快捷入口

  • 作者投稿
  • 专家审稿
  • 编辑办公
  • 主编办公
  • 最新文章
  • 封面故事
  • 优先出版
  • 过刊浏览
  • 虚拟专辑
  • Vol. 32  期 12， 2024 2024年 32卷 第12期

    • 现代应用光学

      辛润宏,张然,褚金奎,巩文哲,李云鹏,程潇欧

      DOI：10.37188/OPE.20243212.1801
      摘要：提出了一种在水下通过Snell窗获得偏振分布模式与天顶点坐标，进而得到水下载体的航姿信息（即航向角、横滚角与俯仰角）的方法。在载体上安装鱼眼镜头与偏振相机，在水下拍摄天空，得到偏振角分布模式。建立小孔成像模型得到相机的内外参数矩阵以及镜头畸变系数，对偏振角分布模式进行畸变校正，进而得到太阳子午线特征区域，使用Canny算子检测得到特征区域边缘，由霍夫直线检测算法计算出太阳子午线与水下载体体轴夹角，得到航向角。通过实验得到不同光入射角与偏振角误差的函数关系，进行误差补偿，减小由于鱼眼镜头改变入射光偏振态带来的偏振角测量误差，进而提高太阳子午线与水下载体体轴夹角的测量精度。利用灰度阈值检测算法筛选出图像中的天顶点坐标，进而计算载体的横滚角与俯仰角，经过实验验证了算法的准确性。搭建了模拟水下环境的实验平台，实验结果表明：该方法得到的航向角平均绝对误差为0.530 3°。在［-50°，50°］角度范围内，横滚角与俯仰角平均绝对误差为0.754 4°与0.621 3°，满足水下导航的精度需求。  
      关键词：水下导航;Snell窗;偏振分布;图像处理   
      4
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><WORD><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 66932520 false
      更新时间：2024-07-26

    • 张展华,曹鑫,詹伟浩,董博,谢胜利,白玉磊

      DOI：10.37188/OPE.20243212.1812
      摘要：相衬光学相干弹性成像的相位分辨率受限于系统的光源带宽，导致层析应变成像质量低。这严重制约了相衬光学相干弹性成像的实际应用与发展。为此，本文提出一种基于数据驱动的超分辨应变测量方法，以解决相位分辨率受限下的应变重构困难问题。首先，根据相衬光学相干弹性成像原理，搭建了层析应变测量模型，用于获取网络训练所需的数据集，解决实际测量过程中超分辨应变标签难以获取的问题。其次，构建深度卷积神经网络，通过带有层析分辨率受限特点的数据驱动方式，让网络学习低分辨相位与高分辨应变之间的映射关系，从而实现相衬光学相干弹性成像的超分辨应变测量。最后，采用数值验证和压缩变形加载实验对本文方法的性能进行验证。实验结果表明本文方法在窄带宽输出下能重构出宽带宽的应变测量效果，并且其信噪比相比于矢量方法和传统应变计算深度神经网络，分别提高了18.4 dB和1.45 dB。本文方法可以突破系统光源的带宽限制，在低分辨相位输入条件下实现超分辨应变测量，从而加快相衬光学相干弹性成像在力学性能表征、内部早期损伤探测等方面的应用前景。  
      关键词：光学弹性成像;相衬技术;应变测量;深度神经网络;超分辨重构   
      3
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><WORD><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 66932328 false
      更新时间：2024-07-26

    • 赵思霖,穆全全,李大禹

      DOI：10.37188/OPE.20243212.1824
      摘要：分视场成像的中波红外凝视成像系统为解决红外光学系统很难同时满足大视场、高分辨率的问题，将多个子视场分时成像于同一个探测器中，然而目前该系统还存在着无法实现无缝拼接和液晶快门阵列结构复杂的缺点。本文在此基础上提出了一种新的基于液晶光栅的大视场中波红外凝视成像系统设计。通过在一次像面处加入矩形视场光阑并将其后移，使原有的0.28°的视场缺失减小至0°，实现图像的无缝拼接。快门阵列采用双光栅快门结构，使其无需复杂的位置关系，并将液晶快门阵列放置于平行光路中，可消除其所引入的色差与偏振带来的主光线间纵向位移影响。采用所提出的方法，设计出了F数为3.25，焦距为130 mm，波长范围为4.25~4.75 μm，全视场对角线为10.8°的红外凝视成像系统，其各子视场单元MTF均为0.3@30 lp/mm以上。最终通过仿真结果表明，该系统具有分视场成像的功能，且成像质量良好。  
      关键词：光学设计;冷反射;液晶光栅;视场分割   
      1
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><WORD><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 66932325 false
      更新时间：2024-07-26

    • 陈颖,罗琳,金伟其,郭宏,赵思源,杨建国

      DOI：10.37188/OPE.20243212.1836
      摘要：为了探索仿生复眼在目标定位领域的应用，以视场部分重叠的“田”字型四孔径红外仿生复眼成像系统为基础，对其空间目标定位的方法进行研究。根据四个子孔径的空间分布关系分析了“田”字型四目立体视觉的成像过程，和各子孔径与世界坐标系之间的转换关系，并推导出四孔径红外仿生复眼的空间目标定位方法，提出了多孔径约束下的逆成像光路定位方法，使用交错法和点向法解算待定位的目标点坐标；通过对现有四孔径红外仿生复眼实验系统的标定，确定了四个孔径的相对位姿，进而进行了四孔径系统及其部分双孔径子系统的空间目标定位实验，结果表明：相似的孔径空间分布下，“田”字型四孔径对2 720 mm距离处的目标的定位误差为40 mm，双目定位的误差为76 mm，四孔径定位相比双目定位的误差减小约一半，能更精确地定位目标。系统在1 750 mm处的定位误差不超过2%，水平方向定位精度高于垂直方向。  
      关键词：红外仿生复眼;田字型四孔径;目标定位;交错法;点向法   
      1
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><WORD><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 66932327 false
      更新时间：2024-07-26
    查看更多
    • 精选图片
    暂无数据
    0