高分辨率罗兰圆光学系统的色差校正方法研究

罗兰圆光学系统优点众多,但系统中因平凸透镜的使用,导致各特征波长色散后的成像点在罗兰圆附近产生了一定量的偏移量,使得各波长成像点依次排列在一条曲面上。由于目前新型采集器件线阵CMOS或CCD的使用,而这类传感器的感光面是一个平面,因此导致结果产生较严重的色差。提出了一种使用加权最小二乘法拟合像面的色差校正方法,并计算出系统像面的中心偏移距和偏移倾斜角这两个校正参数,将其引入原本罗兰圆光学系统进行色差校正,从而确定线阵光电传感器像面的最佳位置,实现高分辨率。此外在真空紫外光谱中C、P和S等元素非常重要,可使用本文提出的基于加权最小二乘法的色差校正方法,通过增加这类元素权值占比,实现最优分辨率。最后通过Zemax软件进行光学仿真,完成了罗兰圆光学系统的仿真以及优化。并给出170~410 nm波段点列图的成像宽度仿真以及各元素特征波长在CMOS传感器上所采集到的光谱图,推算出其实际应用中的分辨率,其照度光谱图显示其分辨率均可保持在0.02 nm,接近系统理论最佳分辨率。研究结果表明基于加权最小二乘法拟合像面的方法,可实现罗兰圆光学系统的色差校正,实现高分辨率。

基于胶合棱镜的AOTF成像光谱仪横向色差校正

设计声光可调谐滤波器(AOTF)成像光谱仪时,ZEMAX等软件缺乏AOTF光学表面,导致光学设计困难,本文根据波矢量匹配原理,在ZEMAX中建立了基于声光衍射效应的AOTF自定义表面模型,实验表明该模型能够实现AOTF的衍射光精确追迹。在此基础上,针对传统方法校正AOTF横向色差时残差较大的问题,提出了基于胶合棱镜的高精度横向色差校正方法,结合AOTF自定义表面,完成了胶合棱镜的玻璃组合和顶角的自动优化。结果表明,文章提出的自定义表面和胶合棱镜色差校正相结合的方法大大方便了AOTF成像光谱仪的设计,能够将横向色差控制到0.000 3°,比以往方法提高了一个量级,有效抑制了光谱图像的漂移。

基于二元光学色差校正的全景环形成象系统设计

本文分析了全景环形透镜的成象特性及其设计方法，并在此基础上设计了一例全景环形成象的光学系统。二元光学面的引进，对系统的色差校正起了很大的作用，从而得到了良好的成象效果.

模拟退火算法色差校正的傅里叶叠层显微彩色成像技术

提出一种基于模拟退火算法的自动聚焦方法,可以分别重建三种照明色光的高分辨率图像,从而实现高分辨率彩色图像的构建。模拟仿真和分辨率靶及生物切片样品实验结果均表明,即使色差较严重的显微系统,利用该方法也能准确地获得高分辨率彩色图像,极大降低了对显微镜的性能要求,扩展了傅里叶叠层彩色成像的适用范围。

槽栅型微结构用于红外色差校正的仿真与实验

针对传统光学元件在红外波段色差校正方面存在系统结构复杂、光能损失严重、质量大等问题,以红外波段4.8μm和10.6μm存在的色差为例,将槽栅型表面微结构用于红外波段的色差校正;根据广义斯涅尔定律及时域有限差分(FDTD)理论计算微结构表面的相位分布,采用FDTD Solution软件仿真双方柱槽栅型微结构;设计两个槽栅型微结构宽度L1=400nm、L2=950nm,槽栅高度K=500nm;采用离心式涂胶法、电子束光刻、离子刻蚀等一系列工艺技术,制备双方柱槽栅型微结构样品,分析胶膜厚度、曝光图像质量、刻蚀槽型的影响因素。结果表明:改变L1和L2的大小可实现在4.8μm和10.6μm这两种波长下分别达到0~1.5π和0~2π范围的相位调制;L1=408nm,L2=944nm,K=495.32nm,表面粗糙度为16.32nm,相关参数在误差允许范围之内;4.8μm和10.6μm这两个红外波段的峰值透过率分别为71%和64%;利用平行光位置色差测试原理测得两个红外波位置色差减小到30%,从而验证了槽栅型微结构器件对红外色差的校正作用。

应用折-衍射元件校正人眼色差

提出了采用两个折射-衍射元件对人眼系统在14°范围内进行色差校正的光学系统设计方法。基于系统光学性能的评价与单片折射-衍射元件色差校正系统的对比验证了本文提出的色差校正系统的性能。结果表明:两种色差校正系统都可以很好地校正人眼的轴向色差。但是,单片折射-衍射色差校正系统引入了横向色差,其由校正前的14.51μm增加到81.4μm,严重影响了边缘视场处的成像质量。而采用双片折射-衍射元件的色差校正系统可同时对轴向色差和横向色差进行校正,使横向色差降为1.64μm。设计的色差校正系统可有效提高视网膜的成像质量,并可用于视觉仪器。

基于手机终端的舌诊色差校正函数模型研究

目的:探讨建立基于手机终端的舌象图像色差校正函数模型。方法:本研究以TDA-1型小型舌诊仪为参照标准,通过5种不同型号的手机设备在实验最优条件下,对349例舌象进行标准色卡L^(*)a^(*)b^(*)色值采集与分析,建立并优化反向传播(BP)神经网络模型。结果:分析舌诊仪与不同手机拍摄标准色卡所得平均色差值,筛选P牌手机进行临床采样。通过BP神经网络校正,舌质、舌苔色值与标准值差值显著降低(P<0.05),校正后ΔE均显著减小(P<0.01),颜色分界线清晰。结论:此次基于手机终端建立的舌诊色差校正函数模型所得预测输出值接近由TDA-1型小型舌象仪拍摄所得L^(*)a^(*)b^(*)值,因此该校正模型可有效进行色差校正以提高手机所拍摄舌象图像的色值精确度。

基于相位标靶的相位测量轮廓术投影色差建模与校正

光学三维测量中的三通道相位测量轮廓术具有高精度、易识别、自动化程度高等优点,在科学研究和工程应用中获得了广泛的关注。在三通道相位测量轮廓术中,投影仪不同通道间的色差成为影响测量精度的关键因素。针对该问题,文中开展了基于相位标靶的相位测量轮廓术投影色差建模与校正研究。提出了将带有全息投影膜的液晶显示屏(Liquid Crystal Display, LCD)当作相位标靶对投影色差建模与校正的方法。通过LCD显示条纹与投影仪投射条纹的相位,计算投影仪色差并建立其数学模型。然后通过预补偿的方法实现投影仪三通道投射色差的校正,进行实验验证校正前后对相位测量轮廓术精度的影响。实验结果表明,文中所提方法的校正效果为蓝绿通道的平均色差由0.325 5 pixel校正为0.106 3 pixel,红绿通道的平均色差由0.365 1 pixel校正为0.111 4 pixel。该方法可为三通道相位测量轮廓术提升投影质量。实测台阶的平均误差从0.489 mm减少到0.038 mm。实验结果验证了投影仪色差建模与校正方法的有效性,提升了三通道相位测量轮廓术的整体测量精度。与已有方法相比,可以有效避免相机误差带来的影响,大大缩短计算时间,能够适用于不同型号的投影仪色差测量与校正。

宽幅扫描仪色差一致性校正与边缘融合拼接

针对CIS (Contact Image Sensor)宽幅扫描仪多根CIS传感器之间存在的物理差异导致采集到图像存在色彩差异的问题,提出了一种基于多传感器像素映射的图像色差一致性校正算法。针对特殊的工程图纸存在底色干扰问题,提出了一种底色消除像素映射算法,以最大可能的保留图像内容和细节。由于多根CIS传感器安装位置存在交叉,导致直接采集到的图像边缘有像素重叠现象,需要对采集图像进行融合与拼接。本文提出了一种行匹配的窗口算法实现图像的融合拼接。测试结果表明,色差一致性校正算法、底色消除算法和图像边缘融合拼接算法能有效解决CIS宽幅扫描仪技术问题,具备良好的算法性能与图像处理效果。

复消色差的短波红外望远物镜设计

分析计算了一些普通光学玻璃及晶体光学材料在0.9～2.5μm短波红外段的色散特性.在远距型的物镜结构后组中采用的厚弯月镜能产生一定量的反向色差补偿前组中的二级光谱,所设计的物镜在焦距800mm时的带孔径处最大色差0.13mm.结果表明,采用氟化物玻璃与重火石玻璃的三片式组合在短波红外段具有较好的消色差能力.

基于消色差透镜的单像素与计算关联光谱成像

光谱成像系统受色差影响会导致图谱混叠,本文将单像素成像以及计算关联成像分别与光谱成像系统相结合,并在系统中引入900~1700 nm适用的消色差透镜来校正色差。首先计算出不同胶合消色差透镜的色差大小并以此选取透镜,所选消色差透镜相较其它透镜对色差校正可以提高一个量级。其次分析了色差对光谱成像系统的影响以及单像素成像和计算关联成像的差异。最后仿真和试验分析单像素光谱成像和计算关联光谱成像特点。试验结果表明对于900~1700 nm的近红外光谱成像,基于消色差透镜的单像素光谱成像系统取得了更好的图像重构结果,其峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)提高了3.93 dB,结构相似度(Structural Similarity,SSIM)提高了0.96%。消色差透镜的单像素光谱成像系统在近红外光谱成像中重构图像效果优于无消色差透镜的计算关联光谱成像。

智能手机RGB图像检测植物叶片叶绿素含量的通用方法

为提高RGB(Red,Green,Blue)图像方法在检测植物叶片叶绿素含量的预测精度、普适性和实用性,该研究提出了一种智能手机结合辅助拍照装置获取植物叶片RGB图像并即时检测叶绿素含量的低成本方法。设计了一种内置主动光源的低成本便携式拍照装置,用以降低环境光及拍照角度等因素对成像质量的影响;并采用了基于24色Macbeth标准色卡的二阶多项式回归法构建色差校正矩阵以减小不同手机所获取图像的色差;最后开发了基于微信小程序的远程诊断系统以实现植物叶片叶绿素含量的原地、实时及无损检测。以甘蔗叶片为例,采用了3款不同品牌的手机进行了试验,首先分析了叶片39种颜色特征与其叶绿素含量的相关性及色差校正方法对其的影响。结果表明,该方法获取的叶片颜色特征与叶绿素含量大多具有较强的相关性(相关系数>0.8),同时,色差校正可明显提升多手机混合数据集的颜色特征与叶绿素含量的相关系数,其中RGB色彩空间下三个颜色通道亮度值R、G、B的代数运算特征(B-G-R)/(B+G)的提升最明显,达到了0.8424,比校正前提高了89%。进一步结合主成分分析构建了色差校正前与色差校正后的叶绿素含量多元线性回归(Multivariate Linear Regression,MLR)和支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)预测模型。多手机混合数据集通用预测模型中,色差校正后的SVR通用预测模型精度和稳定性最高,相比校正前的SVR通用预测模型,五折交叉验证的R^(2)均值达到了0.7214,提高了14.6%,RMSE均值为0.3288 mg/g,降低了13.3%;同时,该模型五折交叉验证的R^(2)标准差仅为0.0042,具有更高的稳定性。该研究为不同手机准确预测植物叶片叶绿素含量提供了一种通用方法。

基于选通晶体的多光谱变焦镜头设计

对于探测光谱特征,需要设计多光谱波段的光学镜头。根据设计需求,设计了一个基于声光可调滤波器选通晶体的多光谱镜头,该镜头采用变焦设计,以适应不同场景分辨率的使用要求,同时在设计的过程中,采用分段设计,对系统的出瞳和入瞳进行了优化匹配,并校正了色差,以及绘制出变焦曲线,为后期系统变焦制动方案提供了依据。

基于DM642的视觉假体图像采集与处理系统

现研究的是基于DM642的视觉假体图像采集与处理系统,是视觉假体微机电系统的初步模拟,是利用高端数字图像处理芯片和CMOS图像传感器开发的一个系统。这样的一套系统是设想在正常人眼的视网膜不能正常工作时对它进行代替。由CMOS图像传感器采集视频信号,经过高端的数字图像处理芯片的处理,并行输出电极刺激信号。

基于一种透镜材料的宽谱段紫外成像仪光学设计

紫外探测技术已广泛应用于人类生产生活的各个方面,宽谱段紫外成像仪系统的研究具有重要意义。本文通过推导色差理论公式,提出了单一透镜材料的宽谱段紫外成像仪光学系统色差校正方案。结合高灵敏度大动态紫外成像探测器的性能指标要求,设计了仅一种透镜材料且所有透镜均为球面的210~400 nm宽谱段紫外成像仪光学系统,并运用光学设计软件CODE V进行系统优化及像质评价。结果表明:在奈奎斯特频率40 lp/mm下,全视场全波段系统的调制传递函数优于0.6,系统点列图RMS<7.8μm,具有良好的成像质量。该系统不含非球面等光学元件,不仅易于加工装调,而且降低了研制成本,该方法将为宽谱段紫外成像光谱仪的设计奠定技术基础。

展现RAW格式魅力

使用Camera Raw中的强大工具体现RAW格式的魅力，改进你的照片。 Adobe Camera Raw编辑哭能完美调整画面的曝光与白平衡，新版本中还提供了镜头色差校正、分离色调等更为强大的功能。

Advanced tufted carpet patterning technology

After a review of the tufting industry’s development, and a brief introduction to available systems for producing patterned tufted carpets, the principle of ICN (Individually Controlled Needle) and the related advanced tufting technology Col-ortec are presented. Finally, Colortec machine, Axminster weaving machine, and Wilton loom are compared. It is believed that the Cobble Colortec machine is a significant jump forward in the tufted carpets industry as it now allows access to all major carpet markets in a competitive fashion.

SONY STR-DA5200ES功放

10月，索尼STR—DA5200ESAV功放已经开始在欧洲发售。在先锋，雅马哈这些品牌纷纷推出支持7.1声道和1080P的AV功放之后．索尼当然不会落之人后,旗下同档次新品也终于浮出水面。STR—DA5200ES具有每声道120W的输出功率．它内置了Cortez Advanced公司的控制芯片．能够将任何通过HDMI及色差分量输入的信号倍线提升为高清信号输出．同时还具有浮动色差校正．画中画以及第二视频源输出功能。

宁波市体育中心体育馆LED全彩显示屏设计方案

在体育中心体育馆显示屏设计时显示系统,采用非线性色差校正技术,显示效果佳,分辨率高、图文清晰,动画效果流畅,无马赛克现象。发光二极管采用SMD表贴结构,可视角度大,发光效果好,发光亮度高,并且可调。采用国际最新技术,使用世界流行的超大规模(200万门)FPGA器件,提高了控制系统的稳定性、可靠性,并可支持在线升级。