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最新刊期

2010 年第 2 期

现代应用光学

个体眼结构的横向色差随外置光阑偏心和视场的变化
张梅,王肇圻,王雁,左彤
2010, 18(2): 281-288.

摘要：由角膜地形图计算了8只人眼视轴与光轴的夹角。依据实际测得的角膜地形图数据、人眼波像差、眼轴数据以及计算的视轴与光轴间夹角，运用ZEMAX光学设计软件构建了考虑视轴方向的个体化眼模型。基于这些眼模型，研究了外置人工光阑相对视轴偏移在中心凹附近所引入的横向色差变化规律。研究表明，横向色差随人工光阑的偏移量线性增加；8只人眼存在一定的个体差异，横向色差随人工光阑偏移量增加的速率在5.46 arcmin/mm ~5.95 arcmin/mm 范围之间，平均值为5.7 arcmin/mm。然后研究了在420 nm至700 nm波段边缘横向色差随入射视场角的变化规律。在鼻侧和颞侧20°视场范围内，8只人眼的横向色差平均以0.36 arcmin/deg 的速率随视场角增加而增加, 不同个体的增长速率有所差别，变化范围在0.32 arcmin/deg~0.44 arcmin/deg 之间。同时横向色差在长波段的变化要比短波段处缓慢。关键词：视觉光学；横向色差；个体化眼模型
关键词：视觉光学;横向色差;个体化眼模型

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发布时间：2020-08-12
离轴三反空间光学望远系统杂散光分析
许杰,颜昌翔,彭岩
2010, 18(2): 289-293.

摘要：以点源透过率（PST）为评价标准，给出了一种离轴三反空间望远系统的杂散光分析结果。通过建立系统的实体模型，确定了一次、二次散射路径，采用改进型的蒙特卡洛法，对 20°间离轴角分别进行光线追迹。对模型的分析结果表明，系统杂散光产生的主要因素为一次散射，与光学系统结构密切相关。 0.1°离轴角PST分别等于3.56和4.02， 20°离轴角PST等于6.63×10-5和4.48×10－5，可通过减小镜面散射率进行改进。与离轴两反望远系统相比，三反系统的杂散光水平在大离轴角时偏大1到2个数量级，但满足使用要求。
关键词：离轴三反;杂散光;散射路径;PST

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发布时间：2020-08-12
结构光系统的周期编码光设计
许丽,张之江
2010, 18(2): 294-302.

摘要：在结构光系统中，编码光是实现对应问题的关键，而且编码光的性能直接影响了结构光测量结果的精度、分辨率和实时性。本文在深入分析条纹图变形的机理上，提出了空间周期性应用到编码光设计的可行性和约束公式，分析了在编码光设计中引入空间周期性对测量性能的改进。在编码图个数保持不变的条件下，引入空间周期性结构光编码中测量分辨率将会有很大的提高；同样在保持测量分辨率不变的情况下，应用空间周期性可减少编码模式个数，更适合实时测量系统。结合时空编码方式，本文提出了一种新的实时编码光设计方案——周期时空条纹编码。该编码方式利用了空间周期性，在保证了测量分辨率和精度情况下，减少编码模式的个数，适应实时测量的应用。并对该编码方式进行了实验验证，实验结果表明了空间周期性应用到编码光设计的有效性。
关键词：结构光;编码光设计;空间周期性;周期时空编码

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发布时间：2020-08-12
FY-3A紫外臭氧垂直探测仪程控设计与实现
汪龙祺,王淑荣
2010, 18(2): 303-310.

摘要：我国自主研制的星载紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)首次投入在轨应用，从根本上改变了我国大气臭氧探测和研究的现状。本文描述FY-3A气象卫星紫外臭氧垂直探测仪工作模式，在此基础上对在轨运行任务进行了分析说明，详细介绍了程控设计要点与实现，给出FY-3A星在轨测量的太阳、大气模式遥感数据，结果表明：FY-3A星紫外臭氧垂直探测仪在轨工作正常，测量模式的转换、执行准确，运控参数设置有效，软件功能已全部实现，满足使用要求。
关键词：星载紫外臭氧垂直探测仪在轨软件设计

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发布时间：2020-08-12
激光直写中误差校正迭代方法的改进
张山,谭久彬,王雷,程陶
2010, 18(2): 317-325.

摘要：摘要：为了使Rajesh Menon的误差校正迭代方法进一步有效校正激光直写中的邻近效应，本文从两个方面对其做了完善：一方面用虚拟的高分辨力声光调制器对直写图案进行校正，然后对曝光量数据转换圆整到低分辨力声光调制器对应的曝光量数据，消除了低分辨力声光调制器校正直写图案时出现的退化现象；另一方面调制各误差区域重心最邻近光点的曝光量，以整体图案误差最小为判断标准进行串行寻优，解决了当被调制光点附近的图案正、负误差个数相等时无法进一步校正的问题。仿真实验表明：本文方法使Rajesh Menon的误差校正迭代方法能较好校正低分辨力声光调制器下的图案邻近效应，并能进一步校正高分辨力声光调制器下的图案邻近效应，从而提高了激光直写的分辨力。
关键词：激光直写;邻近效应;误差校正迭代方法

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发布时间：2020-08-12
八矩阵超小型绝对式光电编码器
刘长顺,王显军,韩旭东,盖竹秋,王增发
2010, 18(2): 326-333.

摘要：为了实现高精度、高可靠性绝对式光电编码器的小型化，对编码器的编码方式和读数头的结构等进行了研究。绝对式光电编码器小型化所采用的八象限矩阵码（八矩阵），区别于传统四象限矩阵码，它是通过两圈编码就可以实现10位自然二进制编码，优化了编码方法，缩小了绝对编码的结构尺寸，减小了原来因编码圈数多，而彼此之间的转换产生的位置误差。运用错位法获得圆光栅莫尔条纹，采用单头读数，减少发光元器件(光源)数量。实验结果表明，实现了Φ25mm×16mm的超小体积，分辨率经过电子细分可达16位，精度（1σ）达到30″。极高的可靠性可保证在极其苛刻条件下长期正常工作，在航空航天和军事等领域有广泛的应用前景。
关键词：光电编码器;绝对式编码器;超小型;八矩阵;错位移相

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发布时间：2020-08-12
基于杂波模型的天基目标红外探测波段选择
张伟,曹移明,丛明煜,鲍文卓,孟祥龙
2010, 18(2): 341-348.

摘要：对美国国防支援计划（DSP）系统对导弹目标的探测波段及其选择方法进行了探索性研究。提出了一种基于背景杂波模型的波段选择方法。首先推导了简化的场景辐射参数表达形式，建立了场景空间杂波模型，给出了综合信噪比解析式；然后通过遍历目标辐射特性空间、背景杂波水平空间与谱段空间选择了最佳工作波段，使得探测系统在不同背景杂波水平下对辐射特性相似的一类目标的综合探测性能达到最佳；最后通过算例说明了该方法的有效性。经计算分析发现，系统最佳探测波段与场景的空间杂波水平以及目标的辐射特征密切相关；在不同的杂波水平下，选用两个目标辐射模板，DSP的最佳探测波段为2.73~2.85μm与4.2~4.43μm。
关键词：杂波模型;天基目标探测;波段选择;探测性能

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发布时间：2020-08-12
小波firm阈值滤波的光谱实时采集方法
李正刚,吴一辉,宣明
2010, 18(2): 357-362.

摘要：为了提高微型光谱仪光谱采集精度，提出了一种利用小波域firm阈值滤波去除随机噪声的方法。首先采集2次光谱谱线，取均值作为待处理谱线。然后计算出这两次谱线的噪声标准差取代传统小波去噪中的噪声标准差估计，运用通用阈值法作为上阈值。调整下阈值将待处理谱线小波firm阈值滤波，并判断滤波后偏差是否在计算的噪声方差内。实验结果表明：优于传统10次平均法，在高采集精度的基础上提高了采集速度。在以光纤光谱仪为主体的微型生化分析仪样品检测过程中的应用表明：提高了检测精度，减少了检测时间,提高效率4-5倍。
关键词：小波滤波;CCD;光谱分析;方差估计

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发布时间：2020-08-12

微纳技术与精密机械

UV-LIGA和微细电火花加工技术组合制作三维金属微结构的研究
杜立群
2010, 18(2): 363-368.

摘要：研究了UV-LIGA和微细电火花加工技术组合制作三维金属微结构的工艺方法。首先通过UV-LIGA制作二维金属微结构，再对该微结构进行微细电火花加工得到三维金属微结构。该方法具有加工精度高、可实现自由曲面三维金属微结构制作的优点。制作出了局部为梯形凸台和锥形凹槽三维微结构的镍模具。分析了微细电火花加工中放电参数对表面粗糙度的影响，通过减小放电电压和电容的方法降低了表面粗糙度。
关键词：三维金属微结构;UV-LIGA;微细电火花加工;表面粗糙度

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发布时间：2020-08-12
超音速光学导引头整流罩优化
魏群,艾兴乔,姜湖海,宣明,贾宏光
2010, 18(2): 384-389.

摘要：导引头整流罩形状既影响导引头内光学系统成像质量，同时也影响导弹总体飞行阻力，进而影响导弹射程。整流罩形状分外曲线与内曲线两部分，以优化导引头整流罩内外曲线为目的，本文通过空气动力学仿真得到整流罩外曲线长径比与阻力的关系函数，采用光程差的评价方法得到整流罩外曲线长径比与成像质量的关系函数，在确定空气动力性能与成像质量权重后，得到优化后的整流罩外曲线，外曲线为ε=2的椭圆。在获得外曲线形状的基础上，以光线经过整流罩后偏折最小为优化目标，运用光线追迹方法，建立优化函数，最终得到优化的整流罩内曲线，内曲线为R=33.31，c=-0.78的二次曲线。
关键词：整流罩;优化设计;CFD;光线追迹

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发布时间：2020-08-12
光切法形貌测量中光条中心的亚像素提取
贾倩倩,王伯雄,罗秀芝
2010, 18(2): 390-396.

摘要：光切法三维形貌测量中，光条中心位置的提取是影响测量精度的关键。本文提出了一种光切法物体形貌测量中光条中心的亚像素提取方法。将图像的灰度视为关于坐标的二维函数，在CCD拍摄的激光光条图像中求取灰度的偏导数和梯度，图像中每一点的梯度代表此点的灰度变化方向，对光条上的点来说，认为是其法线方向。对梯度的大小设定阈值并结合该点的灰度信息，可将图像灰度变化最激烈的部分，即光条饱和带的像素位置提取。对光条饱和带的每个像素，按照不重复计算的原则在梯度方向上和规定邻域内求灰度中心，可以得到精确到亚像素级的光条中心位置。此方法将光条曲线的法线方向简化为灰度的梯度方向，省去了求海赛矩阵以确定法向的步骤，简化了计算，保证了精度。
关键词：图像处理;灰度梯度;亚像素中心

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发布时间：2020-08-12
纳米硬质合金刀具切削Al/SiCp复合材料实验
郐吉才,张飞虎
2010, 18(2): 406-411.

摘要：SiC颗粒具有较高的硬度，使Al/SiCp复合材料在切削时刀具磨损剧烈。纳米硬质合金具有较高的硬度、韧性及良好的抗磨损能力。制备了纳米硬质合金刀具WC-7Co，对Al/SiCp复合材料进行了切削实验，研究了纳米硬质合金刀具磨损机理和Al/SiCp复合材料的切屑去除机理，以及刀尖处后刀面磨损值。研究认为，纳米硬质合金刀具磨损的机理为SiC颗粒的微切削作用引起的磨料磨损，及SiC颗粒对刀尖刃口的高频、断续冲击引起的微崩刃及微破损，Al/SiCp复合材料的切削实质是断续切削；Al/SiCp复合材料去除机理为切屑的崩碎去除；纳米硬质合金后刀面磨损值较普通硬质合金小30%~50%。
关键词：纳米硬质合金;Al/SiCp复合材料;磨损机理;断续切削

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发布时间：2020-08-12
超磁致伸缩致动器的广义预测-多模PID控制方法
李欣欣,王文,陈子辰
2010, 18(2): 412-419.

摘要：摘要：为了克服超磁致伸缩致动器的磁滞现象对精密驱动定位精度的影响，在进行磁滞补偿的前提下，研究自校正PID控制方法，建立基于广义预测控制与多模控制结合的广义预测-多模PID控制方法。首先，介绍了广义预测控制的主要思想，并由此推导出PID参数与被控对象待估参数的关系。接着，针对起动阶段控制效果不平稳的问题，建立了根据PID参数变化情况，在线调整控制方法，实现在磁滞补偿后对致动器的控制。实验结果表明：采用广义预测-多模PID控制器，虽然单次平均运算时间比广义最小方差-模糊 PID控制器长7ms，但跟踪误差均方差减少0.066μm。能有效消除被控对象由于扰动带来的影响，提高跟踪精度，在对实时性、控制精度要求较高的精密定位领域，有良好的应用价值。
关键词：超磁致伸缩致动器;精密定位;广义预测控制;多模控制

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发布时间：2020-08-12
基于X-ray光刻的微针阵列及掩膜版补偿
陈少军,李以贵,杉山进
2010, 18(2): 420-425.

摘要：提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微针的微细加工工艺，即基于PCT技术，结合X射线以及光刻掩膜版制作三维微结构。通过移动LIGA掩膜版曝光的方法，可以加工微立体PMMA结构，其加工的形状取决于X光光刻掩膜版吸收体的形状。实验发现，最终的结构形状并非完全与掩膜版上吸收体的形状相一致。如果不对X光光刻掩膜版的吸收体形状进行补偿，将会导致被加工的微结构侧面变形，从而影响微针的性能。本文分析了引起微针阵列侧面的变形的原因，其中主要原因是由于显影时间与曝光量之间的非线性关系，导致结构形状与曝光量分布不完全一致，造成微针结构侧面变形。同时，通过对LIGA掩膜版上的吸收体图形进行适当的补偿，即将吸收体图形从中空的双直角三角形变为中空的半椭圆图形，这样使得带沟道的微注射针阵列的强度得到增强。
关键词：聚甲基丙烯酸甲酯;三维微结构;吸收体;补偿

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发布时间：2020-08-12
用正交试验分析中电参数对圆柱度影响
郑新毅,贾振元,任小涛,王福吉
2010, 18(2): 426-433.

摘要：电火花加工脉冲放电的统计学研究表明电参数与加工质量间存在一定的规律性。为实现电火花加工小孔圆柱度误差的合理控制，通过大量的工艺试验研究放电参数与小孔圆柱度间的规律是十分必要的。提出了多截面直角坐标测量方法，实现了小孔圆柱度的定量评定。在此基础上，采用正交试验研究了放电参数（开路电压、电流，脉宽，脉间，抬刀周期）对小孔圆柱度的影响。结果表明：脉宽对圆柱度的影响最为显著，开路电压次之，其余三个参数的影响较弱；同时也得到了以圆柱度误差最小为评价目标的一组放电参数。
关键词：电火花加工;小孔;放电参数;圆柱度评定;正交试验

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发布时间：2020-08-12

信息科学

锥束螺旋CT半覆盖扫描的重建算法
曾理,邹晓兵
2010, 18(2): 434-442.

摘要：目的：锥束螺旋CT能够解决长物体的检测问题，但是它的视场直径受限于面板探测器的宽度。为扩大锥束螺旋CT的视场直径，本文研究了一种视场区域半覆盖扫描的螺旋CT扫描方法和相应的重建方法。方法：扫描时，转台沿垂直于中心射线的方向水平平移一定距离，然后用普通螺旋CT的扫描方式即可获得需要的投影。重建时，利用推广的偏心锥束螺旋FDK（Feldkamp-Davis-Kress）算法，推广后的重建算法与标准的螺旋FDK算法具有同样的计算效率，而且不需要重排投影数据。结果：实验结果表明，本文提出的扫描方法能够将螺旋锥束CT的视场半径扩大0.86倍；重建图像的质量与使用大探测器全覆盖的标准FDK算法基本相当；由于投影数据量的减少，使重建时间比使用大探测器的标准FDK减少了376.66秒。结论：锥束螺旋CT的半覆盖扫描可以有效扩大视场直径，且具有较高的计算效率和较少的重建时间。
关键词：X射线成像;锥束螺旋CT;半覆盖扫描;FDK算法

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发布时间：2020-08-12
基于小波定位及Facet模型的三维工业CT图像边缘检测
曾理,郭海燕,马睿
2010, 18(2): 443-450.

摘要：实际应用中，工业CT三维图像处理对精度和速度都有较高的要求。Facet模型在图像边缘检测方面能够获得精确的边缘信息，但它在进行三维边缘检测时存在非常耗时的缺点，以致很难应用于实际的工业CT三维图像处理。针对这一问题，提出了一种基于3D小波定位的Facet模型边缘检测方法。小波变换边缘检测速度较快，但是得到的边缘依赖于阈值的大小，当阈值较小时边缘较粗，而当阈值较大时边缘容易断裂。本文方法正是利用了该特点，首先对工业CT 三维图像数据进行三维小波变换，设定较小阈值，得到三维粗边缘，即对图像边缘的粗定位，然后再针对粗边缘点逐个进行三维Facet拟合，从而得到实际边缘点，即完成了图像边缘的精确定位。该方法通过小波变换这一前处理过程大大减少了Facet拟合的体素点数，从而使得Facet模型的三维边缘检测得到了加速。实验结果表明，本文方法不仅能得到与直接Facet模型效果相当的边缘，更是大大提高了三维边缘检测的速度，可加速3.51倍至7.39倍,图像边缘越简单加速比越高。这样，使得Facet模型这一精确的边缘检测方法可以应用于实际的工业CT图像三维处理。
关键词：三维;小波;facet;工业CT;边缘检测

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发布时间：2020-08-12
基于快速Beamlet变换的CT含噪线性裂纹探测算法
李宗剑,曾理
2010, 18(2): 451-457.

摘要：目的：工业CT分析物体内部缺陷时，其图像或多或少都存在噪声。裂纹是缺陷中常见的一种，且呈现出一定的线性或分段线性特性。因此，对含噪情况下的线性裂纹进行有效探测是成功分析裂纹属性的第一步。方法：该文提出一种基于快速Beamlet变换的CT图像含噪线性裂纹探测算法。首先分析图像在单尺度下的Beamlet组成，以及Beamlet间的相互关系，设计出一种快速Beamlet变换。接着在快速Beamlet变换基础上，通过引入一个关于吻合度的控制量，并结合Beamlet自身的多尺度树型结构，采取“自上向下”寻找目标函数最优值的思路，进而得到线性裂纹的探测结果。最后结合探测结果的相邻区域的像素特性，提取出含噪线性裂纹的区域边界。结果：对含有线性裂纹的实际CT图像，以及叠加方差为0.1的高斯白噪声图像，叠加强度为0.1的椒盐噪声图像分别进行探测实验，结果表明，与基于Laplace、Canny或小波的探测方法相比，该算法能有效探测到含噪CT图像中的线性裂纹。结论：因为Beamlet是以一种线基的方式在分析图像数据，所以该算法对噪声干扰具有很好的抑制能力，能成功探测到含噪情况下CT图像的线性裂纹，为后续分析裂纹属性打下坚实的基础。
关键词：工业CT;裂纹探测;快速Beamlet变换;噪声

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发布时间：2020-08-12
三角形星图识别改进算法研究
张磊,何昕,魏仲慧,赵宝庆,郭敬明
2010, 18(2): 458-463.

摘要：三角形识别算法是目前采用星敏感器为导航部件所广泛运用的算法，但由于特征维数较低，容易造成冗余匹配和错误识别。为了提高三角形识别算法的识别正确率，提出了改进识别过程的三角形识别算法，先将满足三边判决门限范围内的导航星对记录到匹配数组，对出现的导航星进行计数，利用三角形三边之间两两相交的相关性，将导航星出现次数小于2的星对作为整体剔除，在余下的导航星对中寻找与观测三角形同构的三角形。识别过程中，以星对角距和相对星等差为识别特征，并对识别特征构造了散列函数，减少了识别过程中特征量比较的次数，提高了识别效率，同时，也减小了内部导航星库的存储容量。

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机械手姿态识别的立体视觉匹配
胡庆玉,高春甫,唐可洪,赵丁选
2010, 18(2): 464-469.

摘要：在研究双目立体视觉的基础上，提出了区域边缘线段立体匹配算法,该算法利用边缘线段几何特性以及区域的颜色特性进行匹配,利用图像提供的颜色信息，特别是颜色梯度方向信息，使得边缘线段依靠其自身的几何特征及直线段所在图像区域的所有信息进行综合匹配。通过该算法进行机械手姿态识别实验，结果验证了该算法能够在复杂背景下识别机械手的姿态，识别精度高，精度达到0.017，试验达到了预期目的。
关键词：双目立体视觉;机械手;匹配算法;姿态识别

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图像自动拼接融合的优化设计
冯宇平,戴明,张威
2010, 18(2): 470-476.

摘要：摘要：为了扩大摄像机拍摄图片的视场范围，提出了一种结合频率域和空间域特性的图像序列自动排序及拼接融合算法。在频率域，基于相位相关的改进排序及重叠区域确定；在空间域使用改进的Harris算子提取图像角点，通过双向最大互相关系数匹配获得初始特征点对，然后用RANSAC法实现精确匹配。最后提出利用图像均值结合线性加权函数来实现图像的整体亮度调整和融合拼接。实验结果表明，该算法排序过程简单有效，不仅提高了拼接成功率，其单次拼接时间较现有算法也提高了40％左右。能够较好地解决图像间对应点难以确定的问题，而且对光照变化图像的拼接融合能取得满意的效果，具有较好的实用价值。
关键词：图像拼接;自动排序;角点检测;图像融合

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空间小目标动态规划检测
王春歆,张玉叶,王学伟,徐景硕
2010, 18(2): 477-484.

摘要：为了从序列图像中检测出空间小目标，提出一种改进的动态规划算法。首先，介绍了动态规划小目标检测算法的发展过程及国内外现状，然后针对工程应用中为了获取亚像素质心而对图像散焦处理的情况，对原算法的评价函数递归方程进行改进，提出用方向加权的多点能量累积代替原算法的单点累积，并将多速度平面分别计算的方式简化为速度初始化与历史速度修正方式。最后，针对算法实现过程中遇到的，而以往文献又未详细说明的初始状态计算、恒虚警阈值以及轨迹数据结构等关键问题进行了说明。分析显示，在实验参数条件下，计算量比原算法减少了约50%。实摄图实验结果表明，方向加权的多点累积算法5帧即可检测出目标，而原算法在第10帧时仍有大量虚假轨迹；在第5帧的20条最大评价值轨迹中，多点法的评价值信噪比比原算法提高42%。方向加权的多点累积算法可以有效抑制孤立噪声点产生的虚警，提高算法的检测能力。
关键词：动态规划;小目标检测;多点累积;空间图像

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发布时间：2020-08-12
基于体系结构的软件可靠性评估
魏颖,沈湘衡
2010, 18(2): 485-490.

摘要：基于体系结构的可靠性模型是软件可靠性评估的重要工具。准确地分析软件模块间的调用关系与估算模块可靠度是该类模型的主要因素。本文首先依据评估方式的不同将基于体系结构的软件可靠性模型划分为合成型与分级型两类。其次根据可靠性评估的实施过程进一步分析了软件体系结构的确定与模块划分的原则，给出了模块可靠度和模块间转移概率的评估方法。为在工程应用中实施软件可靠性评估提供重要的参考依据。
关键词：软件可靠性;基于体系结构的模型;软件可靠性评估

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发布时间：2020-08-12
篦冷机熟料的立体视觉在线测量
刘浩然,徐刚,张文明
2010, 18(2): 491-495.

摘要：本文提出了一种基于网格候选点的篦冷机内熟料在线测量方法。相交光轴的两台摄像机组成双目立体视觉系统获取料层图像，在世界坐标系范围内建立代表深度信息的网格候选点用于深度测量。小波多分辨率算法实现了候选点的快速筛选，有利于传送中熟料在线测量的实时性需求。引入可信系数的概念，对于容易出现歧义的少数候选点根据直方图分布判断该窗口内图像是否包含丰富的纹理信息，选择较大或较小的匹配窗口用于二次匹配，减少了匹配歧义带来的测量误差。实验证明本方法应用于篦冷机内水泥熟料在线厚度测量取得了理想效果，具有较高的测量精度。
关键词：机器视觉;三维测量;深度候选点;水泥熟料

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发布时间：2020-08-12
“日盲”紫外增强型CCD的自动增益控制
章明朝,周跃,隋永新,杨怀江
2010, 18(2): 496-502.

摘要：为使SBUV-ICCD（“日盲”紫外增强型电荷耦合器件）适用于不同辐亮度目标的探测，并避免由于长时间高亮度照射引起的器件损害，提出了适用于SBUV-ICCD的AGC（自动增益控制）算法。应用连续N帧图像直方图的和作为分析对象，将其分为背景段、目标段、明亮段及饱和段，使用明亮段与目标段的比例系数及饱和段与明亮段的比例系数为控制参量，完成了AGC算法，最后设计实验对其进行了验证。结果表明该算法能够在目标辐亮度突然剧烈增强或迅速减弱的情况下快速有效地调节增益，使图像具有较好的分辨率。
关键词：SBUV;ICCD;自动增益控制

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发布时间：2020-08-12
采用立体视觉的子孔径拼接测量工件定位
张鹏飞,赵宏,周翔,李进军
2010, 18(2): 503-511.

摘要：为了实现大口径光学元件的子孔径拼接干涉测量，提出了采用立体视觉进行光学元件位姿测量的方法，建立了基于双目视觉的子孔径拼接测量系统，对该系统的数学模型、测量原理以及基于四元数法的位姿变换矩阵求取方法进行了研究。首先，介绍了圆形子孔径拼接干涉测量的原理，并基于齐次坐标变换分析了其对工件定位的要求，接着引入了立体视觉辅助测量系统，建立了其通用测量模型，利用双目视觉获取不同子孔径测量时与工件刚性连接的特征点的三维全局坐标，在完成全部子孔径测量后利用四元数法求取各子孔径相对于全局坐标系的转换矩阵，然后利用优化拼接算法将各子孔径数据统一到全局坐标系下，完成大口径光学元件的全局测量。最后利用该系统实现了对口径为150mm平面和100mm球面的检测。实验结果证明，在本系统中，立体视觉系统平移定位精度优于0.1mm，转动测量精度优于0.01度，能够给优化拼接算法提供一个有效的初始值，且该方法能够快速给出各子孔径间的相对坐标变换且在其视场范围内不产生误差累积，方法简单实用，稳定可靠。
关键词：立体视觉;大口径;光学元件;拼接测量;工件定位

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发布时间：2020-08-12

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