CCD在夫琅禾费实验数据处理中的应用研究

基于CCD技术在光学图像信息采集上的应用,结合计算机强大的信息处理功能,以光学实验中的夫琅禾费实验为例,应用CCD技术对实验中被测图像进行信息的采集、存储及数据处理.结果表明,该实验方法与传统的实验方法相比,可获得较高的测量精度,实现了光电一体化设计,并对CCD在其它光学实验数据处理上的应用提供参考.     

瞬态浓度场的光学测量系统

基于数字图像处理技术和光学粒子散射理论，研制了具有非接触式、全场测量、被测面积大和成本低等特征的瞬态浓度场定量光学测量系统，其可以测量瞬态浓度场的相对值，经过标定也可以测量绝对值．实验结果表明，该系统与传统的接触式单点浓度测量方法相比，具有显著的全场瞬态测量的优越性，应用前景广阔。     

双四象限探测器位置自适应测量新模型

为了得到最佳的动态跟踪性能，提出了最小二乘向量机与矩阵光学相结合的建模方法，建立了双四象限探测器在激光跟踪光路中的全新测量模型，该模型可实现对探测器参数的自适应测量．相对于以往的数学模型和测量方法，该模型具有清晰的物理含义，更符合研究对象的工作机理．使用该模型可获得更完整的测量样本，消除了测量中的“死点”和“坏点”，对位移量测量的不确定度为1μm，最大误差在原研究基础上减小了3μm，系统也省去了多维高精度的测量和机械调整系统．这一模型同时为三维小角度测量提供了一个快捷的技术途径．     

一种用微机控制的光学纤维遥感图象及显示系统

概述近年来,随着光学通讯技术的发展,光学纤维的应用范围日趋广泛。它作为传感元件,除了用於许多物理参数的测量之外,还因其柔软性,用来制作适合各种用途的传象束。将光敏元件与光学纤维来相连,构成光纤光电藕合器、这种器件在光电藕合上等效于电荷藕合器(简称CCD器件),在传感光信息方面,可开辟应用范围,作为图象传感器。目前,以高纯度石英材料作蕊料的光学纤维已广泛用于光通讯技术中。但由於这种材料制备困难、成本高,在以传光为主要目的的应用中一般将受到限制。     

一种自制线形平行光

光源在生活中起着至关重要的作用,而且随着光电技术的发展,光源已经不仅仅应用于人们的日常照明,更多的应用于测试测量技术中,而在光学测量中,光源的好坏直接影响测量结果的精确度。同时随着CCD技术的不断完善,线阵CCD在测试测量中也得到了飞速发展,线形平行光也得到了广泛的应用,而市面上线形平行光产品比较少见而且昂贵,本文提出了一种自制线形平行光的设计方案。     

CCD技术在大学物理实验教学中的应用

CCD是新型的半导体光电转换器件,CCD技术是现代光电子学和测试技术中最活跃、最富有成果的研究之一,在大学物理实验教学中发挥着积极有效的作用。介绍了CCD的主要结构和工作原理;列举了CCD在大学物理实验——单缝衍射实验、声光效应实验、牛顿环实验、杨氏模量的测量实验、分光计实验等中的几个应用。     

CCD及其在物理实验中的应用

CCD技术为现代光电子学和测试技术中最活跃、最富有成果的研究之一，在物理实验中发挥着积极的作用，有着十分广阔的发展前景。本文介绍CCD的几个主要性能及参数；简述CCD测量系统的组成及工作原理；列举CCD在物理实验中的应用。     

光学法诊断发动机燃烧过程的实验研究

研制了一个用于发动机燃烧过程监测和分析的光电测量系统，包括一个以镀膜蓝宝石棒为传感头的光纤燃烧传感器，一套以光电倍增管ＰＭＴ为光探测器的检测电路和一套数据采集分析系统．应用这个系统在一台汽油机上进行了实际测量．实验表明，光学法可以准确地测出发动机燃烧过程的时间参数，从光强变化曲线可以得到混合气均匀性和燃烧循环波动之间的关系     

SiC材料发光性能表征综述

本文从SiC材料发光性能表征方法出发,介绍了光致发光、阴极荧光和离子激发发光三种光学测量方法．不同发光表征技术适用研究材料不同的品质特征,光致发光是一种无损检测,阴极荧光对SiC外延层的位错缺陷具有更好的测量效果,离子激发发光可以观测缺陷发光的原位信息．发光变化与材料中的缺陷中心相关,因而光学测量可以很好地反映材料内部特征．通过不同光学测量方法研究SiC材料的发光性能,为更好地拓展SiC发光应用奠定了重要基础．      

测量生物组织光学特性参数的单积分球技术

对测量生物组织光学性质的单积分球系统和双积分球系统进行比较和分析，提出了一种应用比较法进行测量生物组织漫反射率和透射率的单积分球技术，并通过Kubelka-Munk模型获得了离体猪肌肉组织光学特性参数，这种测量技术也适用于离体人体组织的光学特性参数测量．     

基于边缘光流法向分量的运动区域划分

为克服传统运动区域分割算法对光流求解正确度的依赖,提出了一种基于光流法向分量的运动区域分割算法.该算法利用有区别的同区域判决函数对各个边缘点及其邻域进行光流法向分量的相关性聚类.利用Matlab软件对合成图像和真实图像进行了仿真.结果表明,在参数选择合理的情况下,该算法能够正确地对图像序列中的运动区域进行分割;并且由于仅对于边缘点处的光流法向分量进行处理,算法速度也比基于完全光流矢量的算法有所提高.     

AR/VR虚拟显示光学测量及IEC国际标准进展

 虚拟现实、增强现实技术近年获得快速发展,但虚拟显示的视觉舒适度、体验感和实用性仍有待提高。如何对虚拟显示的光学性能、图像质量等关键性能指标进行量化评价和准确测量,是产业界非常关注的问题。AR/VR虚拟图像与液晶显示屏等传统显示图像的成像方式不同,测量方法有较大差别,本文根据虚拟显示的成像方式,提出了模拟人眼的入瞳、视野、视角方向及光谱响应等特性的测量技术。同时,结合IEC TC110 WG12"穿戴显示"工作组的标准化工作情况,介绍了AR/VR虚拟显示光学测量方法国际标准化的进展。     

数字图像法测量光纤端面几何参数

基于数字图像处理的方法对光纤端面的几何参数进行自动测量,具有处理速度快、测量精度高以及不过于依赖操作水平的优点.利用数字图像处理技术对各种光纤端面图像进行分析并进行必要的数字图像处理;针对不同光纤端面的特点,建立相应的数学物理模型,计算出各种待测光纤的几何参数;并用Matlab7.0软件设计出简单方便且功能完善的光纤端面几何参数测量软件系统.     

基于CNN的彩色图像边缘提取方法

根据人眼对R、G和B的敏感特性,提出一种基于视觉感知的矢量角度彩色空间距离度量方法,较传统方法补偿了RGB颜色空间的不均匀性,有效提高了RGB颜色空间内色差度量的精确程度.对基于细胞神经网络(Cellular Neural Network,CNN)进行的彩色图像边缘提取进行理论分析,确定与其功能相适应的最佳模板参数.实验结果表明:该算法不仅实现了彩色图像的边缘提取,同时提取效果更全面,更符合人眼的视觉效果,具有较强的鲁棒性.     

眼压测量与眼底图像动态采集系统设计

 眼疾的诊断与治疗中发现,青光眼是高眼压及昼夜变化引起的视神经头变质,是导致失明的第二大主因。只有发现眼压异常升高并伴有视野缺损和眼底视盘改变时,才可诊断为青光眼。因此,眼压和眼底血管网络是诊断青光眼的两个重要参数。本文基于Goldmann压平眼压计原理,实现通过单次测量同时获取眼压值与眼底图像。以FPGA为核心,通过光学探头触压角膜完成眼压测量与眼底图像的动态采集。眼压测量通过Nios II嵌入式软核控制驱动光学探头触压角膜的压力,利用角膜压平至一定面积时对应的压力获取眼压值。眼底图像的动态采集系统包括照明系统和观察系统两部分。照明系统选择柯拉照明,而观察系统通过图像传感器采集角膜压平图像和眼底图像,并上传至主机进行显示和保存等。该系统可以便捷有效地实现眼压值的计算与图像的实时动态采集、USB上传、显示与存储,提供青光眼诊断的两个重要指标。     

基于图像量测的光学触摸式测量系统的研发

基于现有测量系统的基础上,创造性的开发出光学触摸式的测量系统(Optical Touching system).新开发的系统的精度较以往系统有了一定程度的提高.OTS系统具有操作方便的特点,它是利用数字图像技术对被测量物体的图像进行处理、分析、研究,以获得物体的尺寸、位置、数量、外形轮廓等参数.     

一种与亮度细节相关的图像质量评价方法

由于图像质量取决于主观视觉标准,基于HVS模型分析图像质量的方法,逐步成为图像质量评价的一个新的活跃研究方向。文章基于JND思路,采用建立正交变换库的方法,将图像划分为不同的频带,获取对应频带下的亮度细节视觉阈值,建立亮度细节损伤因子,确定与图像亮度细节相关的质量评价方法;实验方法扩展了视觉多通道特性的分析方法,对应正交变换亮度细节视觉阈值的结果,可以提供图像质量评价参考使用。     

一种模糊自适应图像水印算法的研究

提出了一种基于离散余弦变换（DCT）的模糊自适应水印算法。利用人类视觉系统的照度掩蔽特性和纹理掩蔽特性，结合原始图像的特点，设计了二阶模糊控制器，建立了合理的模糊推理规则，根据图像的灰度值和块均匀度可以决定水印嵌入的强度，使之能够自适应于原始图像。实验结果证明，算法在保证水印化图像质量的前提下，对一些常见的图像处理和噪声干扰具有良好的鲁棒性。算法将二值图像作为水印，将模糊集合理论引入数字水印技术领域，有一定的实用价值和发展前景。     

倾斜型电磁聚焦系统的电子光学(英文)

本文给出了倾斜型电磁聚焦系统在随动坐标系下的电子运动方程,导出了系统的象差表达式,探讨了表征该系统的鉴别率特性的均方根半径,编制了设计倾斜型电磁聚焦系统的通用程序,计算了电子光学外形尺寸,电子光学传递函数与均方根半径检验并比较了所采用的横向象差表达式的精度。结果表明,利用象差方程计算倾斜型象管的传递函数较通常由运动方程计算落点的传统法节省3/4～5/6的时间并具有足够的精度。     

一种新的分块压缩传感图像重建算法

针对传统压缩传感一次性随机测量整幅图像所导致的存储量大、重建时间长等问题,提出了一种新的分块压缩传感重建算法.首先,将图像分割成一系列子块,分别将每个子块的所有列向量首尾连接起来构成原始信号;其次,将该信号经过稀疏变换后投影到观测矩阵上得到对应的观测值,再利用优化方法从这些观测中重建出信号;然后,分类每个重构子块的活动...