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最新刊期

2008 年第 3 期

现代应用光学

一种光纤血氧血流量变化检测处理系统的研制
姚钦,史仪凯,单宁,王萑
2008, 16(3): 375-380.

摘要：针对人体运动病的研究要求，提出了利用内耳血氧含量及血流量变化作为检测参数的系统。在波长分别为660nm和805nm处，利用氧合血红蛋白和去氧血红蛋白对近红外光的吸光系数不同的原理，依据朗伯-比尔定律推导出适于血氧含量及血流量变化检测的工程公式。设计的传感器实现了测量内耳组织血氧饱和度和血流量变化两种人体生理信号的采集和转换，并通过输送数据到PC机，实时反映二者的曲线，为人体眩晕的判断提供较有力的理论依据。
关键词：激光；;血氧饱；;光纤传感器；;近红外光谱；;血红蛋白；

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发布时间：2020-08-12
离子辅助制备碳化硅改性用硅膜的研究
陈红,高劲松,宋琦,王彤彤,申振峰,王笑夷,郑宣鸣,范镝
2008, 16(3): 381-385.

摘要：本文介绍了一种利用霍尔型离子源辅助电子束蒸发，在碳化硅（Silicon Carbide: SiC）材料上制备硅改性薄膜的方法，研究了不同沉积速率下改性后的抛光效果。对样品进行了表面散射及反射的测量。通过样品的显微照片可知硅膜层在沉积速率增大条件下结构趋于疏松。通过精细抛光改性的反应烧结碳化硅（Reaction Bonded Silicon Carbide: RB-SiC）样品表面散射系数减小到1.46%，反射率接近抛光良好的微晶玻璃。温度冲击实验和表面拉力实验表明硅膜无龟裂和脱落，性质稳定，与碳化硅基底可以良好的结合。
关键词：反应烧结碳化硅;离子辅助沉积;霍尔源;表面散射系数

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发布时间：2020-08-12
四程抽运Yb:YAG盘式激光器
田玉冰
2008, 16(3): 386-391.

摘要：报道了激光二极管阵列(LDA)抽运Yb:YAG盘式激光器。Yb:YAG晶体掺杂浓度10-at.%，几何尺寸为Φ10mm×300μm，采用铟焊工艺将其焊接到水冷系统上，用可调式恒温水箱对其进行温度控制。利用蒙特卡罗方法对抽运光斑的大小进行了计算，将反射镜轴向与光纤头轴向夹角控制在120以内，以使抽运光斑半径与基模光斑半径比符合模式匹配原则。使用两个Φ=30mm，R=50mm的球面反射镜，完成了四程抽运。在LDA抽运功率为4.13W时,获得了最高功率为670mW的1030nm连续激光输出,光-光转换效率为16.2% 。
关键词：激光技术;激光二极管阵列抽运;Yb:YAG晶体;盘式激光器

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发布时间：2020-08-12
低损耗193nm反射膜的设计
尚淑珍
2008, 16(3): 392-397.

摘要：分析了影响193nm反射膜性能的因素，结果表明：在空气侧的外膜层中电场强度较大，随着层数向内过渡，电场强度迅速减小；高折射率材料膜层的吸收损耗明显高于低折射率材料膜层的吸收损耗，而且靠近空气侧最外层的高折射率膜层的吸收损耗最大，按由外层向内层过渡的方向，吸收损耗迅速减小，减小的速度与高低折射率材料折射率的比值相关；表面散射损耗与两种材料的折射率比值成正比，但折射率比值减小，欲达到一定的反射率势必要增加膜层数，从而使表面粗糙度增加，并且引入其它的损耗，因此选择折射率差值适当大一些的材料对降低散射损耗是有利的。以分析结果为基础，设计了27层膜堆的193nm反射膜，设计反射率在98%以上。
关键词：193nm;反射膜;电场强度;吸收;散射

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发布时间：2020-08-12
星上LED定标光源可行性研究
麦镇强
2008, 16(3): 398-405.

摘要：发光二极管一直以来还没有被应用于星上定标，本文将针对其用做星上定标光源的可行性进行分析研究。首先针对LED的各项特性逐一进行分析讨论。通过老练试验测量了LED长时间的稳定性；对LED进行了开合实验；讨论了LED的电流特性；针对空间环境下的各种影响，对LED的冷热特性、真空特性、抗辐射特性进行了分析。实验得出 LED持续点燃1200h的衰减量少于1.2% ；发现其开合重复性很好，但存在10到15分钟的不稳定期；改变电流会引起LED发光强度和波长不同程度的变化；温度的变化也同样会给LED的发光强度、正向偏压以及峰值波长带来不同程度的影响；真空状态下，由于传输介质不同，LED的发光强度会有所增加，其封装材料真空挥发产生的影响不大；在抗辐射外壳的保护下，空间辐射对LED发光强度的影响不超过0.5%/year。经过分析讨论，证明将LED应用于星上定标是可行的。
关键词：定标;LED;发光;空间

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发布时间：2020-08-12
新型光学粒子计数器的研制
李学彬,高亦桥,胡欢陵
2008, 16(3): 406-409.

摘要：本文介绍了一台新研制的90光学粒子计数器（DLJ-06 OPC），由于使用高发光强度和长使用寿命的发光二极管作光源，所以它具有测量粒径分道多，光源使用寿命长等特点, 还介绍DLJ-06光学粒子计数器测量气溶胶谱分布的测量原理。利用研制的DLJ-06光学粒子计数器进行了气溶胶谱分布的实际测量，与TSI公司的黑炭仪和浊度计的测量结果对比表明，新研制的DLJ-06光学粒子计数器测量气溶胶谱分布结果是合理的。
关键词：气溶胶;谱分布;光学粒子计数器

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发布时间：2020-08-12
基于小孔夫琅和费衍射法的CCD光电响应特性标定研究
林晓钢,顾乃庭,杨泽平
2008, 16(3): 410-414.

摘要：对CCD的光电响应特性进行标定，是保障CCD测量系统测量精度和系统可靠性的关键技术环节，对系统测量结果有着直接的影响。对现有的各种CCD光电响应特性标定方法进行对比分析后，引入小孔夫琅和费衍射的方法。推导了该法中Airy斑的理论相对光强分布I/I0与CCD像素位置n之间的定量关系，完成了对特定面阵CCD光电响应特性标定实验。在数据处理过程中采用二次曲线拟合法准确获得了灰度曲线的峰值位置，实现了Airy斑归一化理论光强分布曲线与CCD实测灰度分布曲线对准，解决了这种方法的中心对准问题。最终的标定结果经误差分析满足要求。
关键词：CCD（电荷耦合器件）;光电响应特性;标定方法;小孔夫琅和费衍射法

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发布时间：2020-08-12
光谱非匹配对于光学遥感器定标精度影响的分析
陈风,郑小兵
2008, 16(3): 415-419.

摘要：提出了光学遥感器定标过程中，定标光源光谱非匹配对与遥感器测量精度造成的影响。并使用复合梯形法进行计算机模拟数值计算，证明测量相对误差的存在，以及相对误差与遥感器的带宽成正比。对于20nm以内的分光谱光学遥感器，光源光谱非匹配对测量精度的影响基本可以忽略。而对中低光谱分辨或全色光学遥感器，在带宽为300nm时，光源光谱非匹配造成测量相对误差传可达7.9%。采用光谱匹配的定标光源是非常必要的。
关键词：光谱匹配;相对误差;光学遥感器;模拟计算

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发布时间：2020-08-12
子区域拼接数字莫尔条纹非球面检测的理论分析
manyuchun
2008, 16(3): 420-425.

摘要：利用moire 条纹测量三维物体表面，由于这种方法具有非接触性、自动化程度高、速度快等特点。并且不需要补偿器、辅助镜、全息图等辅助组件就可以实现非球面检测，使其得到广泛的应用。但在测量大口径、高陡度非球面以至离轴非球面时，受到光栅面积、CCD相机分辨能力等因素的限制；存在着一些困难，就此问题，本文提出了利用数字莫尔条纹（结合数字相移技术）进行子区域拼接的非球面检测方法，给出了这种方法的基本原理，阐述了方法的数学实现过程，结果显示子区域拼接数字莫尔条纹法可以作为补偿检验以外的另一种非球面检测方式
关键词：非球面;数字莫尔条纹;子区域拼接;最小二乘拟合

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发布时间：2020-08-12
迈克尔逊风场探测干涉仪视场展宽条件的实现
汪丽
2008, 16(3): 426-432.

摘要：迈克尔逊风场探测干涉仪视场展宽的实现在于臂玻璃材料的选择和厚度的确定。依据视场展宽的四个条件，经过分析计算，从中国玻璃库中选出了最佳玻璃对，并计算出了臂厚度值。经过验证，此选择很好地满足视场展宽条件。将相关参数输入计算机，通过模拟干涉仪的结构并进行光线追迹，得到了视场展宽干涉图。经过数据反演得到了风速值，与理论值基本一致。
关键词：风场探测;视场展宽;风速反演

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发布时间：2020-08-12
宽视场绝对辐射计杂散光特性研究
王玉鹏
2008, 16(3): 433-437.

摘要：摘要：卫星太阳辐射监测仪在轨飞行中采用太阳扫过宽视场绝对辐射计视场期间动态测量太阳辐照度的方法，测量过程中进入辐射计接收腔的杂散光对测量精度带来影响，本文通过模型软件分析、风云辐射计外场标定测量和神舟三号辐射计在轨数据修正三个方面对宽视场辐射计的杂散光随角度变化分布进行了分析， 1）随光线入射角增大，杂散光影响基本呈线性增大；2）太阳辐射监测仪宽视场绝对辐射计无遮拦视场角18.4，对0～7视场进行了模拟分析,在7入射角时，杂光影响为0.63％，地面通过标定方法测量得到的结果为0.79％；3）神舟三号飞船上的辐射计视场角为10.4，视场角小，消光光栏多，杂散光的影响相对较小。以模型仿真结果对星上获得数据进行了修正，结果表明，通过杂光修正降低了系统误差。

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发布时间：2020-08-12
眼底OCT成像系统的研制
何卫红
2008, 16(3): 438-443.

摘要：光学相干层析（OCT）成像技术是一种高分辨率生物成像手段，能非侵入、无接触地对活体内部的结构与生理功能进行检测。在生物医学领域，OCT主要还是应用在眼科学，主要是因为近红外光很容易穿透人体眼睛介质。本文利用中心波长为854nm的宽带弱相干光源SLD实现了光学相干层析成像系统在眼科中的应用。系统采用傅里叶域光学快扫描延迟线实现了快速扫描成像，成像深度为3mm。我们自行设计了一种用于眼底信号探测的眼科探头,包括：眼底OCT成像光路；眼底照明光路；眼底照相光路，获得了眼底黄斑和眼底视神经乳头的眼底照片以及OCT图像。
关键词：光学相干层析成像;快速扫描光学延迟线;黄斑;视神经

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发布时间：2020-08-12

微纳技术与精密机械

一种新型磁悬浮飞轮用永磁偏置径向磁轴承
杨磊
2008, 16(3): 444-451.

摘要：针对现有径向磁轴承结构电励磁磁路耦合严重的缺点，分析了一种新型磁悬浮飞轮用永磁偏置径向磁轴承结构及其工作原理。采用等效磁路法对磁轴承的永磁磁路和电励磁磁路进行计算，得出了磁轴承的数学模型，给出了磁轴承主要参数的设计方法。最后通过有限元法对该磁轴承进行仿真分析，从磁场分布以及X方向通电流时对力Fy的影响两方面验证该结构电励磁回路在X、Y方向间的解耦性，其中Fy小于3%Fx。理论研究和仿真分析表明：这种径向磁轴承结构有效的避免了磁通在两个径向自由度间的耦合，从而能够扩大系统线性工作范围和稳定裕度最终提高磁轴承系统的控制性能。
关键词：永磁偏置径向磁轴承;等效磁路;参数设计;有限元分析

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发布时间：2020-08-12
掩模电镀镍微结构均匀性的研究
李加东,吴一辉,张平,宣明,刘永顺
2008, 16(3): 452-458.

摘要：在给定的电镀液组分下，对掩膜电镀微结构的厚度均匀性及镀层横截面轮廓进行了研究。讨论了影响微结构镀层厚度均匀性的主要因素。分析了镀层横截面轮廓随电流密度的改变而变化的原因。电镀液中无添加剂时，提出镀层均匀性与阴极极化度直接相关；电镀液中有添加剂时，本实验所使用添加剂所具有的并存吸附状态是影响镀层均匀性的主要因素。通过实验得到可获得良好均匀性镀层的电镀参数：i=6±2 mA/cm2，T=25°C。
关键词：均匀性;微电镀;并存吸附状态

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发布时间：2020-08-12
微小型燃料电池测试系统气体流量控制研究
吴成百
2008, 16(3): 459-466.

摘要：根据微小型直接甲醇燃料电池(DMFC)的测试需求，使用工控机、多功能数据采集卡、比例流量阀、数字流量计等组件，搭建了燃料电池气体流量控制子系统。使用LabVIEW软件编写了上位机控制程序，应用改进的自适应PID控制算法，实现气体流量的精确、稳定控制和对实验数据的实时处理。研究了流体伺服系统的组成和设计方法，构建了气体流量伺服控制系统。根据压控恒流源的工作原理，设计并制作了比例流量阀驱动器。针对驱动器的硬件特性，改进了自适应PID控制算法，并在LabVIEW环境下实现了该算法。使用改进后的PID控制算法并结合PID参数的调节，使气体流量伺服控制系统的稳态精度达到了±0.1L/min。系统流量阶跃输入分别为0-5L/min、0-10L/min、0-20L/min、0-50L/min时，上升时间分别为0.9S、4.9S、5.2S、6.6S，超调量均≤0.23L/min，满足了设计要求。
关键词：燃料电池;伺服控制;压控恒流源;自适应PID控制

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发布时间：2020-08-12
基于共面点的多视觉测量系统的全局标定方法
李喆,丁振良
2008, 16(3): 467-472.

摘要：本文提出了一种基于共面点的世界坐标唯一全局标定方法，利用激光跟踪仪在现场构建系统总体坐标系，通过拟合基准面来设置共面标定点，系统中各摄像机传感器直接获得标定点的图像，从而实现了各局部相机的全局标定，不需要中间坐标系的转换，避免了多次坐标转换带来的精度损失，标定过程简单。通过在实际的由多个高速视觉传感器组成的飞行器外部姿态测量系统中进行标定实验，在测量范围较大的情况下，系统精度的均方根误差不超过0.8mm。关键词：全局标定视觉测量激光跟踪仪共面点
关键词：全局标定;视觉测量;激光跟踪仪;共面点

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发布时间：2020-08-12
金属微结构阵列的电铸成型技术研究
郑晓虎,朱荻
2008, 16(3): 473-477.

摘要：详细讨论了微结构的电铸特点，在分析微细电铸的电场与流场特性的基础上，深入研究了铸层厚度的不均匀现象及搅拌方式、电流密度对微细电铸质量的影响。得出：由于高深宽比胶膜存在，单一搅拌对电铸区域的影响只集中在微区的入口部分。扩散过程成为金属沉积的限制性因素；随着胶膜深宽比的增大，电场等势线弯曲的程度加大，导致电铸微区内金属离子传输能力不均匀。实验表明：微细电铸过程中，搅拌速度提高并不能改善金属沉积的传质条件，辅助超声的复合搅拌在相同条件下能提高金属沉积速度、减少铸层缺陷；最佳电流密度不宜超过0.9～1.0A/dm2。实现了高分辨率，侧壁陡直的金属微结构的电铸成型。
关键词：SU-8;UV LIGA;微结构;微细电铸;仿真

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发布时间：2020-08-12
爬壁机器人力学分析与实验研究
吴善强,孙立宁
2008, 16(3): 478-483.

摘要：目的：由于控制负压吸附爬壁机器人的负压差对机器人安全、运动性能、机械设计的参数选择和机器人系统的功率控制有着极为紧密的关系，对机器人的负压吸附动力学过程进行了深入的分析。方法：运用键图理论建立了爬壁机器人负压吸附动力学过程模型并对其进行了仿真分析。文章首先针对爬壁机器人的特点，对负压吸附系统的技术要求进行了详细分析，利用计算流体力学方法设计了新型的负压吸附系统；在对负压吸附系统进行合理的假设和流体力学分析的基础上，运用键图理论针对不同物理域具有参数等效的特点，把负压吸附流体系统参数等效为机械动力学中的力、位移、刚度和阻尼，负压吸附动力学模型等效为一阶的机械系统，建立了键图模型，应用20sim软件进行仿真。结果：仿真结果显示爬壁机器人负压吸附过程在负压形成过程中是一阶响应过程。结论：最后进行了试验测试，实验结果表明了所建立模型的正确性。
关键词：爬壁机器人;负压发生系统;动力学过程;键图理论

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发布时间：2020-08-12
双质量块调谐输出式硅MEMS陀螺仪
李建利,房建成,盛蔚,楚中毅
2008, 16(3): 484-491.

摘要：硅MEMS陀螺仪成本低、体积小、功耗低，是微小型无人系统及制导武器的核心惯性器件，本文提出一种双质量块调谐输出式硅MEMS陀螺仪，采用两块反相、同频、等幅振动质量块作为敏感单元，通过测量谐振器谐振频率变化来计算转速的大小，通过动力学分析，推导了哥氏力与输入转速的传递函数，用瑞利－里茨法求得在轴向力作用下梁的固有频率方程，利用马蒂厄方程分析了双端音叉谐振器的运动数学表达式及陀螺仪标度因数方程。最后利用ANSYS有限元软件对谐振器进行了稳定性及有预载荷的模态分析，验证了理论推导的正确性。该陀螺仪通过端部支撑结构将两质量块的振动能量相互抵消，减少了振动噪声及能量损耗，利用杠杆反相差分效应，消除了外界加速度引起的误差。
关键词：微机电系统;陀螺;双质量块;双端音叉谐振器;频率输出

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发布时间：2020-08-12
微型胃肠道介入式诊疗装置的便携定位系统设计
李鸿炜
2008, 16(3): 492-499.

摘要：微型介入式诊疗装置自从问世以来，在国际医学领域的作用愈发明显。但制约其推广应用的最大问题——定位问题，仍然没有得到很好的解决。为此，本文针对于人体胃肠道生理参数遥测胶囊，设计了微型介入式胃肠道诊疗装置的便携交流激磁式定位系统，从系统工作原理、总体结构、系统模型、定位算法，以及试验等方面进行了详细论述。文章提出以载流螺线管模型计算线圈空间准静态磁场，采用基于模拟退火算法解定位方程，得到很好的定位效果。通过对试验结果分析，本文设计的便携式定位系统定位具有精度高、成本低、对人体无伤害、而且使用者不必被限制于狭小空间等优点，因此很有希望推广到临床应用。
关键词：电磁定位;准静态场;微型介入式诊疗装置;胃肠道;便携式;模拟退火算法

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发布时间：2020-08-12
后烘温度对SU-8光刻胶热溶胀性及内应力的影响
杜立群
2008, 16(3): 500-504.

摘要：对不同后烘温度条件下，SU-8胶在电铸液中的热溶胀性及胶层的内应力大小进行了研究。SU-8胶层内应力会使胶体结构开裂变形，而SU-8胶膜在电铸液中的热溶胀效应则是造成微电铸结构线宽减小的主要因素。SU-8胶内应力和溶胀性问题的存在，严重地影响了所制作图形的深宽比和尺寸精度。在其他工艺参数相同的情况下，测量了不同后烘温度条件下，SU-8胶微通道线宽随溶胀时间的变化。溶胀实验结果表明，后烘温度越低，SU-8胶的溶胀变形越大，且热溶胀现象主要发生在前30分钟，其后溶胀速率逐渐减缓而趋于稳定。在SU-8胶后烘后，利用基片曲率法的原理测量了胶层内应力的大小，实验数据表明，采用较低的后烘温度可以降低SU-8胶层的内应力。因此在工艺过程中，应该综合考虑热溶胀性及胶层内应力的影响，根据实际加工器件的要求适当选取后烘工艺参数。
关键词：SU-8胶;微电铸;热溶胀性;内应力

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发布时间：2020-08-12
基于块匹配的MEMS平面纳米精度运动测量
陈治
2008, 16(3): 505-510.

摘要：MEMS谐振器周期运动过程中各个时刻的运动特性及其动态特性参数, 为MEMS器件的设计提供重要参考。本文提出一种基于块匹配方法的灰度补偿亚像素运动估计算法。该算法可以对因图像灰度变化而引起的误差进行补偿，实现纳米级分辨力测量。利用该算法对MEMS器件的运动历程做分析，得到特定驱动频率下MEMS器件的幅度－相位曲线。实验结果表明，该方法测量重复性为5nm。
关键词：MEMS谐振器;动态特性;块匹配;亚像素

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发布时间：2020-08-12

信息科学

唇动图像序列的加权组合特征分析
王蒙军,李刚,林凌
2008, 16(3): 511-517.

摘要：特征融合技术综合了参与融合的多类特征的有效鉴别信息，使得合成的新特征向量具有更强的分类能力。为了使得两组特征能够以比较均衡的比例参与组合，达到较好的组合效果，采用加权组合的方法，将提取到的唇形区域的几何特征向量和由离散余弦变换描述子表述的唇形轮廓特征向量采用加权组合的方法进行特征融合，形成新的特征向量，应用隐马尔可夫模型对组合得到的特征向量进行学习和识别，从而综合利用两类特征的鉴别信息，提高唇形识别的效果。基于独立汉字发音的实验结果表明，加权组合两类特征后所形成的新特征向量比单纯采用任何一种特征向量都能够提高唇形识别的效果，配比不同的加权因子，最多可将识别率提高2.5％。
关键词：特征融合;几何特征;离散余弦变换描述子;加权组合;隐马尔可夫模型

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发布时间：2020-08-12
基于旋转主成分分析的颜色组分预测研究
许法强,万晓霞,朱元泓
2008, 16(3): 518-523.

摘要：针对传统主成分分析法在建立光谱色彩空间时的“负指标”问题，提出了一种基于旋转主成分分析的颜色组分预测方法。该方法在最大程度保持主成分对原始光谱空间信息的累积方差贡献率同时，将初始特征向量转换为一组可作为实际基础颜色组分的全正向量，这些特征向量中的元素应按列向0或1分化。实验结果表明，这种新的预测方法不仅能很好地揭示目标图像的真实颜色成分，而且还具有较高的光谱数据重构精度。
关键词：颜色匹配;旋转主成分分析;全正向量;极大方差法;同色异谱指数

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发布时间：2020-08-12
运动背景星空图像小目标运动轨迹提取算法
张春华,王学伟
2008, 16(3): 524-530.

摘要：摘要：对星空观测CCD相机获得的序列图像，在目标运动的同时，相机也由于平台的姿态或位置改变而发生运动，同时，受相机平台不稳定的影响，目标成像的亮度存在缓变，且可能在某几帧图像中成像湮没在背景噪声中，造成目标运动轨迹的不连续现象。针对上述特点，本文提出了一种序列星图中目标的运动轨迹提取算法。首先利用交叉投影方法提取星点，确定包含星点的区域；然后，利用序列图像最亮的一组星点的质心估计星图的全局运动参数，并进行图像匹配，滤除背景恒星；最后，提出一种目标运动轨迹的提取算法。实验结果表明该算法对于空间小目标(≥1pixel)在序列图像中运动轨迹不连续的情况下可以进行准确的运动轨迹提取，具有较强的鲁棒性。
关键词：图像处理;星图;交叉投影;轨迹提取

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发布时间：2020-08-12
面向汽车车架纵梁检测的序列图像快速拼接算法
陈立国
2008, 16(3): 531-536.

摘要：根据汽车车架纵梁检测的实际要求，构建了实时视觉检测的系统装置。提出了一种改进的基于频域的FFT 拼接算法，用于拼接汽车车架纵梁的序列图像。该算法首先在相邻图像的重叠区域选取一块较大的区域，构成一幅新的图像，然后求出两幅图像的互功率谱，经傅立叶反变换后得到一个二维脉冲信号。通过求该脉冲信号的最大值来获得图像的配准参数。然后，提出了一种新的基于Canny算子的加权图像平滑算法用于图像的融合。该算法对于图像的光照变化和噪声等因素具有一定的适应性，而且拼接速度较快，适用于大量有特征序列图像的快速拼接。
关键词：汽车车架纵梁;序列图像;图像拼接;频域;FFT

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发布时间：2020-08-12
视觉瞄准激光干涉测量编码型水准尺
赵敏,邱宗明,黄秋红
2008, 16(3): 537-542.

摘要：针对编码型水准尺分划误差的检测，提出了采用视觉瞄准与双频激光干涉测量相结合的方法。构建了编码型水准尺的精密检测系统并对瞄准测量方法进行了研究。当被测条码边缘出现在瞄准视场中，不必微调载尺工作台，即可实现图像和干涉仪测量数据快速采集，并由软件完成瞄准及测量。针对条码边缘图像的检测，首先采用最大方差法分割图像；然后提出图像边缘跟踪法，直接寻找检测边缘，从而避开去除噪声的困难；最后应用概率细分方法对条码边缘定位，提高测量分辨率。经实际测试，该检测系统视觉瞄准标准差为0.23μm，系统稳定性标准差小于0.5μm。该瞄准测量方法提高了测量效率，测量精度高于检测要求4倍，保证了编码型水准尺检测的可靠性。该检测系统已成功应用于编码型水准尺的分划误差检测。
关键词：编码型水准尺;视觉瞄准;干涉测量;图像检测

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发布时间：2020-08-12
微型精密零件图像测量清晰度算法的选择与综合评价算法
张俊杰,王仲,操晶晶,贡力,唐红
2008, 16(3): 543-550.

摘要：随着仪器、设备的日益小型化，微型精密零件应用日益广泛。由于常规测量手段的局限性，光学影像测量方法在微型精密零件测量中成为国内外竞相发展的技术。然而在图像采集过程中对图像清晰度的评价算法虽种类较多但各算法之间缺乏统一。本论文基于微型精密零件的成像测量方法，使用前人制作的图像测量仪，使用远心成像测量系统在不同工作距离处进行图像采集，然后使用相关算法进行清晰度评价，最后对所得数据进行主成分分析和因子分析，从8种图像清晰度评价算法计算出适用于课题使用的评价算法，并建立了综合清晰度评价模型。本文的数据处理模式能够对算法进行选择并解决不同算法间的协调问题。而且本文提出的数据挖掘算法能针对同一要求的不同评价值进行选择及综合，同时能大幅减少后续运算量。
关键词：微型零件;视觉检测;清晰度;主成分分析;因子分析

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发布时间：2020-08-12
一种新的视觉Hash算法
赵玉鑫
2008, 16(3): 551-557.

摘要：本文针对多媒体内容的鲁棒认证提出一种视觉Hash方案。利用密钥提取图像鲁棒特征，然后对特征提取Hash。密钥的生成引入图像独特的光学特性，增强Hash的安全性。实验结果表明本方案对JPEG压缩、滤波、噪声等处理具有良好的鲁棒性，而对图像的恶意篡改有较强的敏感性，因而可用于面向对象的真实性认证。

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发布时间：2020-08-12
用于动态目标跟踪的面阵CCD成像系统的研究
李国宁,刘妍妍,金龙旭
2008, 16(3): 558-564.

摘要：本文采用面阵CCD ICX415AL作为传感器件，设计了一种用于动态目标跟踪的面阵CCD成像系统。成像系统对两片面阵CCD进行光学拼接，使它们完全共面，这样可以在保证目标分辨率不变的情况下使视场角增加一倍，满足了大视场搜索目标的要求。本文在介绍面阵CCD ICX415AL的结构和特点的基础上，完成了ICX415AL的时序电路和功率驱动电路的设计，并采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声，提高了系统的信噪比。为了获得好的成像质量，系统在设计完后要进行辐射定标，根据本文中的定标实验数据，确定了最佳的动态范围和工作点。整个系统采用现场可编程门阵列（FPGA）作为核心控制器件，完成自上而下的模块化设计，实现了硬件设计的软件化，提高了开发效率。
关键词：动态目标跟踪;面阵CCD;驱动时序;CDS;FPGA

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发布时间：2020-08-12

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