基于无衍射光及虚拟探测器的三角测量系统

提出一种新型激光三角测量系统 .该系统用无衍射光作测量光束 ,用虚拟探测器扩展探测器尺寸 .与传统激光三角测量相比 ,该系统在保持高测量精度及高分辨率的同时 ,扩展了测量范围 .且系统机构简单 ,测量速度快 .

基于虚拟点探测器的虚拟点源效率刻度技术

主要针对尺寸为75 mm×25 mm的241 Am标准体源HPGe探测器探测效率展开研究,通过LabSOCS软件模拟及蒙卡计算研究发现,使用同一种结构类型的探测器测量特定形状的体源,其虚拟点探测器位置与虚拟点源位置满足线性、二次函数、指数等关系。针对确定的探测器,通过点源在对称轴线上不同高度位置实验就可以标定出虚拟点探测器位置,再结合它们的线性函数进一步计算出虚拟点源位置,最后将点源放置于虚拟点位置刻度即可得到体源的探测效率。因此,该技术方法首次提出通过虚拟点探测器位置找到了虚拟点源的位置,是一种全新的刻度方法,已达到实际应用的程度,可以大面积推广应用该技术成果。

CT探测器偏置重建中加权伪影的抑制

探测器偏置扫描的常用重建算法是根据投影的冗余性,对投影数据进行归一化函数加权,再采用标准滤波反投影算法重建。但是,在加权区域过窄的情况下,加权函数衰减过快,导致在重建图像的中心区域出现了圆形加权伪影。本文提出一种针对加权伪影的校正方法。首先,通过增加虚拟探测器来拓展加权区域长度;然后,对虚拟探测器缺失的投影数据进行补齐,并提出共轭插值法和正投影方法;最后,对插值后的投影数据进行探测器偏置重建。本文分别对不同长度加权区域的探测器偏置扫描投影数据进行重建,实验结果表明,当加权区域过窄时,采用本文提出的校正方法能够对加权伪影进行有效抑制。

CCD分段测量的光学位移测量系统

为了高精度地实现大量程的位移测量,采用传统激光三角法的测量原理,提出一种基于虚拟探测器的激光三角法来测量位移。该方法基于3个CCD分段测量的思想,将3个CCD互相独立且沿光轴均匀分布,以此扩大传统方法测量的范围。使用平面反射镜作为虚拟探测器进行探测,当成像光束经平面镜反射后在CCD上成像时,系统相当于增加了一个CCD,扩展了测量量程。由准直系统、偏振片、光阑组成准直滤光系统,缩小探测器光敏面上像点的直径,减小被测表面非理想光点对测量精度的影响,从而实现了较高精度下的大位移测量。最后通过实验验证了方法的可行性。

红外辐射温度计的辐射源尺寸效应修正

红外辐射温度计在低温测量的辐射源尺寸效应（SSE）的规律不同于高温测量。基于以虚拟探测器温度消除背景辐射影响的SSE计算模型，推导了在不同源尺寸和不同背景条件下辐射温度计输出的SSE影响修正公式；得出不同源尺寸条件下辐射温度计温度示值的SSE影响修正的理论解析表达式。在源温度低于或接近背景温度时修正模型与高温测量SSE修正模型有显著差异。所得结果适用于任意温度下对单波段辐射温度计的SSE影响修正。

消除背景辐射影响的辐射源尺寸效应测量模型

在较低温度下测量辐射温度计辐射源尺寸效应(SSE)时必须考虑背景辐射对测量的影响,其计算模型涉及无限大辐射源条件下的辐射温度计探测器输出。基于辐射温度计探测器温度对测温模型和SSE测量模型的影响分析,提出了利用与背景辐射平衡的虚拟探测器温度的SSE计算模型,避免了已有测量方法中对无限大辐射源的需要或因此引入的近似。推导了基于温度数字显示辐射温度计示值的SSE计算公式。提出了优化SSE测量结果的源温度、分辨力和仪表发射率设置等测量条件。

合成孔径技术在光声成像中的应用

光声成像综合了光学成像和超声成像的优点,在具备声学穿透深度的同时,保留了光学丰富对比度。在声学分辨率光声成像(AR-PAM)中,为了获得高成像质量,通常采用大数值孔径的聚焦性超声探头。然而由于探头的焦深有限,在离焦区域,光声图像的横向分辨率和信噪比会显著降低。基于虚拟点的合成孔径技术,有助于解决AR-PAM在失焦区域横向分辨率下降的问题。目前,AR-PAM合成孔径聚焦技术已经发展了多种算法,包括一维合成孔径聚焦、二维合成孔径聚焦、自适应合成孔径聚焦、基于空间脉冲响应的合成孔径聚焦,以及基于延迟相乘和的合成孔径聚焦等。本文对这些算法的优缺点进行评价总结,并展望了其在未来发展中的前景。