体全息成像系统的研究

体全息成像系统是结合一个作为光学场处理的体全息组件的成像系统.本文提出了一种利用体全息元件在三维成像中的应用的新的方法.体全息透镜由于其用于全息记录的感光胶膜的厚度和所具有的布拉格选择性,使得体全息成像系统可以利用光分层进行体全息三维成像且可选择识别物体的特殊属性(如空间位置、光谱信号等).     

基于非相干数字全息的多光谱成像技术

结合菲涅耳非相干数字全息和光谱成像技术的优点,提出能同时获得物体三维空间信息和光谱信息的四维成像系统,即在非相干数字全息系统中引入可调滤波器.在非相干光源照明下,记录三维物体在不同记录波长下的全息图,经数值处理获得物体不同波长的再现像.从波动光学的角度分析了该系统的点扩散函数,给出了再现距离与记录波长之间的关系.采用该系统对分辨率板单通道成像实验和多光谱成像实验进行了验证.     

扩大数字全息视场的方法研究

目的 扩大数字全息的视场,提高数字全息的实用性.方法 提出并从理论上研究了扩大数字全息视场的两种方法--预成像法和图像拼接法,分析了两种方法各自的优点和局限性,提出将预成像法与图像拼接法相结合扩大数字全息的视场.结果 将该方法应用于物体三维形貌的测量,获得了人嘴石膏模型的三维形貌.结论 将预成像法和图像拼接法相结合能够有效地扩大数字全息的视场.     

基于显著性物体检测和S-PCG算法的彩色全息显示系统

针对全息三维显示系统图像生成速度慢、重建精度低以及波前调制器件调制性能受限等问题,设计了一种面向真实物体的彩色全息三维实时显示系统.首先,利用深度相机采集真实物体的三维信息;其次,在采集端构建三维显著物体检测模型,采用显著性检测滤除冗余背景信息,获得准确的点云信息;最后,利用分割型点云网格化(segmented point cloud gridding, S-PCG)算法快速生成全息图,完成彩色全息三维实时显示系统的构建.实验结果表明,与传统方法相比,所提方法可有效降低全息系统的计算复杂度,提升采集端实时图像处理速度和重建精度.     

汕头科技馆建成“3D全息投影技术展示室”免费对公众开放

正6月10日,汕头科技馆建成"3D全息投影技术展示室",并免费对公众开放。"3D全息投影技术展示室"由虚拟成像展示和虚拟现实体验二部分组成。3D全息投影又称为虚拟成像,是光学成像的一种显示方式,利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像。它由柜体、分光镜、射灯、视频播放设备四部分组成,通过对产品实拍构建三维     

计算全息三维信息获取的研究

计算全息所用的目标数据一般是通过计算机三维软件模拟获得，这样对于计算全息的应用有一定的限制．提出利用三维激光扫描仪获取计算全息图三维数据的方法，研究了计算全息物光分布和扫描三维数据之间的关系，建立了依据三维物体扫描数据的模拟物光波前分布，并分析了立体数据计算全息消隐问题．     

基于空间三维物体重构的光场显示技术综述

目前的三维显示技术,如视差屏障显示、柱镜光栅显示、多投影显示、扫描立体显示,通过运用双目视差、视觉暂留效应使人眼获得三维图像。这些显示技术将物体显示在二维平面上,并不是在空间中重构出三维物体,丢失了深度信息,易引起聚焦辐辏调节冲突。体三维显示和全息显示可以在空间中重构出三维物体,但所需处理的数据量巨大,目前在计算速度、传输速率等方面都有技术限制。基于空间三维物体重构的光场显示技术利用光场在空间中重构出三维物体,主要包括层叠光场显示、快门光场显示、集成成像光场显示和矢量光场显示。该文分析了各种光场显示技术的原理和特点,认为矢量光场显示技术具有广阔的发展前景。     

一种改进的太赫兹主动成像系统

利用卡塞格伦反射镜组自行搭建了一套反射式太赫兹主动成像系统,以商用肖特基二极管探测太赫兹信号,进行室温下的太赫兹快速成像.系统采用二维旋转式扫描,相较于光栅扫描,其扫描速度得到了大幅提高.通过大量实验发现该太赫兹成像系统,仅对铜柱成像效果较好,对其他物体成像效果不佳,甚至无法成像.通过对其可能存在的问题进行分析,利用数学建模的方法重新构建系统扫描轨迹,解决了成像物体形变的问题.此外,采用狄洛尼三角剖分算法对采集的数据点进行插值运算,进一步改善了系统的成像质量.实验结果表明,改进后的太赫兹主动成像系统不仅成像结果形变小,而且对一些复杂结构的物体,仍能获得较好的成像效果,对于促进该系统应用于安检等领域有着重要的意义.     

无扫描三维成像激光雷达原理分析与成像仿真

介绍了无扫描三维成像激光雷达的系统结构及成像原理.无扫描三维激光雷达是一种不需要扫描机构的三维成像系统,由信号调制、信号发射、微通道板调制、信号积分接收等模块组成.发射的激光信号经过正弦调制,利用回波信号与本地振荡器的相位差计算得出目标上各点距离,这种测距方法称为面阵相位法.与传统的扫描式激光雷达相比,无扫描三维成像激光雷达具有结构简单、成像速度快、可靠性高等优点,同时对激光脉冲频率的要求很低,因此在武器的末制导、车辆的主动防撞、机器人视觉等方面有着广阔的应用前景.本文介绍了无扫描三维成像激光雷达的系统结构以及面阵相位测距法的基本原理,并在Matlab环境下针对点目标、面阵目标对成像算法进行了仿真.验证了面阵相位法的测距原理及无扫描三维成像激光雷达的成像原理,并分析了可能存在的信号功率误差和CCD读数时的末位不稳定对成像精度的影响,为无扫描三维成像激光雷达的设备研制提供了有益的参考.     

基于数字全息和计算全息的动态三色全息三维显示

为了实现数字全息图和计算全息图再现像的融合,将数字全息、计算全息与空间光调制器相结合,构建了一个数字化动态三色全息三维显示系统,用数字全息术记录实际物体的全息图,用计算全息术计算得到虚拟物体的全息图,然后将2种全息图输入到空间光调制器中.结果显示:通过空间光调制器的衍射,在空间中得到虚拟信息与实际信息融合的再现像.该方法实现了数字全息图和计算全息图再现像的融合,达到了增强真实物体的三维显示效果.     

超声动态图像计算机管理系统设计

针对目前各医院对超声图像管理的要求, 采用Ｄｅｌｐｈｉ３－０ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ 编程语言设计超声动态图像计算机管理系统, 动态分类查询病例资料、图像及诊断报告, 可应用于临床实际、Ｂ超教学及医学研究, 也是对医学图像管理计算机化的一个探讨     

基于离散傅里叶变换计算介质损耗因数的二周期修正法

提出一种基于离散傅里叶变换的二周期修正法, 利用该方法可计算电力系统的介质损耗因数. 通过将电网信号两个周期的采样修正为一个周期, 可减小由频率偏移导致的频谱泄露和截断误差. 误差分析表明, 该算法与传统方法(加窗法)的精度具有相同的数量级, 但其运算时间比传统方法运算时间减小3倍以上.     

用粒子系统显示三维旋动射流

粒子系统提供了一种从相当简捷的抽象描述中产生复杂结构的方法,可以产生传统的由面构成的物体难以产生的动态和“模糊”效果．笔者借助于粒子系统的这一特性,动态地显示旋动射流复杂的过程,将有助于更加深入地理解旋动射流的特性．结果表明粒子系统是显示三维旋动射流的一种较为有效的手段．     

基于S3C2410电力线载波远程抄表系统的设计

提出并初步实现了基于电力线载波的三级架构的远程无线抄表系统,其中基于S3C2410处理器的集中器的设计开发为远程抄表系统的核心。该集中器可用于家用三表的远程抄表,与传统的人工抄表、电话线抄表相比,极大地提高了效率。同时在设计中增加了除电力线外的其他通信接口,便于因地制宜地采用符合实际的通信方式。     

基于IEEE 802.11a的E1无线传输系统及其应用

在分析IEEE 802.11a和E1传输两种技术各自特点的基础上,介绍了基于802.11a的E1无线传输系统的系统构成,提出了该系统几种典型的应用模式,并与传统的E1微波传输系统做了比较。基于802.11a的E1无线传输系统具有频段无需申请、组网方式灵活多样、可同时传输E1数据和IP数据以及成本低廉等优势,可作为传统E1微波传输系统的替代和补充而广泛应用。     

TRIZ理论在搜索引擎创新设计中的应用研究

萃智(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch,TRIZ)理论可以用于分析传统搜索引擎系统用户体验不足的问题,是对系统进行改进的有效工具.首先采用TRIZ理论中的三轴分析法来分析传统系统的技术矛盾,包括原因轴、系统轴和操作轴分析,以确定导致系统个性化和人性化体验不足的根本原因.在对问题进行描述和分析后,利用TRIZ理论来指导改进传统搜索引擎中的缺陷,并提出了系统设计方案.最后,为了进一步测试改进后系统的查准率和有效性,进行了查准率实验.实验结果表明,改进后的系统查准率比传统的系统提高了10％左右.     

两级爆轰驱动装置发射弹丸的实验和数值模拟

为研究利用多级爆轰驱动发射高速爆炸成型弹丸的可行性,利用两级爆轰驱动进行发射爆炸成型弹丸的实验研究.二级爆轰驱动系统的次级被置换为成型装药,研究改变装药高度对弹丸速度的影响,并利用数值模拟对实验的结果进行比对.实验结果和数值模拟结果吻合良好.实验结果表明,二级爆轰驱动装置比传统一级成型装药能大幅提高爆炸成型弹丸的速度,具有发射大于3km/s弹丸的能力.     

区间卡尔曼滤波算法在组合导航数据融合中的应用

传统卡尔曼滤波算法在系统参数不确切已知或随时间变化时无法直接应用。本文通过将参数变化的系统建立成区间模型,给出了一种处理系统参数不确定性的区间卡尔曼滤波算法,该算法运用一种较为简单的区间矩阵求逆方案,在统计最优性能及迭代形式方面与标准卡尔曼滤波算法相当,仿真验证了该算法在低成本INS/GPS组合导航数据融合中应用的可行性。     

相关向量机在光纤预警系统模式识别中的应用

由于传统模式识别方法存在过学习、训练时间长等缺陷,不能满足光纤预警系统实时在线监测的要求.相关向量机能够克服传统方法的缺点,识别精度高,向量机个数需求少,因此,将相关向量机应用于光纤预警系统模式识别中,采用小波能谱和小波信息熵的特征提取方法,在测试阶段采用有向无环图的方法进行多类识别.通过对威胁管道安全的事件进行实验,识别精度达到92.67%,向量机个数只有2个,验证了相关向量机方法应用于光纤预警系统的可行性和有效性.     

面向自顶向下设计的三维特征建模技术研究

针对现有三维CAD工具在自底向上产品设计建模方面存在的不足，提出了自顶向下的特征建模方法，包括六个层次，即功能层、概念设计层、装配层、零件层、特征层和B-rep层．在概念层设计上，用三维约束系统建立了自顶向下的设计环境，提出了以特征为核心的信息模型解决方案，形成了一套完整的特征造型系统．运用面向对象的分析、设计方法，初步实现了一套面向自顶向下设计过程的三维CAD原型系统．