基于移相法的三维面型测量系统优化算法研究

概述了基于相位测量的光学三维面型测量原理和移相法相位测量技术。针对移相法相位测量过程中的移相误差,结合优化的方法研究了传统五步移相算法的误差估计。根据相位展开原理,提出了加权最小二乘相位展开方法,并分别用两种不同的优化方法进行二维相位展开,对结果比较分析,验证了其性能与效率。     

希尔波特变换法解调干涉条纹的相位

叙述了希尔波特变换法解调相位的原理，提出了仅从一幅光载频干涉条纹获取物体表面的全部相位信息，再由最小二乘法原理，迭代出信息的相位，并讨论了条纹相位的算法，误差分析和测量面形的模拟应用．     

基于傅里叶变换移相测量的相位测量轮廓术

移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源,提出一种对实际步进移相值进行测量,消除移相误差对相位测量影响的算法,该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合,利用傅里叶变换相位原理测量每次移相的实际相移量,然后根据相移实测值计算相位分布,进而获得物体表面蝗三维数据。该算法能够准确测量每步移相的实际相移量,不要求移相的均匀性和重复性,只需３帧图像就可解调出相位分布,不受移相误差的影响。仿真结果证实了该算法的有效性,实际图像数据处理结果表明,该算法可以基本消除由移相引起的误差。     

延迟线法相位噪声测试技术研究

压控振荡器(VCO)、YIG振荡器(YTO)等大漂移器件的相位噪声测试一直是测试领域的难题,本文详细介绍了利用延迟线法对该类器件进行相位噪声测试的原理和应用情况。     

基于相移原理的便携式岩石三维形貌测量系统

针对岩石表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,提出了一种基于数字光栅相移原理的便携式岩石三维测量技术,该技术由相位移法、外差原理和相位高度映射三部分组成.相位移法和外差原理相结合能够自动完成相位展开,同时保持相移法原有的相位求解精度;然后根据相位展开后的相位图,利用相位高度映射算法来完成岩石的三维形貌测量.利用基于多频外差原理的三维测量技术建立了一套三维测量系统,该系统由一个CCD摄像机和一个数字光栅投影器组成.利用上述系统对一块岩石进行了测量实验,结果表明:该系统能够准确地完成岩石测量.     

基于改进相差法的超声波微流量检测

针对传统超声波流量测量方法在微小流速工况下难以实现高精度测量的问题,提出一种基于计数器法与取样积分法相结合的改进相差法测量方法.首先采用高稳定性电子计数器实现整周期延迟相位粗测量,再基于取样积分原理实现剩余子相位的精细测量,通过增大取样积分次数抑制由抖动引起的相位差测量误差;同时通过移相控制,消除传统鉴相器具有的不稳定...     

新型无衍射栅型结构光投影系统

提出了一种用于相位法测量的无衍射栅型结构光条纹投影系统,以截面三角棱镜为主要光学元件来获取无衍射栅型结构光投影条纹.从理论上分析了栅型无衍射结构光的无衍射特性以及三角棱镜相关参数对条纹图样的影响,实验测量了系统观察屏上的条纹间距.理论分析与实验表明:该系统产生的无衍射结构光条纹的光强成正弦分布且对比度好,用于相位测量可以获得较高的相位分辨率,提高相位法测量的精度.整个系统光路简单、结构紧凑,有利于系统的集成与小型化.     

条纹分辨二次谐波自相关法重建超短光脉冲的波形和相位

介绍了条纹分辨二次谐波自相关法(FRSHG)重建超短光脉冲的波形和相位的方法, 对其可行性进行了证明和数值模拟, 利用条纹分辨二次谐波自相关法对直接调制DFB激光器光脉冲的波形和相位进行了测量.     

用米氏散射理论对光阻法微粒检测原理的诠释

通过对微粒-光束作用的讨论，证明传统的光阻法原理仅适合于对较大粒径的粒子检测做出解释。在悬浮液透射定律的基础上，推导了对光阻法原理的另一种解释，并用Mie散射理论进行了修正，将之命名为消光原理。实验证明，消光原理是对光阻法技术的一种更加合理的解释。     

利用径向剪切干涉法测量液晶空间光调制器的位相调制特性

研究了一种测量液晶空间光调制器的相位调制特性方法，采用共光路径向剪切干涉仪，对经空间光调制器调制后的波面进行径向剪切干涉后，获得其干涉条纹图，并用迭代算法计算其波面的相位分布，从而得到液晶光空间调制器上的相位调制曲线。     

基于神经网络的超声波乳化液质量分数测量

通过反向传播（BP）神经网络及径向基函数（RBF）神经网络，构建了一个实时的超声波乳化液质量分数测量模型，对结果进行了处理和分析，并对比了两者的优缺点．在此基础上，实现了对某些生产过程中乳化液质量分数的检测和控制．     

RLC阻抗特性的测量两种实验方法比较

分别采用实地法和虚地法测量电感、电容的阻抗特性,通过分析比较,发现采用实地法测量电感、电容的阻抗特性,所测得的阻抗、阻抗角测量值与理论计算值相比较误差较大;而采用虚地法测量电感、电容的阻抗特性,所测得的阻抗、阻抗角测量值与理论计算值相比较误差较小.     

等精度数字频率计几种设计方案的实验研究

研究了采用不同器件、不同设计方法实现等精度频率计的5种设计方案。依据等精度频率测量原理,分别针对51单片机、C8051F单片机、FPGA与单片机、FPGA及SOPC几种系统的等精度频率计设计方法、特点进行了详细的分析和实验教学研究。以及在此基础上扩展实现周期测量、占空比测量、脉宽测量功能的方法。意在引导学生拓展思路,使等精度数字频率计设计的实验教学实施具有启发性、开放性、探索性等特点。     

利用单波长椭偏仪对各向异性薄膜光学常数和欧拉角的研究

基于椭偏测量原理和4×4矩阵法原理,提出了利用单波长椭偏仪在光轴平行于薄膜表面方向上测量各向异性薄膜的薄膜参数(包括双折射率、厚度及欧拉角)的方法.通过转动待测样品90°的方法,得到2组椭偏参数,利用反演算法对2组椭偏参数进行反演,得到各向异性薄膜的4个薄膜参数;采用数值模拟分析了入射角、薄膜厚度、欧拉角及其定位误差对测量结果的影响;实验测量了光轴平行于样品表面的各向异性聚酰亚胺薄膜样品在转动前后的椭偏参数,并进行反演.结果表明:该方法提出的算法反演稳定性好、精度高;该方法测得各向异性薄膜的寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度以及欧拉角的精度分别达到0.000 1、0.000 1、0.1 nm及0.03°;寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度的最大测量误差分别为0.001 2,0.004 4以及4.57 nm;该方法具有较好的测量稳定性、自洽性及可靠性.文中提出的方法具有测量过程简单、对实验仪器要求低的优点,拓展了单波长椭偏仪的测量范围,提出了各向异性薄膜参数的测量方法,具有实际应用意义.     

平流层飞艇机载风速测量方法

 风场数据是平流层飞艇实现长时驻空和飞行控制的重要参数。针对平流层空气稀薄、传统机载压力式测风速方法测量精度低等问题,提出一种利用激光雷达直接探测技术的平流层飞艇机载风速测量方法。设计了基于直接探测原理的多普勒激光雷达测风速系统,构建了分别以FPI（Fabry-Perot干涉仪）和MZI（Mach-Zehnder干涉仪）为鉴频器的条纹成像技术的风速反演数学模型,并进行了数值仿真分析。结果显示,在355 nm波长出射激光和20 m/s径向风速条件下,FPI-条纹成像技术与MZI-条纹成像技术的径向风速测量误差分别为11.0%和6.5%,测量分辨率分别为1.90 m/s和1.62 m/s,表明该方法能够满足平流层飞艇机载风速测量要求。     

共振隧穿二极管串联电阻测量方法的比较与分析

介绍了采用3种测量GaAs基RTD器件的串联电阻参数的方法：温度特性法、外加电阻法和电桥法．研究发现，不同的测试手段，得到的串联电阻值存在较大差异．对每种测量方法的原理进行了比较分析，由于3种方法分别针对RTD的不同电流区域进行测量，因而串联电阻会随着测量区域的改变而变化，导致测量结果不一致对于RTD的不同用途要采用对应的测试方法，这为RTD在电路方面的应用奠定了基础．     

激光三角法测量表面形貌

对激光三角测量法应用于表面形貌的检测进行研究.通过分析激光三角测量的基本原理,得出光路设计条件与输入输出关系.分析了几种激光三角测量的改进方法的优点、局限与适用范围.讨论了激光三角测量中影响分辨率与精度的几个因素并提出应对的措施.     

斜视度测定与计算方法探讨

目的探讨斜视度的测定及计算.方法采用三种不同斜视度测量方法并进行比较.结果眼球系由两个非同心的角膜圆和巩膜圆共同构成,角膜缘对应这两个圆心的角度分别为45°和30°.结论眼位偏斜至角膜缘时,斜视度应为30°.     

时域反射仪及其在节水农业研究中的应用

文中简要介绍了时域反射仪（ＴＤＲ）及其测定土壤水分的原理、特点和使用技术。根据在室内模拟滴灌土壤水分移动规律和田间微孔地膜渗水性能研究中应用ＴＤＲ测定土壤水分的两个试验,探讨了ＴＤＲ在节水农业研究中应用的优势。     

基于LabVIEW的三种相位差测量法的对比分析

在介绍测量相位差的三种算法即过零点法、相关法和频谱分析法的原理的基础上运用LabVIEW虚拟仪器分别实现了这三种算法,并分析了这三种算法产生误差的原因,提高相位差测量精度的方法,通过对三种算法进行比较分析指出了各自适用的场合。