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。     

悬浮泥沙浓度的测量

分析了悬浮泥沙浓度测量的几种方法的原理及目前的研究进展,为悬浮泥沙浓度测量的进一步创新研究和河口海岸研究中新技术的运用提供科学的依据和建议.     

生物组织中光敏剂浓度的非浸入式测量

用反射式分光光度计测量生物样品表面背散射光的变化能够确定样品内光敏剂浓度，本文把光子迁移模型理论用于该方法，测量灵敏度与已有的扩散理论的结果比较表明，光子迁移模型理论可用于光敏剂浓度的确定。     

一种简单实用的光学非接触外径测量方法

提出一种简单实用的光学非接触外径测量方法;主要仪器设备只需一台Ｈｅ－Ｎｅ激光器、一台测长仪（如阿贝比长仪）及一块数字万用表,该方法具有装置简单,操作方便,测量速度快、重复性好,定位精度高等特点,对φ１０￣φ２００ｍｍ的一系列标准塞规及轴承外环的测量结果表明其定位精度优于２μｍ。     

表面形貌的全息式非接触光学测量方法

讨论了关于表面形貌的一种全息式非接触光学测量新方法．此方法采用全息光学元件ＨＯＥ替代普通光学元件,作为离焦检测元件,提高了测量精度和范围．     

高精度光学糖浓度测量技术研究

为了解决在生产过程中实时在线自动检测的问题,克服现有测量手段没有温度补偿的缺点,提出了一种用于糖浓度高精度检测的光学测量方法。以H e-N e激光器作为光源,利用一个具有倾斜界面的参考水槽和正三棱镜的测量装置,以位置敏感器件(PSD)为光信号的探测器,实现了光学和电学的双差动测量。糖浓度的变化引起光线的偏移,光线偏移量被PSD接收后由电路处理。进行了实验测试和仿真分析。结果表明,在较大的糖浓度测量范围内(0~35%),得到了±0.1%的测量重复性和1-0 5数量级的测量分辨率,而且具有结构简单、成本低、使用方便等特点。     

基于光学游标测量原理的平行光入射角度测量方法

为解决平行光入射角度精确测量时,很难同时实现高精度和大量程两方面的测量性能要求的问题,提出了一种基于光学游标测量原理的大量程条件下的高精度平行光入射角度测量方法及测量装置。基于该方法设计的测量装置,在±64°测量范围内,全量程测量精度优于0.02°。对测量装置的实验结果表明,实验结果与理论分析相吻合。该装置可以在航天、精密计量测试以及自动控制等领域实现对平行光入射角度的精密测量。     

悬浮泥沙浓度的测量

本将分析悬浮泥沙浓度测量的几种方法的原理及进展，为悬浮泥沙浓度测量的进一步创新研究和河口海岸研究中新技术的运用提供科学的依据和建议。     

飞机发动机叶片变形的非接触光学测量方法

针对飞机叶片表面变形量测量要求提出一种非接触式光学测量方法。对测量原理及测量方案进行了阐述，分析了误差来源，并估算了系统测量精度，该测量方法具有简单易行，操作方便、测量精度高等优点。     

液固两相流动系统中固体颗粒浓度和速度的CCD测量

为了研究液固两相流动系统中固体颗粒的浓度和速度随操作条件的变化,开发了适用于液固两相流动体系的电荷耦合器件(CCD)测量系统,该系统可在高空隙率和较宽液速范围内准确测量固体颗粒的速度与浓度,利用该CCD测量系统,对冷模(多管)循环流化床的分布板设计和冷模(单管)液固循环流化床的两相流动特性进行了研究。系统中采用的CCD单场测量方法可用于粒子高速运动情况,测得的颗粒最高运动速度为1．5m／s,测量精度高于奇偶两场的测量精度。     

近岸悬沙质量浓度垂向分布公式

为解决现有悬沙质量浓度分布公式积分难的问题,基于流速幂函数及摩阻流速推导出一个近岸流速垂向分布公式,并结合悬沙扩散方程推导出平衡状态下可有效避免Rouse公式在水表面为零的不合理性的悬沙质量浓度分布公式。近岸水文及泥沙实测资料验证分析结果表明：该流速、悬沙质量浓度分布公式具有较高的准确性;根据流速、悬沙质量浓度分布公式推导的悬沙输沙率公式可由初等函数表示,并能有效解决爱因斯坦方法积分难的问题。     

悬移质含沙量的比热容测量方法

总结分析悬移质含沙量测量方法的代表性成果,评述各种测沙方法的适用性和突出优缺点。在此基础上,提出基于比热容原理测量含沙量的方法。该方法利用改制的比热容测量仪测定不同含沙量水体的比热容,建立含沙量与比热容之间的相互关系,进而通过测量浑水的比热容来确定水体含沙量。研究结果表明：水体含沙量与浑水比热容呈明显的负线性关系,可采用测量浑水比热容的方法来确定水体的含沙量;含沙量的测量精度与浑水比热容的测量精度密切相关。该方法从热学的角度研究水体的含沙量,旨在为泥沙动力学的研究提供新思路。     

基于含沙紊动水流掺混长度的含沙量垂线分布

根据Prandtl掺混长度理论对紊流动量传递的假设,推广得到挟沙水流中泥沙扩散对应的含沙紊动水流掺混长度。类比Prandtl动量传递系数与紊流掺混长度的关系,由含沙紊动水流掺混长度推导出与实测数据吻合较好的泥沙扩散系数,得到新的含沙量垂线分布公式,并利用多个海域实测资料对其进行验证。验证结果表明,新的含沙量垂线分布公式能够较客观地反映含沙量垂线分布规律。     

一种新的用于光学测量的圆点检测算法

针对光学测量中圆形标志点面积小、背景不固定、投影畸变不一致等问题,提出一种基于区域检测和边界验证的圆点检测方法.在图像预处理后,使用边缘算子对图像进行区域检测,根据图像的连续特征,在边缘延展的基础上对所有可能的疑似圆点进行检测,在复杂背景中突出圆形标志点的特征,从而检测到变形的圆点;对得到的变形圆点集合,由图像和三维点之间的关系得到圆点的位置,利用圆点边界信息进行自适应验证,最终得到准确的圆形标志点集合.通过对各种复杂背景下的真实图像进行检测实验,证明基于区域检测和边界验证的检测算法简单、高效、可靠,可以在不同环境下快速准确地定位待检测点,有效地解决了标志点在各种情况下变形程度不同难以辨别的问题.     

基于分数阶对流扩散方程的悬沙垂向分布

为模拟荆江河段的悬移质含沙量在近底区域内异常偏高的分布特性,对比分析了平衡态方程(Rouse公式)、非平衡态方程(韩其为公式)和分数阶方程在描述荆江河段次饱和悬沙垂向分布的适用性。分析结果表明:平衡态方程不能描述强次饱和态悬移质含沙量的垂向分布特性,非平衡态方程在水深大部分区域应用较好但不适用于近底区域,分数阶方程可以较好地描述强次饱和水体含沙量在全部水深区域包括近底层的异常变化,但对公式中新出现的分数阶参数需合理取值。     

悬移质在可见-红外波段的瑞利散射特性及其应用

本文根据散射消光原理, 建立了一种新的检测悬移质含沙量及其粒径分布的方法, 文章主要介绍了该方法所依据的理论、实地检测时所用仪器的框架图、并对具体检测时可能引起的误差进行了分析. 可见-红外分光光度法被引入到泥沙分析领域可望取代传统的光电测沙法或烘干称量法. 简单模拟实验的结果表明该方法具有可行性和诱人的应用前景.     

水果组织光学参数的激光图像无损测量技术

为得到水果组织的光学特性参数,设计了用激光散射图像测量水果组织光学特性参数的试验装置,分析了苹果、梨、脐橙等水果组织的空间分辨漫反射光分布与距入射光源点的半径之间的相关性,采用基于漫射光传输理论研究了漫反射光分布,并应用偏最小二乘拟合方法确定了水果组织的光学参数,用此参数进行了水果组织中光子传输的蒙特卡罗模拟;将图像灰度测量结果与蒙特卡罗模拟结果进行了比较．结果表明,两者有很好的吻合性,最大误差为3．21％．光谱图像技术能准确地用于测量水果组织光学特性参数。     

明渠水流泥沙含量垂线分布规律的研究

在分析泥沙颗粒含量分布特性的基础上,指出扩散理论能较好地描述主流区的泥沙含量分布规律,但在近底流区由于泥沙碰撞切应力的存在,使得扩散理论不能解释此区域的泥沙含量分布规律.进而在引入颗粒碰撞扩散的基础上,对泥沙颗粒扩散理论进行修正,从而在理论上得到了挟沙水流泥沙含量分布规律的公式.与实测资料对比表明,该公式能更好地描述包含主流区与近底流区在内的泥沙含量分布规律.