用于标定CCD相机的高精度数控LED点光源

介绍了一种以发光二极管(LED)点光源作为相机标定光源的方法。根据LED点光源的特性,用恒流源给LED点光源提供所需的电流,用光照度计测量LED光源的光强度。由ARM单片下位机控制恒流源;通过串行通讯与上位机交换数据;由计算机作为上位机来管理数控恒流源和光照度计;根据所测光度值来调节电流,直到光度达到预想值。实验分析显示:LED点光源作为标定光源可以达到CCD标定的要求,精度也较高,能够很好地自适应控制LED的光照强度,达到了预期的效果,且系统使用方便灵活,性能稳定可靠。

一种分焦平面偏振成像系统光源标定方法

水下偏振成像技术是目前水下成像研究的热点,由于自然光在水中衰减大,水下成像系统多采用主动照明方式。针对分焦平面偏振成像系统中偏振照明光源与偏振探测像元偏振方向不匹配引起采集图像偏振信息存在的偏差,进而影响目标图像增强质量的问题,提出了一种分焦平面偏振成像系统光源标定方法。阐述了偏振光源的标定原理,然后给出偏振光源标定的实施步骤,最后采用偏振去雾算法和图像质量评价方法对标定前后的水下目标图像进行了图像增强和图像质量评价。评价结果表明,标定后的增强图像质量优于未标定的增强图像质量,平均梯度最大提升了2.48倍。该标定方法简单有效,实用性强,适用于分焦平面偏振成像系统偏振光源标定。

一种三维测量系统光源标定的方法

三维测量系统应用广泛,对测量系统光源进行精确标定有利于提高三维测量系统的精度。本文通过对摄像机和所用高反射球标定,用T-S模型对近场点光源位置进行标定,用棋盘格标定主光轴,最后用得到的光源信息对平板灰度值图像进行模拟,通过与真实图像的对比验证结果准确性。

激光等离子体脉冲软X光标定源

利用神光Ⅱ上激光与等离子体相互作用得到的软X光,建立了基于多层镜的四通道软X光单色器系统。研究了光源的性能,测量了光源强度、单色器系统稳定性、相应通道的一致性。研究表明,采用多层镜作为脉冲光源的分光元件,可以得到具有较好单色性的强脉冲软X光标定源。光源的光子能量为253 eV和820 eV,两能道的光源强度分别为1.8×1019photon/(s.cm2)和3.2×1019photon/(s.cm2)。在该标定源上可以实现XRD、平面镜、多层镜、透射光栅和滤片的标定。

星模拟器的设计与标定

在星跟踪器灵敏度标定检测中,通常要求提供无限远的弱小点光源作为模拟星.设计了一台星模拟器,描述了其结构布局,介绍了工作原理,对采用的关键技术和解决途径进行了分析,比较了两种系统调校方法,并给出了结论.

新的闭式通用浮雕变换解算法在三维表面检测中的应用

使用光度立体视觉法对物体表面形状进行检测时,往往需要解决通用浮雕变换(Generalized bas-relief,GBR)中参数解算及含有镜面、阴影等干扰的非朗伯目标表面这两个主要问题。针对非标定光度立体视觉中GBR参数的解算问题,提出了一种基于局部极大灰度值点的闭式解算法。与已有GBR解算方法相比,本文提出的算法只需要进行二元二次方程组的闭式计算,无需寻优或迭代过程,在计算速度及精度上有较大提高。对于非朗伯表面问题本文主要采用分割方法,还引入了主要成分分析法进一步去除干扰,使本文提出的闭式解算法能够满足使用条件。最后通过对实物目标的三维检测验证了本文算法的高效性。

用于天文导航设备检测的星模拟装置

为实现对天文导航设备的实验室检测,设计了一种星模拟装置。对该装置所采用的准直光学系统、数字可调光源进行了研究,并提出了背景光模拟的技术要求。根据天文导航设备的主要技术要求给出星模拟装置的整体结构。介绍了消色差准直光学系统、数字可调光源和确定星点大小及位置的关键技术,并分析了背景光均匀性对星模拟效果的影响。最后,制作了星模拟装置,并进行了相关验证性实验。实验结果表明,该装置能模拟0～5等星,背景光均匀性为94.7%,系统焦距为1647mm,视场为28′,准直性优于±2″。该装置可以同时模拟星光和背景光变化,具有准直性好、背景光照度模拟范围宽等优点,能够满足天文导航设备的实验室检测要求。

紫外—真空紫外光谱辐射计量线站

近年来,随着空间科学、天体物理学、受控核聚变、等离子体物理和紫外激光研究的发展,迫切地需要把光谱辐射标准由红外—可见一近紫外延伸至真空紫外乃至软X射线波段。同步辐射不仅可作为紫外、可见、红外波段光谱辐射光源,同时还可作为真空紫外和软X射线波段的标准光源,为各种辐射光源和探测器进行光谱辐射标定。在我国的国家同步辐射实验室二期工程中正在建设的光谱辐射标准及计量测试线站,它包括两条光束线和三个实验站,本文重点描述在110—400nm的紫外和真空紫外光谱范围建设的光源辐射标准及传递标准专用线站。

基于立体视觉的光度立体LED光源位置参数标定方法

针对光度立体视觉中基于镜面反射的光源位置标定法操作复杂及误差较大等问题,提出了一种基于立体视觉的LED光源位置参数标定方法。利用双目立体视觉系统依次拍摄光度立体中的LED光源,利用基于立体视觉成像矩阵的最小二乘法计算光源的空间三维坐标,通过光度立体与双目立体视觉系统中摄像机的旋转平移关系,联立得到光源位置标定系统结构参数,进而获得光度立体中LED光源相对于摄像机的空间位置关系。实验结果表明:所提方法可以有效地解决镜面反射标定法操作繁琐的问题,与基于镜面反射的方法相比,所提方法通过操作方便的立体视觉系统即可获得精度更高的LED光源位置标定参数,得到的光源对角线距离的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)与镜面反射方法相比有较大程度的减小。

基于光度立体的三维重建方法综述

光度立体是利用不同方向光源下具有不同光度信息图像进行物体表面恢复的方法,在工业中常用于缺陷检测。从光度的立体原理、过程开始,介绍了光源标定方法的分类和经典标定方法的原理,对比了泊松方程、变分法、金字塔法等常见光度立体重建方法的优缺点,分析了当前热门的两个方向:光度立体和主动式测量结合、深度学习和光度立体结合的进展。最后总结对未来的几点展望。

单重态氧发生器出口气流中O_2(~1Δ)及水汽绝对浓度的测量

单重态氧发生器是氧碘化学激光器的核心部件 ,O2 (1Δ)和水汽的粒子数密度 (绝对浓度 )是单重态氧发生器的两个重要参量 ,其中O2 (1Δ)是氧碘化学激光器的能源 ,而水汽对氧碘化学激光器的发光介质—I 有强烈的淬灭作用。如何简单准确地测量这两个参量 ,一直是氧碘化学激光器研究中的一个难题。利用体光源模拟标定法 ,得到了O2 (1Δ)和水汽的绝对浓度 ,并且成功地用一套实验装置对射流式单重态氧发生器的上述两个参量进行了实时测量 ,得到了两个参量的变化曲线 ,同时还提供了O2 (1Δ)的产率以及水汽体积浓度等参量的变化曲线 ,通过大量实验结果 ,给出了各参量的变化规律 ,为射流式单重态氧发生器研究提供了有力的参考依据。