测量精度达3.2nm的在线表面粗糙度外差干涉仪信号处理系统
介绍了用于磨床加工的光外差表面粗糙度在线干涉测量仪整机的信号处理系统着重讨论了其中的两项关键 技术即利用负反馈构成的宽动态范围测量信号的自动电压控制以及依据计大数和测小数相结合的高精度动态相位测量系统的测量精度达2.6°(相当于 3.2nm)允许测量中最大多普勒频移±10kHz(对应高度的变化率±8.75×10-3m/s)完全满足磨床加工中表面粗糙度在线测量的要求。现 场测试证实了这一点这对于精加工、超精加工表面粗糙度的在线质量控制、提高加工精度等非常重要。
光纤水听器系统光纤传输噪声的自适应消除
传输光纤引入的偏振和相位调制噪声给光纤水听器远程传输系统带来严重影响。论文提出使用一个声压和加速度不灵敏的参考探头来获取传输光纤引入的公共噪声,并将该噪声进行自适应滤波处理来估计和消除传感探头中传输噪声的方案。实验结果表明,归一化最小均方误差(NLMS)自适应算法对冲击传输光纤引入的宽带偏振噪声抑制最大达20dB;对传输光纤中大幅度的单频连续相位调制噪声抑制达20dB;自适应滤波基本消除了传输噪声的影响,并且完整保留了传感探头中的仿真信号。实验同时证明,自适应噪声消除的结果优于直接将参考探头与传感探头信号相减的噪声抑制效果。
一种新型近似无衍射栅型结构光及其实现方法
本文提出一种新型的近似无衍射栅型结构光的概念与实现方法。该结构光具有焦深长、线宽细、在一定范围内光场分布稳定、光场光强不变等特点。文中采用精密三角截面棱镜组成的光学系统生成近似无衍射栅型线结构光,用惠更斯-菲涅尔原理及基尔霍夫衍射理论对该系统进行了理论分析和计算,并在无衍射范围内对近似无衍射栅型结构光的光场分布进行了数值仿真。文中对系统进行了实验对比及验证,结果表明,实验数据与理论计算及仿真结果基本一致。应用文中的系统参数,获得了条纹宽度为18 m,焦深范围为570 cm的近似无衍射栅型结构光,其条纹宽度及光场强度分布不随距离而变化。与传统的光源相比,近似无衍射栅型结构光在三维轮廓测量等应用中具有分辨率高、精度高等优势。
一种基于光拍频的连续激光调制光谱测量方法
针对F-P干涉仪分析连续激光调制光谱的局限性,本文提出了一种基于光拍频的连续激光调制光谱的测量方法,该方法可实现调制频率低达千赫兹的连续激光调制光谱的测量。本方法以光电转换理论为基础,利用频谱分析仪测得参考光与连续调制光谱的拍频信号,然后通过相应的数学计算得到连续调制光谱的各个光频的相对电场强度,从而实现连续调制光谱的分析。本文在理论建模与分析的基础上,利用该方法对半导体激光器出射激光经电光调制器调制产生的调制光谱进行了测量,测量结果与F-P干涉仪测量结果一致,验证了该方法的可行性。
快速光谱测量分析系统
从光度学和色度学中有关光谱测量、颜色测量的理论出发,针对国内光 谱测量应用的需要,在对可见光和近红外波段(400-900 nm)的光谱信号同时探测进行探讨和实验的基础上,研制开发成功用平面衍射光栅作为分光器件,线阵CCD作为多通道光电转换器件,图形液晶显示屏显示测量数据和光谱图的快速光谱测量分析系统。它可以直接获得辐照度、光照度、色品和色温,操作十分简便。
电视经纬仪复杂多目标交会测量点匹配算法
针对复杂多目标交会测量时所存在的多目标类型、伪点、遮挡和粘连等问题,提出了一种新型的点匹配算法:对于"离散单落点"和"弹道"类型目标,以同一目标点的帧时间差作为匹配条件;对于"同时多落点"和"遮挡目标",基于空间距离最近的两条视线可以正确匹配出一个空间点目标的原理,有效的解决了"伪点交会"和"遮挡交会"问题;对于严重粘连的目标,用弹道拟合外推得到的多个落点所构成的多面体的形心作为落点坐标的修正值.实测结果证明:该电视经纬仪复杂多目标交会测量点匹配算法具有高效、稳定、适用等优点,其复杂多目标点匹配效率保持在90%以上.
光纤干涉仪条纹动态测量技术
针对光纤干涉仪条纹的CCD动态测量技术,分析了限制条纹最大允许移动速度的因素,提出了采用中值滤波提高信号处理速度的方法。在条纹移动速度成指数增长时,实验观察了条纹位移测量值的变化情况,并进行了中值滤波实验。结果表明,条纹的最大允许移动速度除受CCD的场频和信号处理时间影响外,还与干涉仪使用的光源波长和光纤直径以及两光纤间的距离有关;中值滤波可以缩短信号处理时间,同时获得较好的滤波效果。
CCD在活塞非接触式自动测量系统中的应用
介绍了在活塞非接触式自动测量仪系统中,采用多片CCD光电传感器同步工作对活塞体进行实时、非接触的、自动的、综合的测量方法。给出了CCD工作参数和输出信号处理与计算机接口的设计.
运用最小二乘法测定球径仪测环参数
本文介绍一种利用最小二乘法确定球径仪则环参数的简单方法。用此方法对一台前苏联LOMO工厂制造的球径仪的测环进行了标定,复测结果表明,该方法标定的测环参数符合原仪器的使用精度要求。
实时眼动仪系统
讨论了一种基于红外电视法的眼动信号量系统及其ASIC设计。该系统主要用于测量眼球的平滑追随运动。重点提出了一种新的瞳孔中心检测算法。












