热超声倒装键合机视觉系统的设计与实现

针对热超声倒装键合过程中对准工作的特点,确定合理的视觉自动对准方案,在对多种颜色和形状的LED光源进行实验对比的基础上,设计环形LED光源与单个LED发光二极管组合的照明方式,使芯片、基板表面亮度一致且表面几何特征清晰。视觉软件以HexSight为核心,利用创建参考点实现不同目标的识别,并对2个CCD摄像机的控制方案进行优化。通过分析多次识别结果对单项误差进行评估,并以实验用1 mm×1 mm的表面有8个凸点的芯片为例计算视觉识别系统的综合误差,结果表明此视觉识别系统满足芯片键合时对定位精度的要求。     

基于LED扩展光源环形均匀光斑的自由曲面透镜设计

提出了基于贝塞尔曲线控制点多参数优化自由曲面透镜的方法,利用该方法设计了一款适用于LED扩展光源并能在目标平面内实现环形均匀照度分布的自由曲面透镜.利用光线追迹软件模拟该透镜的光学性能,结果表明,在距离光源1000 mm处的目标平面内,实现了外半径为2 000 mm、内半径为1000 mm的环形均匀照度分布,照度均匀度为0.91,光能利用率为0.80,即该透镜在实现高照度均匀度光分布的同时仍能保持较高的光能利用率.     

LED路灯模拟控制系统的设计与实现

设计了一套LED路灯模拟控制系统。系统采用单片机控制,由支路控制器和单元控制器构成,控制器间采用多机串行通信方式通信,以两路1W的LED灯控制系统模拟两个单元控制器,采用恒流电路驱动,通过多种控制方式,如定时控制、根据环境光线明暗控制、根据交通情况控制及LED灯的短路和断路故障报警等,实现了LED灯的节能和智能控制。制作表明,本系统达到了较高的技术指标.     

在线图像可视铁谱LED阵列反射光源设计与实现

针对在线图像可视铁谱(on-line visual ferrograph,OLVF)反射光源亮度低、照明不均匀影响铁谱成像质量的问题,提出了一种用于OLVF探头的LED阵列反射光源。该反射光源为圆环形LED阵列结构,由8颗0.1W小功率LED组成。基于照明均匀性理论与仿真分析,确定了反射光源结构参数、安装高度及均匀照明区域大小;利用TracePro仿真计算了光源在磨粒沉积区域的照度均匀性。实验结果表明:圆环形LED阵列反射光源的照明均匀性较好,磨粒沉积区域的辐照度分布为130~150W/m2,其光通量为56.64lm,显色指数为82.6,色温为6 376K,功率为0.336 1W,符合OLVF的低功耗、高亮度、均匀性照明等要求,铁谱成像质量得到了提高,有利于磨粒形貌观测与视觉特征信息提取。     

基于LED光源的前照灯用反光器研究

基于白光LED光源和车前灯技术要求,设计出一款适用于车前灯的集光反光杯,光源采用上下双排LED结构,实现远光、近光照明要求.源于光源和目标面效果的逆向分析算法得到反光器的配光曲线,构建出反光器,反光杯结构小巧,能量利用率达到97%.     

多族阵列COB光源模组在LED照明中应用

正引言LED在照明领域的发展日新月异,演绎着传统光源和新兴光源的优胜劣汰,市场纷争,可谓精彩纷呈。在国家倡导节能减排,绿色环保的政策扶持下,LED得到快速发展。较之传统节能灯具,作为新兴光源照明灯具,LED的技术、设计更加灵活、新颖,对其光效、寿命等要求更高,因此对LED封装光源的要求选择也更具多样性。其中COB(Chip On Board板上芯片)作为LED封装光源中     

折反式LED光源准直系统设计

利用光学传播原理,结合LED光源的发光特点,经过二次光学设计,设计出由透镜和反光杯构成的LED光源准直系统。基于TracePro软件,分析出当折反组分临界角在45°～55°之间,折反系统组装尺寸只有2 080 mm3;并且分析得到,对于此系统,当光源面积采用1 mm×1 mm的LED芯片时,光束发散半角小于3°。分析结果表明,该准直系统,弥补了LED照明光源发散的缺点,设计结构紧凑,准直效果良好。     

太阳能LED路灯系统的设计

针对传统路灯光效低、耗电量大的问题,设计了一种小功率太阳能LED路灯系统.对本地区的年总辐射量与功率为5 W的LED负载光源工作的状态进行分析.选择45 W太阳能电池板和12 Ah铅酸蓄电池,以AT89S52单片机核心,采用DS12887时钟芯片和HC-SR501人体红外等模块,对LED光源进行时间、红外控制.路灯在晚上自动点亮,无人时以2/3功率照明,有人时以全功率照明;早上自动熄灭.对设计的太阳能LED路灯系统进行实验测试,结果表明:该系统功耗较低,以全功率工作时,电压13.6 V,电流0.375 A,功率5.1 W;以2/3功率工作时,电压13.5 V,电流0.270 A,功率3.6 W,并在连续3个阴雨天的情形下也可正常工作.该路灯可广泛适用于居民小区和工厂等环境.     

采用80C196KC智能控制工业缝纫机

本文介绍采用80C196KC微控器对工业缝纫机控制的设计实现.采用光电传感器、霍尔传感器等部件实现通道数据输入与输出功能采用Intel8279专用键盘/显示器接口芯片、LED数码管、接触式按键控制器实现人机接口.     

基于变结构的移动机器人侧向控制器的设计

采用基于后推与模糊滑模控制相结合的方法设计了移动机器人的变结构状态反馈控制器,实现了对道路跟踪侧向误差的渐近镇定控制.应用Lyapunov定理推导了移动机器人满足非完整性约束的时变光滑状态反馈镇定控制律;将状态控制区域分为远离奇异点的稳定工作区域与含有奇异点的非稳定区域2部分.设计模糊控制嚣来控制移动机器人的状态从非稳定区域向稳定区域转变,并采用移动机器人Amigobot作为实验平台验证了控制器设计的有效性.研究结果表明:侧向误差较大时,模糊控制器确保移动机器人在稳定区域内沿着模态切换线减小误差;当侧向误差较小时,时变光滑状态反馈控制实现对移动机器人的平稳镇定.在控制器设计中,将移动机器人的平移速度视为渐变参数,根据侧向误差能量函数的变化进行模糊自适应调节.     

光电子成像:走向新的世纪

半个世纪以来,光电子成像(主要包括微光成像和热成像)技术取得了惊人的发展,显示出极为辉煌的前景.在微光成像技术方面,发展了一代、二代和三代直视像增强技术,真空和固体微光摄像技术及光子计数成像技术;在热成像技术方面,发展了致冷型一代、二代和三代热成像技术和非致冷型列阵热成像技术.回顾光电子成像技术自1930年以来的进展,展望新世纪中微光四代像增强技术、新型微光摄像技术和先进的焦平面(FPA)和非致冷型热成像技术的发展.     

井下电视图像定量解释

井下电视成像系统是一项较新的测井技术 ,可以直观地监测井下油管或套管的技术状况 .利用数字图像处理技术 ,对井下电视图像进行了数字化处理、图像分割和边缘跟踪 ;并利用成像原理得出了电视图像中实物的几何尺寸 ,达到了井下电视的定量解释目的 .通过实际应用表明 ,该定量方法解释结果准确可靠 ,是对井下电视测井技术的进一步完善     

柱塞式汽车制动器总泵活塞表面缺陷视觉检测的光源优化

分析了柱塞式汽车制动器总泵活塞表面的缺陷特点及其视觉成像难点,设计并优化了适用于柱塞式活塞表面缺陷机器视觉检测的立体组合光源,通过柔和光线设计减少了检测图像的噪点.同时,建立了光线发射-反射-成像全过程的光强度折损数学模型,对光源和镜头采用偏振光滤除技术,通过合理选择偏振片的透振方向,达到了减弱无缺陷位置亮度、减小反光带宽度和增强图像对比度的效果,通过光源优化,对活塞表面缺陷进行了图像采集,并建立了表面缺陷类型数据库.经样本数量为300的随机抽样实验结果表明,优化光源系统后的视觉检测无漏检现象发生,误检率不大于2%,达到了预期效果.     

位相调制光栅假彩色编码的部分相干光理论分析

本文根据部分相干光理论分析了互强度在白光信息处理系统中的传播，计算了位 相光栅编码图象在解调系统输出平面上的互强度和强度分布，解释了图象密度假彩色 的原理．     

共焦显微系统中引入圆环光瞳对成像特性的影响

在共焦显微系统中引入圆环光瞳将影响系统的成像特性,就轴向分辨率及杂散光的抑制两方面进行了分析,并给出了初步实验结果.     

结构光和显微术相结合实现光学层析

针对共焦测量中单点扫描速度慢、机构复杂、光能利用率低的问题，介绍了一种利用结构光和共焦显微术相结合来实现多光束测量的新方法．通过改装显微照明光路，投射一结构光到被测物体上，获得了物体的层析像与普通显微镜成像的叠加像．该叠加像经过解码算法，实现了非零频分量的层析成像，并利用互强度理论，对该层析显微镜的层析能力和解码算法从理论上给出了表达式．数值模拟表明，该系统与针孔阵列、微透镜阵列和孔径相关相比，不仅简便可行，而且提高了速度，光能利用率也得到了明显的改善．     

井下叶栅偏心块质量优化技术研究

井下叶栅转动使得套管串产生偏心公转振动,套管偏心公转改变了井内环空流体的运动状态,使井内流体产生周向流动实现紊流顶替,改善了窄边顶替效率和固井质量。建立了偏心叶栅作用下井下套管串偏心公转振幅计算模型,分析了不同公转振幅条件下环空流体的旋流速度,在此基础上根据偏心块质量与套管公转振幅之间的关系,对不同井深处实现环空紊流顶替的偏心块质量进行了优化,从而为不同井深处井下偏心叶栅结构的优化设计提供必要的依据。     

结构光三维成像技术研究进展

结构光三维成像技术作为一种主动非接触式成像技术,不但可以保存物体的三维空间信息,而且可以完整地复现物体的空间三维图像.该技术在高精度、高分辨率复原物体轮廓方面有着重要的意义.该文综述了基于不同结构光的3种成像方法,重点介绍了基于面结构光的成像方法及其关键技术,最后对结构光三维成像技术进行了总结和展望.     

紫外光刻中部分相干光的传播及衍射效应

基于Hopkins公式,研究了接近式紫外光刻中扩展准单色光源经柯勒照明系统传播到掩模表面上任两点的复相干度,并建立相应的基于部分相干光理论的光刻模型.应用部分相干光的传播理论,研究掩模平面到光刻胶表面任意两点互强度的传播,进而得到光刻胶表面的光强分布.以此为基础,分析了由于掩模与光刻胶之间光的衍射效应而产生的光刻微结构的图形失真.给出了理论模型的计算模拟结果,并用实验对该理论模型的计算结果进行了验证.     

基于LED光源的窄带成像内镜系统的设计

窄带成像技术(narrow band imaging,NBI)是一种光学图像增强技术,可以对人体腔道黏膜内的血管形态进行增强显示。根据人体黏膜组织与光源相互作用的物理特性,设计了一种基于LED光源的窄带成像内镜系统;其中提出了一种新的窄带光源设计方案及与之配套的图像重建方法,该内镜系统可以有效地强调黏膜表层及其下层的血管形态,突出黏膜内血管与周围组织间的对比度,提早癌检出率。