无衍射光莫尔条纹空间直线度误差的测量方法

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合,发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术。此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性。由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径,此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量,并且测量系统具有体积小,操作简单,分辨率高等优点。     

载波散斑相关条纹的调制频率

针对载波电子散斑干涉(CESPI)偏转物面调制法出现的载波相关条纹的调制频率(f)的合理取值问题,通过CESPI迈克尔逊测量系统光路图分析了偏转角(Δα)与调制频率之间关系,根据散斑大小与散斑空间位移间的相关约束条件,推导出载波相关条纹调制频率的极大值公式;根据载波相关条纹图的频谱分离要求,推导了载波相关条纹调制频率的极小值公式.为了有效提高调制频率,提出了一种基于偏转参考镜面的调制方法,并建立了几何光路模型进行理论分析.实验结果表明:该方法能克服散斑尺寸对调制频率的约束,可以有效提高载波相关条纹的调制频率,特别适用于大载荷形变的CESPI测量.     

无衍射光莫尔条纹空间直线度误差的测量方法

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合,发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术.此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性.由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径,此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量,并且测量系统具有体积小、操作简单、分辨率高等优点.     

天然气水合物开采立管力学特性研究

深水天然气水合物开采立管是开采水合物的关键通道,管内由于水合物分解形成多相内流会导致其受力变形更为复杂,在内外流综合作用下水合物开采立管易发生失效事故。为分析水合物开采立管的力学特性,考虑管内水合物的分解与流动,并将其引入立管动力学方程,建立了海洋环境与管内多相流共同作用下的水合物开采立管动力学模型,采用有限单元法对模型进行离散求解,以固态流化试采工艺为例,分析了浆体密度、排量与出口回压对水合物开采立管力学响应特性影响规律。结果表明,立管内水合物分解形成多相流使得立管系统质量减小,导致立管沿程截面张力增大,水合物开采立管的形变位移、弯矩与偏转角度均比纯液立管小;无浮力块配置的水合物开采立管最大位移出现立管中下段,最大弯矩与偏转角度出现在立管底端;水合物开采立管的弯曲位移、弯矩与偏转角度随着浆体密度、浆体排量和立管出口回压的增大而增大;适当增加水合物开采立管顶部张力或配置浮力块,减小浆体密度与排量,降低立管出口压力均有利于减小立管的弯曲变形。研究结果可以为水合物开采立管的安全控制提供理论指导。     

倍频光栅的莫尔条纹研究

用傅里叶频谱分析方法研究了横向莫尔条纹中一个光栅倍频时莫尔条纹的变化，论证了倍频光栅形成的莫尔条纹方向与等周期两RoncK光栅形成的莫尔条纹方向相同，其周期与两小周期光栅的莫尔条纹周期相同，其对比度随倍率的增加而减小的特点，呈现莫尔条纹效应的主要是等栅距光栅和二倍频光栅，介绍了产生倍频光栅的一些方法，如采用滤波的方法，消去光栅的0级衍射波，形成倍频光栅；采用球面波照明光栅，形成倍频的光栅的自成像等，举例说明了其应用，这些应用表明二倍频光栅莫尔条纹可使结构紧凑，测量简单，或使分辨率提高一倍。     

波动光学条纹公式及其条纹级次的讨论

文中就如何正确书写波动光学的条纹公式进行了讨论。从光的干涉和衍射条纹与光程差之间的关系出发,分析了杨氏双缝、薄膜干涉和单缝衍射相关公式中正、负符号的问题,条纹级次的取值范围及其对应的物理意义,并介绍了求解光栅衍射条纹数目的一般方法。     

对光纤Mach-Zehnder干涉仪的干涉场研究

研究了光纤Mach-Zehnder干涉仪的干涉场的特性,并对影响干涉效果的因素进行了分析,得到了干涉条纹的分布及获得高对比度干涉条纹的方法.     

图像变异条纹族间距的一种自动确定方法

干涉条纹分析中的一个重要步骤是确定条纹族的间距。传统的确定条纹间距的方法对于变异条纹族而言其计算精度不高。本文给出另一种高精度确定变异条纹族间距的方法—直方图条纹间距计算法,可有效避免由于条纹间断、变异程度较大等引起的误差     

基于LabVIEW的条纹图像处理技术

条纹相机获取的条纹图像含有被诊断的超快激光脉冲的重要信息，对条纹相机输出的条纹图像进行处理就是要获取被诊断超快激光的激光脉冲能量、激光脉冲半宽时间、激光脉冲上升时间、激光脉冲下降时间和激光脉冲间距时问信息。条纹图像处理采用首先去除条纹图像背景灰度，然后取条纹图像列平均灰度作为计算激光时间参数的方法，最后采用LabVIEW这种图形化语言编写了条纹图像处理程序。对典型条纹图像处理的结果表明基于LabVIEW的条纹图像处理技术不仅节约开发时间而且实用性强。     

星载FPI干涉条纹的细化和反演算法

中国科学院空间中心自行设计搭建了带有大口径望远镜的星载FPI原理样机获取了干涉条纹图像。条纹图像滤波和分割自动化处理已经完成。条纹图像的细化对反演计算中高层大气风场信息的精度至关重要。深入探讨细化概念和细化算法,进行细化条纹滤波修整。采用VC++进行实现,应用效果明显,得到验证。最后,依据原理样机实际情况,探讨中高层大气风速的反演算法,说明其可行性。     

三电极26mm全静电摄像管设计与研究

采用计算机辅助设计,分析了三电极结构全静电摄像管的结构参量和电参量对扫描电子束的聚焦、偏转等电子光学特性的影响。设计出26 mm(1英寸)全静电摄像管,并制成了3只试验样管。经测试,400电视行时的中心调制度可达40％,畸变小于1％,信号均匀,没有阴影。讨论了进一步提高其性能的可能途径。     

用数码相机采集干涉条纹及处理

文章介绍了物理实验中干涉条纹的计算机采集和计算机图像处理的过程,实现了干涉条纹的二值化、细 化、插值等过程。在大学物理实验中采用这些新技术,极大的方便了实验教学,增加了物理实验的直观性、先进性。     

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.     

基于直接数字频率合成的变频条纹生成方法

针对时间相位重建算法存在的实时性差的缺点，提出了一种可以快速生成并获取二维编码条纹图的方法．该方法利用直接数字合成器驱动的声光偏转器使2束相干光分别发生布喇格衍射，2束衍射光相交后发生干涉，获得干涉条纹．通过调节直接数字合成器的频率控制字改变干涉条纹的空间频率．依据该原理建立的系统可以完成变频条纹图的实时投影与采集，对采集到的变频条纹图进行处理后可以获得物体的三维数字像．实验表明每幅条纹图的投影及采集用时10ms左右，该投影及采集装置可以应用于实时性要求高的三维传感系统中．     

基于色彩滤镜阵列的织物图像莫尔条纹消除算法

针对织物普遍具有的细密栅栏特性的规则性干扰,以致图像中产生明显的波纹状彩色条纹图案的困扰,给服装的展览、宣传带来不便的难题,研究了织物图像中莫尔条纹的消除问题。而传统的基于JPEG图像的重构算法,在去除条纹时会降低图像的色彩质量,影响服装的整体美感。根据对织物图像中莫尔条纹的形成机理和数码相机成像过程中Bayer CFA色彩滤镜阵列的排列特性进行分析,提出了一种先检测莫尔条纹区域,进而采用色彩插值补偿的一种莫尔条纹消除算法。算法首先对织物数码图片的原始数据G分量进行水平、竖直方向的高通滤波,模拟CFA采样过程的混叠现象,从而检测出图片中含有莫尔条纹的区域。然后在莫尔区域分别再对R、B分量进行处理,最终实现了莫尔条纹的消除。实验结果表明,与传统方法相比,通过提取图像的G分量信息进行处理,能在不影响图像色彩质量的同时去除莫尔条纹,更具实用性。     

数字光栅测振传感器性能分析与测试

为完善光栅测振传感器的性能,将光栅莫尔条纹技术应用到振动测量,在完成光栅测振传感器原理性实验的基础上,进行了理论分析,并就其特性进行了实验研究.通过构建高精度光栅传感器测试系统,对传感器的静动态特性进行深入研究,并建立了动态模型.实验证明,光栅测振传感器分辨力可达0.025μm,动态频率误差小于1.5%,振幅误差小于3.8%.     

切向光栅对的构成及特性分析

经过理论分析得出了与切向光栅对各种构成方式对应的莫尔条纹间距的定量关系式.设计制作了1组光栅,并进行了实际测量,结果表明所得关系式与实测结果符合得很好.这对在"位置细分"技术中开拓排布光电传感器所需空间、提高测量分辨率和测量精度十分有利.     

测量网线的莫尔条纹分析

本文用解析几何学方法研究测量网线的莫尔条纹方程,分析莫尔条纹的几何形状与特性,并且进一步讨论网线测量的理论依据,旨在深刻地揭示测量网线的莫尔条纹原理。     

用数码相机采集干涉条纹及处理

章介绍了物理实验中干涉条纹的计算机采集和计算机图像处理的过程，实现了干涉条纹的二值化、细化、插值等过程。在大学物理实验中采用这些新技术，极大的方便了实验教学，增加了物理实验的直观性、先进性。     

基于色度学的人眼彩色探测特性分析

相对于黑白视觉的亮度对比度的探测特性，分析了人眼视觉对彩色条纹的探测特性．在分析前人研究和实验的基础上，根据色度学原理，研究了前人实验中所采用的红绿条纹和黄蓝条纹的亮度、主波长和色纯度变化．提出了用亮度对比度、主波长对比度和色纯度对比度描述人眼彩色对比度探测特性的概念，可初步定性解释部分前人的彩色视觉实验结果．为进一步评价彩色图像质量提供了一种可能的技术途径．