一种日夜两用光学低通滤波器的研制

利用石英晶体的双折射效应和特殊红外截止滤光片设计并实现了一种日夜两用光学低通滤波器。该滤波器置于CCD摄像机传感器前可以有效地降低或消除离散光电探测器对不同空间频率目标成像所产生的拍频效应或条纹混叠现象,并能消除红外光对彩色还原的影响,从而提高了CCD摄像机成像的视觉效果。在分析光学低通滤波器原理和红外截止滤光片作用的基础上,设计了一种特殊的红外截止膜系,可使CCD摄像机白天成彩色像,夜晚成黑白像。采用双离子束溅射技术在石英晶体薄片上淀积了该膜系,经测试,光谱特性满足设计要求,成像效果理想。

光学低通滤波器的结构设计分析

为了设计一个较为理想的光学低通滤波器(OLPF),在分析双折射晶体的光学特性基础上,运用光学传递函数方法对各种结构的OLPF进行分析,给出了各种结构的幅频特性曲线。分析表明,晶片厚度决定滤波器的截止频率,因此采用多片式OLPF的设计可以加强滤波器对高频部分的频谱响应,从而形成较为理想的光学低通滤波器。

光学低通滤波器技术及其在CCD摄像机中的应用

利用石英晶体的双折射效应。设计制成用于ＣＣＤ摄像机传感器前的光学低通滤波器（ｏｐｔｉｃａｌ ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ－ＯＬＰＦ），可以有效地降低或消除离散光电探测器对不同空间频率目标成像所产生的拍频效应或称莫尔条纹混淆现象，ＯＬＰＦ的采用提高了ＣＣＤ摄像机的成像质量，尤其是提高了ＣＣＤ摄像机对条状和栅格状目标成像时的清晰度，并可消除伪色干扰纹的影响。

光学低通滤波器的频率特性和光谱特性

光学低通滤波器是利用石英晶体的双折射效应和红外截止滤光片设计而成的。它在CCD摄像机传感器前可以有效地降低或消除离散光电探测器对不同空间频率目标成像所产生的拍频效应或条纹混叠现象,并能消除红外光对彩色还原的影响,从而提高了CCD摄像机成像的视觉效果。

光学低通滤波器的光学传递函数分析

光电成像系统的抽样过程会引起图像频谱在频谱空间上的多次复制,如果抽样过程不满足系统的奈奎斯特条件,相邻的频谱项就会产生混叠.光学传递函数可以反映系统中光学成像,抽样和重建等各个过程对图像信号频谱的响应.通过对使用光学低通滤波器(OLPF)光电成像系统的光学传递函数的分析,表明光学低通滤波器可以有效地限制图像的频谱宽度,使抽样满足奈奎斯特条件,达到消除频谱混叠,改善重建图像质量的目的.

应用于谐振式光学陀螺的数字低通滤波器设计

为了提高谐振式光学陀螺(Resonant optic gyro,ROG)数字检测系统的信噪比,消除解调曲线中的高频噪声,降低FPGA资源占有率,提出并设计了一种惯性数字低通滤波器.该滤波器能够满足ROG数字检测系统在40 MHz的高采样率下,低通截止频率连续,阶数可调,FPGA内部消耗资源少的要求.理论分析了惯性滤波器的函数模型,给出了该滤波器的数字实现过程,仿真并测试了截止频率为194.38 Hz,0.189Hz下的幅频和相频曲线.实验表明:设计的数字滤波器幅频、相频特性优良,FPGA资源占用率仅为0.09%,阶数及截止频率调节简便,满足了数字锁相放大器内低通滤波器的设计要求.

三明治式双折射低通滤波器的研制

为了有效抑制高于CCD或者CMOS传感器的图像采样频率而出现的莫尔条纹,研制了一种二维三明治式双折射低通滤波器(OLPF)。其主要由三片双折射晶体平板构成三明治结构,并在前、后表面分别镀上红外截止膜和增透膜。对所研制的二维水晶光学低通滤波器进行了实验测试,空间频率测试表明对莫尔条纹有良好的抑制效果。结果表明,所研制的低通滤波器具有很高的自洁净性,与后端的CCD或者CMOS传感器匹配良好,对空间高频有较强的抑制作用。

二维水晶光学低通滤波器的研制

为了有效抑制高于影像传感器的采样频率而出现的莫尔条纹,研制了一种二维水晶光学低通滤波器(OL-PF)。其主要由2片双折射晶体平板和1片波片构成三明治结构,并在前、后表面分别镀上红外截止膜和增透膜。对所研制的二维水晶OLPF进行了实验测试,接触角小于20°,在可见光部分的透过率大于90%,红外部分则低于2%,空间频率测试表明对莫尔条纹有良好的抑制效果。结果表明,所研制的水晶二维OLPF具有很高的自洁净性,与后端的影像传感器匹配良好,对空间高频有较强的抑制作用,且能很好地截止红外干扰。

光电图像传感器中的光学低通滤波器

本文采用线性系统的观点阐述光学低通滤波器的原理 ,利用 CCD摄像机的总频宽及 CCD像素尺寸大小 ,求得消除混频现象所需石英晶体薄板的厚度 。

光学低通滤波器技术及其在CCD摄像机中的应用

利用石英晶体的双折射效应设计制成用于CCD摄像机传感器前的光学低通滤波器（OLPF：OpticalLowPassFilter）可以有效地降低或消除离散光电探测器对具有各种不同空间频率目标成像所产生的拍频效应或莫尔条纹混淆现象。OLPF的采用提高了CCD摄像机的成像质量，特别是提高了用CCD摄像机拍摄条状和栅格状目标成像的清晰度，并可消除伪彩色干扰纹的影响。

基于调制传递函数的光学低通滤波器评价模型与实验研究

为了量化评价光学低通滤波器(optical low pass filter,OLPF),利用调制传递函数(modulation transfer function,MTF)建立了一个包含OLPF的二维数字光学成像系统模型,并以此模型为基础构建了OLPF的评价函数.应用该评价函数,计算三种典型OLPF的滤波特性,计算结果表明随着理想光学系统空间截止频率的增大,三种OLPF的滤波性能均有先微弱增强,后迅速减弱的趋势;当光学系统F数大于4.4时,采用嵌入"两层四点"式OLPF的数字成像系统的低通滤波效果优于另外两种,而当光学系统F数小于4.4时,采用嵌入"三层八点"式OLPF的数字成像系统效果最好;在光学系统F数为2.8时,"三层八点"式的OLPF相对于"两层四点"式和"三层四点"式的滤波性能分别改善了28.3%和37.5%.最后,三种OLPF的成像滤波实验表明"两层四点"式和"三层四点"式的滤波图像仍有部分莫尔条纹和伪彩色残余,而"三层八点"式的滤波图像的莫尔条纹和伪彩色均抑制得较好,实验结果与理论计算相符合.

光学低通滤波器

技术方利用石英晶体的双折射效应，设计制成了CCD摄像机传感器前的光学低通滤波器（OLPF）。它可以有效地降低或消除离散光电探测器对不同空间频率目标成像所产生的拍频效应或称莫尔条纹混淆现象，OLPF的采用提高了CCD摄像机的成像质量，尤其提高了CCD摄像机条状和栅格状目标成像时的清晰度。

谐振式光学陀螺输出精度的提高设计

介绍了谐振式光学陀螺的系统构建及工作原理。针对谐振式光学陀螺系统中引入白噪声而影响其转动输出精度问题,该文从理论上对该系统中各信号间的互相关性原理进行了分析,并提出了一种采用数字低通滤波器对信号进行噪声滤除的处理方式。通过对该陀螺系统进行转动测试和零偏稳定性测试。研究发现,其转动输出信号幅度范围用数字量表示由原来的300减小到60。利用Allan方差对零偏稳定性测试数据进行拟合计算,得出其输出精度由265.29(°)/h提高到62.96(°)/h,结果表明,该系统输出精度得到有效提高。

光学元件测试与设备

TB92 2000010590大曲率表面物体形貌的光学检测方法研究=Study ofoptical measurement method of 3-D surfacewith large curvature[刊,中]/徐建强,王蕴珊(山东工业大学数理系.山东,济南(250061))//光电子·激光.—1998,9(4).—322-325提出了两种用于曲面形貌检测的傅里叶变换法中的频域低通滤波器,并与常用的窗口法低通滤波器进行了比较,给出了实际测量的结果。这两种频域低通滤波器(高幂次指数滤波器和矩形余弦滤波器)有可方便调整且平直的通带,平直无旁瓣的阻带,较陡的边带将通带与阻带间圆滑过渡连接,从而可尽可能多地保留有用频率成分,很好地滤掉直流和不用的高频分量,且较好地抑制振铃现象,克服一般窗口法设计的低通滤波器中旁瓣的影响。具有使用简单、参数调整方便。

二阶声低通滤波光纤水听器的声压灵敏度频响特性

信号混叠是基于光纤水听器的现代声纳系统走向应用必须解决的一个关键问题。初步的实验结果已经表明,声低通滤波光纤水听器是解决信号混叠问题的一种简单且行之有效的方案。基于电声类比理论,建立了声低通滤波光纤水听器的低频集中参量模型,利用电路分析的方法对其频响特性进行了研究。结果表明,这种光纤水听器系统与典型的二阶低通滤波电路具有相似的频响特性。为了验证理论分析的正确性,设计制作了一个简单的声低通滤波光纤水听器,并在驻波罐中对其声压灵敏度频响特性进行了测试,实验结果与数值计算的结果基本吻合。该光纤水听器低频响应非常平坦,声压灵敏度约为-141 dB,测量共振频率为985 Hz,与理论值1270 Hz基本一致。共振频率处的声压灵敏度为-126.8 dB,衰减速率约为20 dB/倍频程,3000 Hz以后的灵敏度衰减幅度大于20 dB。

多光谱干涉成像仪频谱传输特性研究

分析了多光谱干涉仪成像采样过程的频谱传输特性,针对频谱混叠现象采用以下措施进行消除:首先从光学器件参数上保证CCD上相邻两像元对应的最大光程差间隔不大于最大采样间隔,使其满足采样条件;其次通过引入抗光谱混叠滤波器——光学低通滤波器,利用石英晶体的双折射特性,将同一目标图像信息分成错开的o光像和e光像,分开的距离由石英晶体片厚度决定,以满足消除伪低频信号的条件。两种措施结合有效地消除了频谱混叠现象。

电视、电视技术

TN948.41 2000053523条带式CCD像机及光学拼接=CCD camera withlong narrow photosensitive surface and opticalbutting[刊,中]/王文生,刘广利,刘立欣(长春光学精密机械学院.吉林,长春(130022))//半导体光电.—1999,20(6).—382-387以电荷耦合器件CCD作为探测器。

浙江水晶光电科技股份有限公司发行新股

9月5日，浙江水晶光电科技股份有限公司也将迎来新股发行。水晶光电是目前国内惟一一家规模化制造光学元器件的专业厂家。公司主要生产光学低通滤波器（OLPF）、相机手机滤光片及其他光电子元器件，其中OLPF是数码相机、数码摄像机及数字摄像头镜头系统的核心部件。公司已成为柯达、索尼、佳能、三星等国际知名数码企业的主要供给商。