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NOVEL METHOD FOR ERROR ANALYSIS AND SELF-CALIBRATION OF LASER TRACKING MIRROR MECHANISM 被引量:2
1
作者 OUYANG Jianfei LIU Wanli +2 位作者 QU Xinghua YAN Yonggang WANG Zhankui 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第4期1-6,共6页
Laser tracking system (LTS) is an advanced device for large size 3D coordinates measuring with the advantages of broad range, high speed and high accuracy. However, its measuring accuracy is highly dominated by the ... Laser tracking system (LTS) is an advanced device for large size 3D coordinates measuring with the advantages of broad range, high speed and high accuracy. However, its measuring accuracy is highly dominated by the geometric errors of the tracking mirror mechanism. Proper calibration of LTS is essential prior to the use of it for metrology. A kinematics model that describes not only the motion but also the geometric variations of LTS is developed. Through error analysis of the proposed model, it is claimed that gimbals axis misalignments and tracking mirror center off-set are the key contributors to measuring errors of LTS. A self-calibration method is presented of calibrating LTS with planar constraints. Various calibration strategies utilizing single-plane and multiple-plane constraints are proposed for different situations. For each calibration strategy, issues about the error parameter estimation of LTS are exploded to find out in which conditions these parameters can be uniquely estimated. Moreover, these conditions reveal the applicability of the planar constraints to LTS self-calibration. Intensive studies have been made to check validity of the theoretical results. The results show that the measuring accuracy of LTS has increased by 5 times since this technique for calibration is used. 展开更多
关键词 Laser tracking Error analysis Self-calibration planar constraints Tracking mirror
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基于平面镜反射成像学习的海洋捕食者算法及特征选择
2
作者 徐明 龙文 羊洋 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期394-398,444,共6页
针对基本海洋捕食者算法在求解复杂优化问题时存在收敛速度慢、解精度低和易陷入局部最优的缺点,提出一种改进的海洋捕食者算法。一方面,该算法在迭代前期引入当前全局最优个体引导群体中其他个体进行搜索的策略,从而加快算法的收敛速度... 针对基本海洋捕食者算法在求解复杂优化问题时存在收敛速度慢、解精度低和易陷入局部最优的缺点,提出一种改进的海洋捕食者算法。一方面,该算法在迭代前期引入当前全局最优个体引导群体中其他个体进行搜索的策略,从而加快算法的收敛速度;另一方面,在迭代后期引入平面镜反射成像学习策略,从而帮助群体逃离局部最优和提高求解精度。将改进算法应用于12个基准测试函数的寻优,结果表明,该算法比在求解精度和收敛速度方面均获得了显著提高。再将改进算法应用于求解21个特征选择问题,结果表明,该算法能有效去除冗余特征,提高数据分类的准确度。通过以上对比实验,显示出该改进算法的性能具有较强竞争力。 展开更多
关键词 海洋捕食者算法 平面镜反射成像学习 函数优化 特征选择
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平面镜反射率的标定及修正 被引量:5
3
作者 孙可煦 张景和 +5 位作者 崔明启 杨国洪 江少恩 易荣清 张文海 崔延莉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1308-1312,共5页
研究了用同步辐射源标定软X光掠入射平面镜的反射率。实验采用北京同步辐射装置(BSRF)-3W1B柬线及反射率计靶室,在50~1500eV能区,做了C,Si,Ni和Au材料平面镜在1^o~7^o掠射角下的反射率标定曲线。由于3W1B束线的单色器采用变间... 研究了用同步辐射源标定软X光掠入射平面镜的反射率。实验采用北京同步辐射装置(BSRF)-3W1B柬线及反射率计靶室,在50~1500eV能区,做了C,Si,Ni和Au材料平面镜在1^o~7^o掠射角下的反射率标定曲线。由于3W1B束线的单色器采用变间距光栅作色散元件,光栅分光必然存在高次谐波,高次谐波严重影响光源的单色性,从而给平面镜的反射率标定值带来误差。前置滤片虽然能有效抵制高次谐波,但不能完全消除高次谐波。为此,利用透射光栅对光源做了单色性研究,给出高次谐波在不同能区所占光源强度的比例,从而对平面镜反射率标定值做出修正。 展开更多
关键词 同步辐射 软X光平面镜 反射率标定 数据处理 修正
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多种材料软X光平面镜反射率标定 被引量:3
4
作者 孙可煦 崔延莉 +9 位作者 易荣清 江少恩 黄天晅 杨家敏 丁永坤 崔明启 朱佩平 赵屹东 黎刚 张景和 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第4期349-353,共5页
利用北京同步辐射装置(BSRF) 3W1B束线及反射率计靶室,在束流强度40~120mA、贮存环电子能量2GeV专用光运行模式下,做了不同材料掠入射平面镜反射率标定实验。标定过程用高灵敏度无死层的硅光二极管代替X射线二极管(XRD)作探测器,使输... 利用北京同步辐射装置(BSRF) 3W1B束线及反射率计靶室,在束流强度40~120mA、贮存环电子能量2GeV专用光运行模式下,做了不同材料掠入射平面镜反射率标定实验。标定过程用高灵敏度无死层的硅光二极管代替X射线二极管(XRD)作探测器,使输出信号提高2~3个量级,可标定能区从150~270eV拓展为50~1500eV能区,对C,Si和Ni材料平面镜给出完整的反射率标定曲线,最终把实验数据与理论计算比对并分析。 展开更多
关键词 材料 软X光 平面镜 反射率 标定 同步辐射装置
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基于双平面镜三维成像的粗粒料形状特征分析 被引量:4
5
作者 边学成 李公羽 +1 位作者 李伟 蒋红光 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期135-144,共10页
路基的强度和变形特性很大程度上取决于路基填筑所用粗粒料的几何形状特性,如级配、颗粒长细比和棱角度等。提出一种双平面镜成像结合计算机三维重建技术的粗粒料颗粒几何形状数据采集方法,开发相应的试验装置,实现粗粒料颗粒三维几何... 路基的强度和变形特性很大程度上取决于路基填筑所用粗粒料的几何形状特性,如级配、颗粒长细比和棱角度等。提出一种双平面镜成像结合计算机三维重建技术的粗粒料颗粒几何形状数据采集方法,开发相应的试验装置,实现粗粒料颗粒三维几何模型的计算机重建和几何特征的量化确定。通过对大量不同种类粗粒料的试验,并将得到的颗粒形状特征数据与人工实测值进行对比,提出基于计算机建模得到的粗粒料粒径、级配和体积等主要参数的修正方法,并讨论测试误差的产生原因和改进措施。结果表明基于双平面镜的三维成像方法可实现对粗粒料颗粒几何特征的快捷测定和定量化分析。 展开更多
关键词 粗粒料 图像建模 双平面镜 级配 几何形状
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X光分幅相机-平面镜配接方法研究 被引量:3
6
作者 缪文勇 成金秀 +5 位作者 胡昕 王耀梅 曹柱荣 董建军 陈铭 唐昶环 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期750-753,共4页
利用X光谱仪用平面镜备件以及实验室常用五维调节架,设计了X光平面镜与X光分幅相机配接的探索方案,并对系统调节中各元件调节误差带来的影响进行了一定的分析,详细描述了系统的瞄准调节方法和过程.利用激光打靶实验,对X光平面镜与X光分... 利用X光谱仪用平面镜备件以及实验室常用五维调节架,设计了X光平面镜与X光分幅相机配接的探索方案,并对系统调节中各元件调节误差带来的影响进行了一定的分析,详细描述了系统的瞄准调节方法和过程.利用激光打靶实验,对X光平面镜与X光分幅相机的配接方法进行了检验.实验过程和结果表明,该方法系统结构和实施都较为简单,可以比较容易地在分幅相机微带上获得经平面镜反射的靶目标针孔像,实现~50 ps的时间分辨、10~20 μm的空间分辨及几十倍的能量分辨. 展开更多
关键词 X射线光学 X光成像 X光分幅相机 X光平面镜
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“聚龙一号”装置不同光子能段X射线积分成像系统研制 被引量:2
7
作者 周少彤 徐强 +3 位作者 黄显宾 欧阳凯 杨亮 韩文辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期91-94,共4页
成功研制了用于"聚龙一号"装置上Z箍缩实验中等离子体图像诊断的三通道不同光子能段的X射线积分成像系统。该系统主要由针孔阵列调节组件、X射线真空飞行管道、X射线分光器件及成像板组成,各通道的光谱响应分别为277eV,小于70... 成功研制了用于"聚龙一号"装置上Z箍缩实验中等离子体图像诊断的三通道不同光子能段的X射线积分成像系统。该系统主要由针孔阵列调节组件、X射线真空飞行管道、X射线分光器件及成像板组成,各通道的光谱响应分别为277eV,小于700eV和大于800eV,其对应的成像针孔直径为100,100和50μm,成像放大倍率2倍,成像空间分辨率均优于0.2mm。在"聚龙一号"装置上完成了该成像系统的性能考核,获取了不同光子能段的等离子体时间积分图像。结果表明,该成像系统满足"聚龙一号"装置上Z箍缩实验的诊断需求,在提升了单台相机光谱响应范围的同时提高了低能段图像的空间分辨率。 展开更多
关键词 针孔积分相机 多层镜 平面反射镜 Z箍缩 聚龙一号
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空间机械臂可见光测量相机参数标定技术研究 被引量:5
8
作者 谭启蒙 贾馨 +2 位作者 陈磊 张运 蔡铮 《航天返回与遥感》 CSCD 2018年第5期113-122,共10页
空间机械臂可见光测量相机参数标定是制约空间合作目标三维位姿测量精度的关键技术和重要前提,它直观表征了视觉标记三维坐标与对应的二维图像坐标之间正确的映射函数。针对现有相机内外参标定方法操作步骤繁琐、积累误差大、标定精度... 空间机械臂可见光测量相机参数标定是制约空间合作目标三维位姿测量精度的关键技术和重要前提,它直观表征了视觉标记三维坐标与对应的二维图像坐标之间正确的映射函数。针对现有相机内外参标定方法操作步骤繁琐、积累误差大、标定精度低等工程问题,文章提出一种空间机械臂可见光测量相机内外参标定方法,引入高精度二维棋盘格标定靶与基准镜共同作为转换中介,且在相机有效观测视场内随意移动标定靶,分布式解算相机内参和外参。试验表明,相机内参离散度均不超过±0.3像元,角点重投影误差均不超过±0.5像元;外参六自由度分量标准差均不超过(0.6mm,0.05°)。上述标定方法具有较强的可操作性,极大简化了坐标转换计算复杂性,有效降低了标定过程中产生的积累误差,为机械臂实施视觉闭环自主捕获合作目标提供了可靠依据。 展开更多
关键词 可见光测量相机 内外参标定 平面标定靶 基准镜 空间机械臂
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一种新的经纬仪自准直方法 被引量:13
9
作者 陈继华 黄剑波 +1 位作者 牟爱国 孙纪章 《测绘科学技术学报》 北大核心 2006年第5期338-340,344,共4页
在高精度方位传递及方位保存中,常常采用平面镜法线作为方位基准,在使用方位基准时,采用经纬仪自准直的方式来获得平面镜法线方向。常用的自准直方法需要在经纬仪上安装自准直灯,以平行光作为准直方向,但该法存在调焦误差大、作用范围... 在高精度方位传递及方位保存中,常常采用平面镜法线作为方位基准,在使用方位基准时,采用经纬仪自准直的方式来获得平面镜法线方向。常用的自准直方法需要在经纬仪上安装自准直灯,以平行光作为准直方向,但该法存在调焦误差大、作用范围小灯缺点,为弥补传统自准直方法的不足,提出一种新的经纬仪自准直方法,即外觇标自准直法。该法具有适用面广、调焦误差小、操作方便等优点。严密的几何证明及实验数据验证表明外觇标自准直法准确可靠,在工程实践中具有实用价值。 展开更多
关键词 自准直 经纬仪 平面镜 立方镜 外觇标
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一种新的转镜法二维图形发生器 被引量:2
10
作者 陈水桥 王鲲 刘才明 《实验技术与管理》 CAS 2006年第9期51-53,共3页
该文介绍了一种巧妙利用转镜法产生二维激光扫描图形的方法.
关键词 转镜法 激光 二维图形 点阵光 演示物理实验
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转镜扫描的光学原理 被引量:3
11
作者 吴常津 《真空电子技术》 北大核心 1993年第6期24-34,共11页
转镜扫描是现代科技发展的一个新领域。它在高速印刷机械和商业自动化设备上的成功导致了建立在经典光学原理上的转镜理论的出现。本文通过理论分析与数值计算给出了转镜扫描所涉及的基本光学原理,并且提出了曲面转镜的性能要优于传统... 转镜扫描是现代科技发展的一个新领域。它在高速印刷机械和商业自动化设备上的成功导致了建立在经典光学原理上的转镜理论的出现。本文通过理论分析与数值计算给出了转镜扫描所涉及的基本光学原理,并且提出了曲面转镜的性能要优于传统的平面镜。此外,还对转镜在高速旋转时所涉及的其它一些技术问题进行了探讨。 展开更多
关键词 转镜扫描 平面镜 曲面镜 电子光学仪器
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基于平面镜的摄像机内参数线性标定方法 被引量:5
12
作者 郑国威 高满屯 董巧英 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第28期86-88,共3页
提出了一种全新的基于平面镜的摄像机标定方法。该方法无需任何标定物,利用平面镜的反射性质和灭点、灭线等理论,通过移动摄像机或平面镜作至少2次平移运动(各次平移间应存在旋转运动)即可线性地标定摄像机的内参数。模拟图像实验和真... 提出了一种全新的基于平面镜的摄像机标定方法。该方法无需任何标定物,利用平面镜的反射性质和灭点、灭线等理论,通过移动摄像机或平面镜作至少2次平移运动(各次平移间应存在旋转运动)即可线性地标定摄像机的内参数。模拟图像实验和真实图像实验表明所提出的方法能快速、方便地对摄像机进行标定,具有较好的稳定性和精度。 展开更多
关键词 摄像机标定 平面镜 灭点 灭线
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腔镜倾斜对平面环形腔激光振荡模式的影响 被引量:2
13
作者 王琦 许光明 王飞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2803-2806,共4页
从Fox-Li迭代法出发,用光学仿真软件GLAD实现了对平面环形腔的建模。利用此光学模型进行了腔镜倾斜对其本征模式影响的研究,给出了腔镜在两个方向不同倾斜角度下的谐振腔模式光强分布、光强峰值点位置及谐振腔损耗的变化。研究结果表明... 从Fox-Li迭代法出发,用光学仿真软件GLAD实现了对平面环形腔的建模。利用此光学模型进行了腔镜倾斜对其本征模式影响的研究,给出了腔镜在两个方向不同倾斜角度下的谐振腔模式光强分布、光强峰值点位置及谐振腔损耗的变化。研究结果表明:腔镜倾斜使平面环形腔模式发生畸变,随着腔面倾斜加大,腔损耗增大,光强峰值点向镜边沿偏移,且腔镜在垂直于腔面方向上的倾斜对振荡模式的影响比腔镜在腔面内的倾斜对振荡模式的影响大。 展开更多
关键词 平面环形腔 腔镜倾斜 激光振荡模式 光束质量
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大口径标准平面镜主动校正仿真分析 被引量:1
14
作者 许映杰 赵琦 +1 位作者 李金鹏 焦长君 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期222-229,共8页
为了让大口径标准平面镜能在多个不同工作状态下均能保持良好面形,采用主动校正的方法对重力引起的镜面支撑变形进行校正。整个支撑系统由主动校正系统和被动支撑系统组成,通过轴向支撑和侧向支撑相结合的被动支撑方式使标准平面镜保持... 为了让大口径标准平面镜能在多个不同工作状态下均能保持良好面形,采用主动校正的方法对重力引起的镜面支撑变形进行校正。整个支撑系统由主动校正系统和被动支撑系统组成,通过轴向支撑和侧向支撑相结合的被动支撑方式使标准平面镜保持平衡;当工作状态改变时,通过泽尼克拟合建立刚度矩阵,结合实际测得面形与最小二乘法计算校正力,将得到的相应的主动校正力作为第二级加载在轴向的支撑点上,使镜面面形恢复。仿真结果表明,不考虑镜子本身的加工误差,镜面改变45°时,主动支撑可将重力引起的面形误差从初始的RMS=λ/8(λ=632.8 nm)校正到λ/74;镜面改变90°时,主动支撑能将重力引起的面形误差从初始RMS=λ/6校正到λ/70。这种主动支撑方法能降低大口径标准平面镜在不同工作状态下引起的支撑变形,为大口径标准镜在多种工作状态下都能保持良好面形提供了依据。 展开更多
关键词 大口径标准平面镜 主动支撑 最小二乘法 面形误差
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用于超宽带通信的镜像Bow-ti微带电路天线设计
15
作者 李少甫 《西南科技大学学报》 CAS 2008年第1期35-38,共4页
介绍了一种用于超宽带通信的平面型的小型天线。该天线采用相对介电常数为2.65的微带电路制作,天线尺寸为3.8cm×2.8cm。天线输入阻抗50n,在~10 GHz之间的驻波系数小于2。首先介绍了各种用于超宽带通信的平面型天线,讨论了镜... 介绍了一种用于超宽带通信的平面型的小型天线。该天线采用相对介电常数为2.65的微带电路制作,天线尺寸为3.8cm×2.8cm。天线输入阻抗50n,在~10 GHz之间的驻波系数小于2。首先介绍了各种用于超宽带通信的平面型天线,讨论了镜像Bow-ti微带电路天线设计过程。最后用数字仿真软件对该天线进行了优化设计,并分析了天线的频域和时域特性,结果表明该天线能够满足超宽带通信的要求。 展开更多
关键词 超宽带通信 镜像Bow-ti天线 小型天线 UWB
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基于半镜面靶标的无重叠视域相机全局标定 被引量:1
16
作者 段心怡 杨剑 程泽会 《计算机测量与控制》 2022年第12期224-231,共8页
针对智能无人车、监控等多相机全局标定问题,往往存在无重叠视域或无法单向观测的情况,因此提出了一种基于半镜面平面靶标的多相机全局标定方法;该方法首先完成了单相机的内参数标定,然后固定点激光器并投射光线到第一个相机c1视场内并... 针对智能无人车、监控等多相机全局标定问题,往往存在无重叠视域或无法单向观测的情况,因此提出了一种基于半镜面平面靶标的多相机全局标定方法;该方法首先完成了单相机的内参数标定,然后固定点激光器并投射光线到第一个相机c1视场内并进行散斑点的观测,接着利用半镜面平面靶将光路反射到第二个相机c2视场内并观测散斑点像,由于单相机自身的内外参数已经标定,因此可计算得到反射光路的直线方程,最后根据直线的方向向量可计算全局坐标系的转换矩阵R和平移向量T;仿真和实验的结果表明,所提方法在500~1200mm距离,相机视域500mm×400mm范围内,其标定误差为0.36mm;相对于现有方法,文章所提方法具有更广泛的适应性,可针对多相机复杂视场结构完成标定,同时具有设备简单、操作方便、计算简便等优点。 展开更多
关键词 计算机视觉 视觉测量 相机标定 点激光器 半镜面平面靶标
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大型波束波导平面反射镜设计与仿真技术研究
17
作者 郭向峰 武织才 +2 位作者 温永新 韩飞林 邓超 《无线电工程》 北大核心 2021年第9期971-979,共9页
针对大型波导波束天线中大型平面反射镜的需求,给出了一种新的结构形式与制造方法,能够满足平面反射镜的高精度、高刚度以及轻量化的要求。通过有限元分析优化设计,对比不同材料、不同结构形式下的平面反射镜的力学性能,分析对比了常见... 针对大型波导波束天线中大型平面反射镜的需求,给出了一种新的结构形式与制造方法,能够满足平面反射镜的高精度、高刚度以及轻量化的要求。通过有限元分析优化设计,对比不同材料、不同结构形式下的平面反射镜的力学性能,分析对比了常见蜂窝夹层结构计算的等效方法。依据蜂窝夹层三明治夹芯板理论的有限元分析结果,采用铝合金材料加铝蜂窝复合成型的设计,合理地设计了平面镜结构形式以及连接形式,加工了3块平面反射镜。验证结果表明,所设计加工的平面反射镜达到了设计要求的精度、刚性以及轻量化的指标,可以满足工程的实际需要。 展开更多
关键词 大型平面反射镜 高刚性 轻量化 复合成型 三明治理论
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平面全息中镜像、共轭像的实验分析
18
作者 尹腾 王开明 +1 位作者 高峰 徐崇 《大学物理实验》 2007年第2期17-19,共3页
从全息记录与再现技术特点出发,对平面全息中的原始像、镜像、共轭像和共轭像的镜像的再现进行了分析,讨论了每个像再现的方法,实验结果表明此方法正确。
关键词 平面全息 镜像 共轭像 共轭像的镜像
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应用有限元优化法设计空间扫描镜结构
19
作者 刘雍 《科学技术与工程》 2009年第15期4527-4530,共4页
介绍了一种在空间望远镜扫描镜上使用基于有限元的多参数优化方法,进行结构设计的思路。将扫描镜需要设计的结构参数定义成设计变量,设计条件定义成约束和目标函数,使用Optistruct优化程序进行了尺寸和形状优化,计算结果能很好地满足设... 介绍了一种在空间望远镜扫描镜上使用基于有限元的多参数优化方法,进行结构设计的思路。将扫描镜需要设计的结构参数定义成设计变量,设计条件定义成约束和目标函数,使用Optistruct优化程序进行了尺寸和形状优化,计算结果能很好地满足设计要求,且灵敏度分析结果可为进一步设计修改提供参考。 展开更多
关键词 平面扫描镜 灵敏度 数值优化
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基于双平面镜辅助多视角三维数字图像相关方法的板材Lankford系数直接测量
20
作者 朱开宇 陈斌 +1 位作者 孙子杰 潘兵 《实验力学》 CSCD 北大核心 2024年第2期127-139,共13页
Lankford系数是评价板材成形性能的关键参数,准确测量Lankford系数对于经典的各向异性屈服准则的应用有重要意义。本文提出了一种基于双平面镜辅助多视角数字图像相关方法的板材Lankford系数测量方法,在双平面镜的辅助下,仅使用一套基... Lankford系数是评价板材成形性能的关键参数,准确测量Lankford系数对于经典的各向异性屈服准则的应用有重要意义。本文提出了一种基于双平面镜辅助多视角数字图像相关方法的板材Lankford系数测量方法,在双平面镜的辅助下,仅使用一套基于双目立体视觉的三维数字图像相关系统即可同时测量试件前后表面的形貌与变形场,再通过反射变换,即可直接测量板材全场厚度及厚度应变,进而实现对板材Lankford系数的直接测量,避免了现有测量方法对体积守恒假设的依赖。通过45号钢和DP780双相钢板状试样的单轴拉伸实验,比较了本文提出的直接测量方法与已有间接测量方法的测量差异,结果显示,本文方法与基于体积守恒假设的Lankford系数测量偏差对于颈缩区分别为2.62%和0.41%,对于非颈缩区分别为7.07%和1.21%,证明了本文方法的测量准确性。本文方法提供了一种低成本且简便有效的板状试样双表面及厚度变形场测量技术,在Lankford系数、硬化指数、杨氏模量等金属材料本构参数的准确表征中具有实用前景。 展开更多
关键词 Lankford系数 多视角数字图像相关方法 厚度应变 平面镜
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