消谱线弯曲长波红外成像光谱仪设计

为了实现遥感目标的长波红外高光谱成像,有效消除平面光栅产生的谱线弯曲,设计了离轴透镜消谱线弯曲长波红外平面光栅成像光谱仪。分别计算了平面光栅和离轴透镜产生的谱线弯曲,分析了谱线弯曲随相关参量的变化关系,并基于此设计了消谱线弯曲的初始结构。通过优化设计得到的光学系统的通光孔径为100mm,F数为2,光谱分辨率为20nm,空间分辨率为150μrad,冷光阑效率为100%,成像质量接近衍射极限,系统谱线弯曲由原有的180μm以上变为14.3μm以内。该项设计获得了具有普适性的消谱线弯曲公式,证明了离轴透镜具备校正谱线弯曲的特殊功能。最后的设计结果表明,在满足系统成像质量要求且不增加系统复杂度的前提下,采用离轴透镜的平面光栅光谱仪的系统谱线弯曲小于探测器像元尺寸的1/2,满足使用要求。

谱线弯曲对计算光谱成像影响的分析与仿真

计算光谱成像技术相比较传统光谱成像技术具有高通量、快照成像等优点,但由于色散元件的存在,同样受到谱线弯曲的影响.为了研究谱线弯曲对计算光谱成像系统信号采集、图谱混叠与重构结果的影响,结合系统原理及重构算法,分析计算了不同谱线偏移量下系统重构图像的相对峰值信噪比及复原光谱曲线的最大偏差.实验结果表明,谱线弯曲引起的探测器采样信号的光谱偏离会导致图谱混叠程度的变化,与没有谱线弯曲的情况相比,重构结果出现明显的偏差,复原光谱曲线两侧趋于平滑.对于光谱分辨率为10nm的计算光谱成像系统,为了高准确度的复原目标场景,谱线弯曲引起的光谱偏移量应控制在半个像元以内.

谱线弯曲对成像光谱仪辐射信号采集的影响

为了研究谱线弯曲对棱镜色散成像光谱仪光谱辐射信号采集的影响，结合复合棱镜的色散特性，在可见近红外光谱区（400-1000nm）内，分析了当光谱偏离量为0．01、0．1和0．5d（d为探测器像元尺寸）时系统采集到的辐射信号与没有谱线弯曲情况下采集到的辐射信号的偏差，以衡量谱线弯曲下系统辐射测量的变化。实验结果表明：谱线弯曲引起的探测器上的光谱偏离会导致系统辐射信号采集发生变化。与没有谱线弯曲的情况相比，采集到的景物辐射信号住大气吸收带的边缘出现明显的偏差，且信号的差值随光谱偏离量的增大而增大；当光谱分辨率提高时，一些较弱的吸收峰附近也会出现明显的信号偏差。对于光谱分辨率平均为10nm的成像光谱仪，谱线弯曲引起的光谱偏离量应控制在0．3nm以内。

宽基轮胎成型中胎体帘线弯曲问题的分析与改进

以435/50R19.5宽基全钢载重子午线轮胎为研究对象,利用Abaqus软件模拟了轮胎的成型过程,主要包括成型机主鼓部件贴合、辅助鼓部件贴合、半成品成型和硫化机内定型。通过成型仿真和分析发现,硫化机内定型后胎体帘线受压是引起宽基轮胎成型过程中胎体帘线弯曲的主要因素。从施工设计角度提出抑制胎体帘线弯曲的方法,并进行样品轮胎试制。对试制轮胎断面切割分析验证了方法的有效性。

棱镜光谱线弯曲的分析

分析了三棱镜光谱线弯曲的原因和弯曲的方向．

完成线弯曲度对烤瓷熔附金属全冠精度的影响

目的:调查颈缘完成线弯曲度对烤瓷熔附金属全冠精度的影响。方法:预备颈缘完成线弯曲度为1、3、5mm的3种金属基牙,每种基牙上各制作10个烤瓷熔附金属全冠(5个唇侧瓷覆盖,5个全瓷覆盖),分别测定铸造后基底冠和熔瓷后烤瓷冠的精度。结果:铸造后基底冠,完成线弯曲度越大,基底冠近远中的颈缘缝隙就越大。在5mm弯曲度时,全瓷覆盖型基底冠的近远中颈缘缝隙分别是(35±8)μm和(36±8)μm,比唇舌侧大,有显著性差异。熔瓷后烤瓷冠,弯曲度越大,唇侧瓷覆盖的唇侧和全瓷覆盖的唇舌侧颈缘缝隙就越大;在5mm弯曲度时,全瓷覆盖烤瓷冠的唇舌侧颈缘缝隙分别是(54±12)μm和(49±12)μm,比近远中的大,有显著性差异。结论:完成线弯曲度对烤瓷熔附金属全冠的精度有显著性影响。

颈缘完成线弯曲度的金-1.6wt%钛合金的瓷边缘PFM精度

目的调查金-1.6wt%钛合金的瓷边缘PFM精度以及颈缘完成线弯曲度对瓷边缘PFM精度的影响。方法预备3种颈缘完成线弯曲度的金属基牙(最大高度分别为1mm,3mm,5mm),每种基牙上各制作10个唇侧瓷边缘PFM(5个为金-1.6wt%钛合金,5个对照组KIK金合金),测定熔瓷后烤瓷冠的精度。结果最大高度1mm,3mm,5mm弯曲度烤瓷冠的颈缘缝隙都在50μm以内。最大高度1mm,3mm,5mm弯曲度的金-1.6wt%钛合金PFM的唇侧颈缘缝隙分别为34±6μm,32±8μm,33±4μm。最大高度1mm,3mm,5mm弯曲度的KIK金合金PFM的唇侧颈缘缝隙分别为33±7μm,34±9μm,36±8μm。在3种弯曲度之间以及金-1.6wt%钛合金和KIK之间,唇侧颈缘缝隙没有显著性差异。结论金-1.6wt%钛合金的PFM与KIK一样有良好的精度。完成线弯曲度对瓷边缘PFM精度没有显著性影响。

全钢载重子午线轮胎胎肩帘线弯曲原因分析及解决措施

分析全钢载重子午线轮胎胎肩帘线弯曲产生原因并提出相应的解决措施。全钢载重子午线轮胎胎肩帘线弯曲产生的主要原因为帘布压延过程中张力控制不均匀或钢丝帘线平直度及残余应力不符合技术要求、成型平宽超出公差范围和硫化定型压力过大等。通过定期检查钢丝帘线的平直度和残余应力,并适当减小成型机头平宽和硫化定型压力等措施,可以减少胎肩帘线弯曲的发生。

全钢载重子午线轮胎胎体帘线弯曲原因分析及解决措施

分析全钢载重子午线轮胎胎体帘线弯曲产生原因,通过采取重新计算选取钢丝帘线假定伸张值,调整成型机头宽度,重新设定一段胎体成型鼓平面宽,减小成型时辊压压力,正确设计硫化前预定型压力及定型时间,生产前和生产过程中不定期检查测量成型鼓周长等措施,胎体帘线弯曲缺陷得到有效控制。

成型压合过程对全钢载重子午线轮胎胎体帘线弯曲的影响

研究全钢载重子午线轮胎成型过程中充气鼓上压合条件变化对胎体帘线弯曲的影响。试验结果表明,轮胎成型过程中,降低压合压力和充气鼓转速,采用逆时针及顺时针并用的压合方式,并适当降低充气鼓内压,可减小胎体帘线弯曲程度。

消谱线弯曲PGP型成像光谱仪系统设计

针对棱镜-光栅-棱镜(PGP)型成像光谱仪谱线弯曲(Smile)难校正的问题,提出了一种利用狭缝离轴和减小第一块棱镜顶角,再结合会聚镜畸变校正PGP型光谱仪谱线弯曲的方法。该方法在保留了PGP型光谱仪的布拉格(Bragg)衍射和系统共轴等优点的基础上,校正了光谱仪的谱线弯曲和色畸变(Keystone)。在相同的技术指标下,对传统型和改进型PGP模型做了谱线弯曲对比。为了验证该方法的可行性,设计了一款光谱分辨率为2.8 nm的光谱仪,点列图均方根(RMS)半径小于8μm,满足成像质量要求,Smile为1.50μm、Keystone为3.52μm,均小于0.2倍像素。设计结果表明,通过减小棱镜顶角校正中心波长的Smile,利用狭缝离轴实现光谱仪系统共轴,利用会聚镜畸变校正剩余波长的Smile可以有效校正PGP型光谱仪的谱线弯曲。

基于穿线法的轮胎帘线弯曲缺陷检测

针对全钢子午线轮胎中存在的钢丝弯曲缺陷,提出一种基于穿线法的轮胎帘线弯曲缺陷检测方法;该方法首先对胎侧图像进行细化处理,然后对细化图像应用穿线法,得到穿线与帘线交点坐标,通过相邻交点坐标计算出帘线的弯曲斜率,根据斜率是否大于设置的阈值判断胎侧帘线是否弯曲;采用基于穿线法的轮胎帘线弯曲缺陷检测方法对10种不同纹理的150幅轮胎图像进行检测。结果表明,该方法的查准率和查全率优于其他算法的,可以有效地检测出轮胎胎侧及胎肩区域帘线弯曲缺陷。

全钢载重子午线轮胎肩部帘线弯曲原因分析及解决措施

分析全钢载重子午线轮胎肩部帘线弯曲质量缺陷的产生原因 ,并提出相应的解决措施。成型参数、挤出半成品尺寸、胎坯外周长和定型压力不当以及生产过程中的压延、挤出、成型、硫化工序出现偏差均会造成肩部帘线弯曲质量缺陷。控制钢丝帘线假定伸张值为 1 2 %～ 1 8%,准确制定半成品尺寸和胎坯外周长 ,一次定型压力设置为 0 0 2～ 0 0 4MPa ,严格控制压延张力、成型及硫化工艺等措施均可有效避免肩部帘线弯曲缺陷的产生。

校谱线弯曲的共轴PGP成像光谱仪光学系统设计

针对共轴棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪的谱线弯曲难以校正的问题,提出了使用弯曲狭缝配合准直镜、聚焦镜畸变校正谱线弯曲的方法。该方法在保留棱镜-光栅-棱镜高衍射效率和光路共轴等优点的基础上,能够校正仪器的谱线弯曲和光谱弯曲。为了提高该方法的通用性,考虑狭缝、镜头畸变、光栅、棱镜等参数,建立棱镜-光栅-棱镜矢量色散模型,给出校正光谱弯曲和谱线弯曲的目标函数,并利用遗传算法对目标函数进行优化,快速计算不同狭缝长度时狭缝形状和镜头参数的最佳组合。用该方法的计算结果设计了一个狭缝长度为22 mm,工作波段为400~800 nm,光谱分辨率为2 nm,F数为3.5的弯曲狭缝PGP成像光谱仪光学系统,该系统谱线弯曲小于1μm,光谱弯曲小于0.7μm,且满足成像质量要求。设计结果表明,用弯曲狭缝配合准直镜、聚焦镜畸变的方法能够有效校正谱线弯曲。

全钢子午线轮胎肩部帘线弯曲原因分析与改善措施

分析全钢子午线轮胎肩部帘线弯曲原因,并提出相应的改善措施。通过合理设计挤出半成品尺寸、成型平面宽、胎坯尺寸与模具尺寸的匹配度等参数,并严格控制半成品挤出、钢丝帘布压延、成型和硫化工艺参数,有效解决了轮胎肩部帘线弯曲问题,提高了轮胎质量。

全钢载重子午线轮胎肩部帘线弯曲问题分析

分析全钢载重子午线轮胎肩部帘线弯曲的产生原因,并提出解决措施。肩部帘线弯曲的主要原因为技术参数设计时成型平宽、胎坯外周长和钢丝圈平面宽设置过大;压延过程中钢丝帘线张力设置不合理,胎面、胎肩垫胶或复合三角胶的口型板磨损,预硫化工艺波动导致钢丝圈硫化程度不足,成型机钢丝圈夹持器以及胎体鼓或定型鼓胎圈撑块定位不准或发生漂移,成型压力过小或压辊压力过大,胎坯存放过程中发生变形以及硫化定型压力过大。采取措施后,可以有效解决全钢载重子午线轮胎肩部帘线弯曲问题。

消谱线弯曲棱镜-光栅型成像光谱仪设计

针对平面光栅和棱镜成像光谱仪难以校正谱线弯曲的问题,提出了利用棱镜-光栅(P-G)组合分光元件并结合系统物镜畸变校正谱线弯曲的方法。分别计算了棱镜和光栅产生的谱线弯曲以及P-G组合元件产生的光谱弯曲,分析了棱镜和光栅的谱线弯曲特性,并基于此设计了P-G组合分光元件和消谱线弯曲成像光谱仪结构。通过优化设计得到光学系统的光谱分辨率高于2nm,点列图均方根(RMS)半径小于8μm,系统谱线弯曲和光谱弯曲小于2μm。证明了P-G组合元件结合系统物镜畸变可补偿校正整个工作波段的谱线弯曲和光谱弯曲。最后的设计结果表明,基于P-G分光元件的成像光谱仪系统在满足像质要求的前提下,谱线弯曲小于1/4像元尺寸,满足使用要求。

光谱仪谱线和谱带弯曲现象的精确表述方式

在矢量衍射理论基础上给出了任意倾斜入射下的光栅方程一般形式以及衍射极角和衍射方位角的完整解析表达式,由此首次导出了平面光栅光谱仪谱线和谱带弯曲量的精确计算公式和对应于衍射极角和衍射方位角的两类角色散公式,比较了谱线弯曲精确公式和近似公式的计算结果,进而指出和弥补了近似公式的不足,并数值考察了入射狭缝高度对光谱仪色散能力的影响程度。由于在以上各式的推导过程中未作任何近似,且涉及到了导致谱线和谱带弯曲的所有可能因素,因而它要比以往所用近似公式更为全面和可靠,可作为实际光谱仪器设计、测试、装调和使用的理论依据。

高密度电阻率法弯曲测线在管线探测中的应用

在城市及地形复杂区域开展高密度电阻率测量工作,测线布设往往受现场地形、地物条件的制约,难以布设成直线。测线弯曲常导致常规的高密度电阻率法无法开展。笔者根据现场情况提前在地形图上规划好1m×1m的网格,利用RTK沿弯曲测线把电极放样在测线附近的网格节点上,并测量电极坐标。现场利用二维高密度电阻率仪器进行二极装置测量。通过实测电极坐标计算K值,利用实测的电流和电压值重新计算视电阻率。再把电极坐标和视电阻率统一编排成RES3DINV数据格式,利用RES3DINV进行三维反演,通过剖切分析,推测出管线位置。经过一供水管线探测实例验证方法有效可行。

狭缝离轴校正透射式光谱仪谱线弯曲

为了有效校正透射式色散型成像光谱仪系统的谱线弯曲,提出了一种基于狭缝离轴的畸变补偿方法。该方法首先假设中心波长谱线弯曲得到校正,计算出色散元件的入射角随狭缝长度的变化关系;接着对狭缝进行离轴处理,利用准直镜的畸变得到色散元件的目标入射角,从而校正中心波长的Smile畸变(谱线弯曲),剩余波长的Smile畸变和Keystone畸变(色畸变)向外弯曲,整体呈枕形畸变;最后使用会聚镜的畸变校正剩余谱线弯曲。利用该方法设计了一款反射光栅型成像光谱仪,在各项参数满足设计要求的同时,利用准直镜畸变校正了系统的谱线弯曲,基于该设计研制了原理样机,系统Smile畸变最大为12.9μm,Keystone畸变最大为6.4μm,测试结果满足系统的设计要求,证明了该方法的可行性。