏度和无偏性,对细节信息较少、结构简单的图像的对焦评价方面有应用前景。 展开更多
关键词 图像处理 角膜图像 对焦评价 对数灰度级 四方向Sobel算子
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LED天幕灯的光学设计 被引量：2
5
作者 刘晓东 李湘宁 汪宇青 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期331-334,共4页
天幕灯是一款用于近距离照射大面积幕布的特殊灯具。为了在限定的区域内获得幕布的均匀照明,天幕灯需实现非对称、大角度的特定出射光强分布。基于几何光学和辐照度理论,首先建立满足幕布均匀照明要求的天幕灯配光曲线模型,然后再根据LE... 天幕灯是一款用于近距离照射大面积幕布的特殊灯具。为了在限定的区域内获得幕布的均匀照明,天幕灯需实现非对称、大角度的特定出射光强分布。基于几何光学和辐照度理论,首先建立满足幕布均匀照明要求的天幕灯配光曲线模型,然后再根据LED光源的发光特性进行二次光学设计,使LED天幕灯的出射光强分布与所需的配光曲线模型相匹配。根据能量守恒定律将配光曲线模型进行均匀离散化处理,建立直射和反射的有效叠加和补偿,依此设计得到反射面面型,实现照明要求。通过Zemax对所设计的LED天幕灯进行模拟仿真,结果表明,满足配光曲线的LED天幕灯可以通过多个灯具的简单照明叠加实现在近距离范围内对不同大小和形状的幕布进行均匀照明,其照明均匀度可达到85%以上,能量利用率可达到80%以上。 展开更多
关键词 非成像光学 光学设计 照明设计
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角膜曲率计的优化设计及实现 被引量：1
6
作者 陈鹏 王成 +3 位作者 郑刚 陈明惠 项华中 张大伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期51-61,共11页
为实现简化的角膜曲率测量系统,提出一种以角膜反射成像为原理的角膜曲率计,其测量方法是将六个呈正六边形排布的点光源准直后投射到角膜前表面,角膜反射图像经物方远心光路成像在CMOS上;利用重心算法求出角膜反射图像中位于正六边形长... 为实现简化的角膜曲率测量系统,提出一种以角膜反射成像为原理的角膜曲率计,其测量方法是将六个呈正六边形排布的点光源准直后投射到角膜前表面,角膜反射图像经物方远心光路成像在CMOS上;利用重心算法求出角膜反射图像中位于正六边形长对角线上的两个点光源的距离,进而求得角膜曲率。本文对系统的成像质量、测量范围和测量精度进行了理论分析,并且采用标准模拟眼和人眼进行实验,以验证理论分析结果。结果表明:本文设计的测量系统的角膜曲率半径测量范围为5.5 mm～11 mm(对应角膜屈光度30 m-1～60m-1),测量误差为±0.02mm。这将为自动角膜曲率计的设计及优化提供技术支持。 展开更多
关键词 角膜曲率计 反射成像 远心系统 图像处理
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声分辨扫描光声图像的优化处理 被引量：2
7
作者 方丽萍 王成 +4 位作者 陈兆学 郑刚 陈明惠 项华中 张大伟 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期95-101,共7页
利用前期搭建的声分辨光声系统对小鼠耳朵进行扫描成像,获取的光声图像存在部分血管不连续、分辨率较低且边界不够清晰等问题。为了有效提高声分辨光声图像质量,采用连接断点、插值、小波去噪等方法进行预处理;针对插值带来的模糊边界... 利用前期搭建的声分辨光声系统对小鼠耳朵进行扫描成像,获取的光声图像存在部分血管不连续、分辨率较低且边界不够清晰等问题。为了有效提高声分辨光声图像质量,采用连接断点、插值、小波去噪等方法进行预处理;针对插值带来的模糊边界、损失细节等问题提出一种模糊集与分数阶微分小波增强相结合的图像增强方法,设计对比实验,结合信息熵、对比度改善指数和平均梯度等评价指标进行评价。实验结果表明增强后的图像血管连接性好、分辨率更高、高频信息表现更丰富,所提增强方法对光声图像的优化处理有应用潜力。 展开更多
关键词 图像处理 光声成像 模糊集 分数阶微分 小波多尺度变换
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