三维传感中衍射型结构照明光场的应用

在基于结构照明的三维传感系统中,产生结构照明的方法和装置对正确和有效的三维重建具有重要的意义。本文提出了一种新颖的产生结构照明的方法——基于衍射,特别是菲涅耳衍射原理的结构照明方法。利用角谱理论,通过分析在激光光刀照明条件下,两种不同正弦型光栅的菲涅耳衍射光场的强度分布情况,提出了基于衍射原理的结构照明的原理和方法,并且给出了适用于三维传感的结构照明方案,并通过对实物模型的三维面形测量证实,本文提出的原理和方法是正确的和有效的。

针对垂直农场的高效高均匀度LED植物生长灯设计

现代设施农业补光灯的配光控制,尤其是提高冠层的光合光子照度均匀度(Photosynthetic Photon Flux Density,PPFD),降低无效照明所占能量比例的设计,对于节约能源、降低种植成本和提高管理效率均有实际意义。本文基于数字照明光场理论,针对植物生长灯的LED光源,设计了自由曲面透镜,使用该透镜,采用在中心单灯管的布灯方式,即可在灯具下方的种植区域形成横向和纵向两个方向的高均匀度光场分布,且LED发出的光合光子几乎全部落入到种植区内,对于垂直农业及育种具有较高的实用价值。

基于高斯频域低通滤波和图像差分的字符图像光照不均校正法

光照不匀会对字符图像检测带来极大的负面影响.基于高斯频域低通滤波和图像差分提出一个新的字符图像光照不均校正法,该方法首先根据照明光场和图像细节分别对应低频分量和高频分量的特点,设计高斯低通滤波器去除光照背景以获取照明光场,然后再以此为根据对字符图像进行校正.同时,针对高斯低通滤波器参数选择上的难点,提出了实验法确定参数σ加逐次滤波对照明光场进行逼近的方法,以确保最终校正结果的准确.实验结果表明该方法校正效果较好.

应用于工业检测的光照不均匀图像的校正

文中提出利用低通滤波的方法实现对光照不均匀图像的校正。该方法的理论依据是在对照明光场的频谱特性进行分析的基础上提出的;接着将滤波器的设计作为重点,针对参数选取问题,提出了以多次滤波逐渐逼近照明光场的方法;最后通过对实验结果的分析,证明该方法能够有效的改善不均匀光照对图像造成的影响。

点阵式LED智能前照灯控制功能算法研究

针对点阵式LED远光灯照明光场调整控制复杂的问题,分析了点阵式LED远光灯的照明需求及其发光特性,基于几何关系建立了点阵式LED远光灯与车辆前照明光场的映射关系,并搭建完整的试验系统进行了功能测试。结果表明,所提出的方法控制效果准确、实时性好、可靠性强、易于实现。

太赫兹计算层析成像研究进展(特邀)

太赫兹波作为一种穿透性强、具有非电离性和惧水性的电磁波,可以穿透多种非金属、非极性介质材料。太赫兹计算层析成像技术基于傅里叶中心切片定理和直线传播模型,通过记录不同投影角度下的强度数据,采用滤波反投影等重建算法获得样品三维吸收系数分布和内外部结构信息分布。随着太赫兹成像器件的不断发展和应用场景的拓展,已发展出多种照明模式、成像光路和重建算法,并已在文物保护、骨密度测量和无损检测领域开展了应用探索。概述太赫兹计算层析技术的基本原理,并从提高重建质量、分辨率和采集效率三方面具体介绍太赫兹计算层析成像技术的最新研究。

Integrated Optical Waveguide Sensor for Lighting Impulse Electric Field Measurement

A Lithium niobate （LiNbO3） based integrated optical E-field sensor with an optical waveguide Mach-Zehnder interferometer （MZI） and a tapered antenna has been designed and fabricated for the measurement of the pulsed electric field. The minimum detectable E-field of the sensor was 10kV/m. The sensor showed a good linear characteristic while the input E-fields varied from 10kV/m to 370kV/m. Furthermore, the maximum detectable E-field of the sensor, which could be calculated from the sensor input/output characteristic, was approximately equal to 1000kV/m. All these results suggest that such sensor can be used for the measurement of the lighting impulse electric field.