CCD测量动态范围的扩展技术

介绍利用曝光量控制和图像融合处理技术扩大CCD测量动态范围的原理与方法。用电子快门控制曝光时间,得到强度范围不同的图像,即用低曝光量得到高强度信息,用高曝光量得到同一场景中低强度信息。利用最小二乘法求解CCD响应曲线,引入权重因子融合多幅图像中的有效像素值得到动态范围扩展的图像。在实验中用CCD对小孔的夫朗和费衍射图像进行测量,利用扩展技术得到了能全面反映衍射效应细节的高动态范围图像。

基于自相关的纳焦级弱信号10^11高动态范围测量

为实现弱信号对比度的高动态范围测量,基于二阶自相关理论,提出了一种实现纳焦级弱信号对比度高动态范围测量的方法。理论分析了能量(功率)、相位匹配和测量噪声对测量动态范围的影响,发现通过对测量噪声能量的光子计数进行探测、精确设置相位匹配过程中的非共线角,并采用聚焦和滤波方式对测量噪声进行抑制,可有效提升测量的动态范围。在此基础上,建立了一台弱信号高动态范围测量系统,利用神光II高能拍瓦激光种子源,实现了纳焦级弱信号1.0×10^11的高测量动态范围,这一数值与理论分析结果相符;同时,实现了种子源4.3×10^8对比度的准确甄别。研究结果对国内高能拍瓦激光系统对比度的提升具有重要意义。

一种基于RGB多通道的高动态范围三维测量方法

为了测量具有高反射率表面的物体,提出了一种高动态范围三维测量方法,利用彩色相机红(R)、绿(G)、蓝(B)三通道光强不同的特性,融合获取高动态范围(HDR)条纹图片。利用π相移背景归一化傅里叶变换轮廓术去除环境光的干扰,减小物体表面反射率的影响,获取三维形貌。实验表明本方法能有效测量具有高反射率表面的物体。与其他方法相比,本方法投影的条纹较少,测量效率较高。

傅里叶变换红外光谱测量熔石英中宽范围的Si―OH含量

傅里叶变换红外光谱法被广泛应用于融石英Si―OH含量测量中。然而,低Si―OH含量下水吸收峰的干扰和高Si―OH含量下吸收峰饱和限制了测量范围。使用傅里叶变换红外光谱法测量不同Si―OH含量和厚度的熔石英样品在2500 cm^(-1)~5000 cm^(-1)波段的透过率,消除水分子吸收带对3673 cm^(-1)波数Si―OH吸收峰的干扰;分别使用3673cm^(-1)和4522 cm^(-1)峰对不同样品的Si―OH含量、均方根误差,以及3673 cm^(-1)和4522 cm^(-1)峰的检测限进行计算。结合实验结果和比尔定律,建立Si―OH浓度、样品厚度、测量透过率误差与测量浓度误差之间的关联模型。根据模型,在2 mm厚度时使用3673 cm^(-1)吸收峰测量Si―OH含量小于8.17×10^(-4)的样品,使用4522 cm^(-1)弱吸收峰测量Si―OH含量大于8.17×10^(-4)的样品,可优化测量精度和扩大测量动态范围,实现2 mm厚度时熔石英(0.4~10000)×10^(-6)大范围Si―OH含量测量。

中性滤光片提高生化检测动态范围的研究

采用真空蒸发的方法制作变透过率的Cr膜中性密度滤光片,安装在CCD接受窗之前,不同程度的衰减卤钨灯能量相对过高的波段,使各部分能量趋于平衡,通过实验得出该方法能够提高可见部分的动态测量范围,并且为真空蒸发方法制作特定厚度膜层提供理论依据。

环境电磁辐射测量方法研究

本文研究环境电磁辐射的测量方法,探讨电磁波最小测量系统的组成部分和决定测量结果的关键因素。采用电工器材作为显示部件具有稳定性高、结构简单的优点。研究认为采用1/4λ天线可以全方位收集无线电能量,监测环境电磁波污染,若配以高灵敏度电表可测定点上的全方位电磁波能量。长天线增益高、方向性好、垂直波瓣窄,不利于监测点计算总的辐射场强。采用与天线一体化的检波器件,直接输出直流信号;天线后插入选频网络,可切换到不同的谐振频率;降低天线Q值扩大频谱范围;用多通道接收天线阵列,可加宽监测频带,并减小测量工作人员位置和运动对结果的影响。

强场太赫兹时域光谱测量技术研究进展

太赫兹产生技术的不断发展催生了太赫兹非线性光谱学、极端太赫兹强场与物质相互作用等前沿学科.由此,围绕发展强场太赫兹时域光谱测量技术需具备单次测量能力和大动态范围两个特点,介绍强太赫兹时域光谱测量技术的研究进展,分析这些技术的优缺点及今后的发展趋势.

光纤耦合三角形金柱阵列的等离子体共振

为了满足表面等离子体传感器高灵敏度、高线性以及较大测量范围的需求,提出侧边抛磨光纤耦合的三角形纳米金柱阵列等离子体共振传感模型.用有限元法仿真得出侧边抛磨光纤倏逝场激发出三角形纳米金柱的三种等离子体共振模式,分别为传输等离子体、三角形纳米金柱的本征等离子体和柱间等离子体,在传感器透射谱中呈现三个共振波谷.本征等离子体和柱间等离子体均属于局域等离子体,所对应的共振波谷对外界环境折射率的灵敏度较低但具有很高的线性度.传输等离子体对应的波谷随折射率变化灵敏度很高且呈非线性关系,优化后三角形金柱阵列设计中,当折射率为1.38~1.42RIU时,灵敏度高达12 882nm/RIU.该传感结构集成了侧边抛磨光纤的强倏逝场,具有传输等离子体的高灵敏度、局域等离子体的高线性度和大测量动态范围等优点,有重要的研究意义和实用价值.

山西数字遥测地震台网十五勘选子台台址地动噪声分析

对山西数字遥测台网"十五"勘选的19个子台台址背景噪声进行分析和计算,得出了各台址背景噪声地动速度均方根值(RMS值)、有效测量动态范围、噪声信号功率谱。结果表明,各台址背景噪声水平符合数字地震观测技术规范要求。

3cm微波吸收率测定及其影响因素

为了在开放空间测定材料微波吸收系数并确定测量方法对结果的影响。本文用行波法固定好喇叭型发射、接收天线位置的3cm微波分光光度仪,校正满度,调节电流表机械零点消除环境本底辐射。提出了接收天线面向室内,发射天线直指室外无反射物的空旷地,辐射主瓣完全逸出室外,副瓣尽量释放到室外,降低背景辐射能与涨落。实验结果表明,吸收材料放置中心测量平台,校正后的测量动态范围为0～100％;直接放置、封闭接收天线口,可减小微波源自身对测量系统的干扰。有效测量动态范围为0～(100—ηx)％。其中η为反射、吸收总和,x％为关闭发射源时的背景电磁波信号能量。因此得到吸收材料放置微波光度仪的不同位置对测量有影响;直接覆盖在天线口上可减小杂散波的干扰,但使测量有效动态范围降低,而放置在两天线1／2间距位置的情况正好相反。两种工作方式的零点、满度以及有效动态范围的实际差异均为1x％。

快速平台恒功率双侧向测井仪刻度方法

介绍了快速平台恒功率双侧向测井仪的工作原理,通过对刻度方法的分析,探讨了刻度状态时测量通道的调试,提出了稳定动态测量范围的调试方法,有效地提高了仪器刻度的准确性。