用于数码三维衍射图像的激光照排系统

研制了一种新型的用于数码三维衍射图像与光学可变图像的激光照排系统,采用空间光调制器(SL M)和全息干涉成像光学头进行子图输入和干涉条纹产生,系统在6 35 dpi图像分辨率下的运行效率达2 0 0 0 dot/s以上,该系统将为高效率制作2 D,2 D/3D和3D光变图像提供一种良好的工具。

向列相液晶中高阶衍射图像的特性

研究了垂直排列C60掺杂的向列相液晶(5CB)记录光折变光栅衍射像的特性。利用二波耦合实验,以较小入射角的信号光束与参考光束在样品中干涉并形成光折变光栅。在远离样品的观察屏上可观察到高阶衍射像。对衍射像进行分析发现,信号光一侧的二阶衍射像被放大,而在参考光一侧的负一阶衍射虽没放大,但产生了180°旋转,理论分析与实验观察结果非常吻合。

激光衍射图像连通区域自适应识别系统

为了提高激光衍射图像连通区域的模糊性自适应识别能力,提出一种基于暗原色颜色空间双向耦合的激光衍射图像连通区域自适应识别方法,进行图像识别算法设计和系统设计。采用颜色衰减先验特征分析方法进行激光衍射图像连通区域自动成像处理,提取激光衍射图像连通区域的暗原色先验特征信息,采用软抠图透射分析方法进行激光衍射图像连通区域的边缘轮廓检测,结合大气散射模型进行激光衍射图像的光晕模糊区域检测,实现连通区域模糊图像的自动修复和识别,有效增强图像细节部分,提高激光衍射图像连通区域自适应识别能力。系统测试结果表明,采用该方法进行激光衍射图像连通区域识别的自适应性能较好,图像信息饱和度较高,图像输出质量较好。

用汽车反光贴观察干涉与衍射图像

利用J2513型激光光学演示仪演示干涉与衍射图像时往往需要在黑暗中进行，即使在阴天光照较暗的环境中，使用光栅也只能观察到零级和一级明条纹，给教学尤其是演示实验带来不便。为了在光照充足的环境下观察干涉与衍射图像，不少教师采用J2515型双缝干涉实验仪来演示此实验：用摄像头把干涉或衍射条纹信号送入计算机，再投影到屏幕上。这样做节约了教学时间，学生无须挨个从观察孔中观看干涉条纹。

衍射图像的信号采集和数据处理

针对衍射图像边缘弥散状态不易切准的问题，运用光电积分的方法确定采集点，然后将二值化的数据通过计算机采用最小二乘法进行计算。

中国先进研究堆中子科学谱仪首获衍射图像

8月21日，中国原子能科学研究院中国先进研究堆中子科学谱仪首次获得衍射图像，业内人士表示，这表明谱仪安装的位置基本正确，已具备开展科学实验研究工作的条件。

基于衍射图像的大型光学镜面在位检测

介绍了相位恢复测量系统的软硬件实现原理。构建了由CCD移动平台等硬件装置和基于GS迭代算法的软件程序组成的实验平台。并对一面口径500mm的球面反射镜进行了在位加工环境下的测量实验。测试结果与干涉测量相比较表明测量数据准确,精度满足光学镜面研抛加工要求。

基于背向衍射图像特征的熊猫光纤定轴方法

对激光束与熊猫光纤相互作用形成的背向衍射图像进行了研究,结果表明,衍射图像中,多级明条纹的长度曲线和其中心位置曲线都与熊猫光纤偏振轴的方位角有关,而且用明条纹的长度曲线作为定轴特征量比用其中心位置曲线作为定轴特征量更灵敏。基于这两个特量提出了一种熊猫光纤的定轴新方法,实现了1°的定轴分辨率,并用图像互相关的方法对这种基于特征量的定轴方法进行了验证,所得的实验结果两者一致。

无衍射激光图像微小特征提取技术

无衍射激光图像一些小特征,容易产生干涉衍射偏移,导致很难提取,为了提高对无衍射激光图像微小监测能力,提出一种无衍射激光图像微小特征提取方法。通过提取激光图像微小特征的干涉稀疏散乱点,引入Hessian尺度分解方法进行小特征颜色分量RGB分解,利用匹配约束函数对RGB分量进行加速鲁棒特征匹配,以此实现图像微小特征提取;实验结果表明,采用该方法进行无衍射激光图像微小特征提取的准确性较好,输出图像的归一化相关系数值较高,说明该方法的抗干涉衍射干扰性较强。

衍射光学可变图像表面缺陷检测系统设计

针对当前人工检测衍射光学可变图像表面缺陷时,受主观因素、天气、光照等影响较大,存在检测率较低、误检率、漏检率不高,检测耗时较长的问题,提出并设计了衍射光学可变图像表面缺陷检测系统。利于具备线阵CCD摄像头的照明装置检测图像表面缺陷,以来采集目标表面缺陷图像数据,将采集的图像数据经系统服务器传送给图像处理模块;系统图像处理模块先后对目标产品衍射光学可变图像作预处理、图像表面缺陷初步检测、图像表面缺陷精确定位,以及图像表面缺陷分类,最终完成衍射光学可变图像检测系统总体架构。系统性能测试结果表明,设计系统能够实现衍射光学可变图像表面缺陷的高效、准确检测。

基于MATLAB的简单孔形夫琅禾费衍射实验的计算机模拟

1引言 衍射是光波的重要特征之一,夫琅禾费衍射在实际应用和理论上都很重要.这类衍射的分析和计算都比较简单,一般通过数值计算就能得到衍射的光强分布.对简单孔径衍射的模拟计算已经有过研究,但无一例外是采用数值计算的方法,其实我们从图像变换的角度出发同样可以得到相同的结果,利用MATLAB语言做这项工作将变得非常容易.MATLAB功能强大、简单易学、编程效率高而被广泛地应用在工程计算、数值分析和图像处理等领域,对于光学实验的模拟是非常方便和灵活的.……

微粒衍射成像仿真系统研究

针对现有光学设备采集衍射图像的局限,基于DDA理论和ZEMAX光迹追迹方法构建了微粒衍射成像仿真系统.通过对不同尺寸微球仿真与实测衍射图像的对比发现,两者的轮廓高度一致,验证了仿真系统的可行性;通过对相同形状不同大小圆柱体衍射图像的计算看出,随着圆柱体尺寸增大光斑数量明显增加;通过对不同形状微粒衍射图像的仿真得出,微粒形状变化时对应的散射光斑也随之变化.结果表明,微粒的结构和组成可通过可视化的衍射图像差异来识别,为后续微粒的准确识别、精细分类和定量分析奠定了技术基础.

线光栅扫描实现衍射图形的矢量化直写

在双光束激光直写系统中,衍射光变图像的光刻是逐像素点进行的.本文提出在该系统中采用狭缝获得光栅线来进行衍射图形的直写,利用一种改进的矢量文件格式,使平台沿着垂直光栅线的方向运动,获得连续的多光点同时直写,直写后的衍射光栅线是连续的,系统的运行效率是逐点光刻的几十倍.编写了与DXF文件的接口直写控制程序,给出了实验结果.

基于衍射理论的哈达玛编码光谱成像数据重构

哈达玛变换光谱成像技术是一种在不牺牲分辨率的情况下,通过多通道复用的方法增加光学系统光通量,使得系统信噪比显著高于传统成像的新型计算光谱成像技术.本文针对系统成像过程中数字微镜器件衍射造成的图像降质问题,建立了基于标量衍射理论的哈达玛编码光谱成像图谱数据退化模型,提出以Lucy-Richardson(L-R)算法为核心的重构数据修正算法,提高重构数据立方体的图像质量和光谱精度.通过对成像过程的模拟和重构算法的仿真实验,数字化生成了系统成像衍射降质的物理过程,并验证了本文所采用修正方法的有效性.经过L-R修正之后的复原数据立方体的光谱角距离评价结果为0.1296,图像相似度评价因子优于0.85,相比修正前的重构数据质量有较大提升,表明算法对哈达玛编码光谱成像数据的重构及修正具有较好的效果.

不同牵伸倍数的PAN原丝结构性能的研究

在其它工艺条件固定不变的情况下 ,研究了牵伸倍数对原丝结构性能的影响。通过X射线二维衍射图像、声速法、沸水收缩率以及力学性能测试等 ,解析了不同牵伸倍数下 ,聚丙烯腈 (PAN)原丝内部结构特性的变化。结果表明 :随着牵伸倍数的增大 ,原丝取向度提高 ,力学性能得到改善 ;但当牵伸倍数大于 8时 ,原丝取向度的增加变缓 ,所以较佳牵伸倍数为 6～ 8。

Fe3O4／Au磁性纳米复合微粒的制备及表征

实验中应用水相合成法制备Fe3O4/Au纳米复合微粒,通过对复合微粒生成过程的光谱检测,对生成物的磁响应性检测和采用HGMF磁分离,表明绝大多数颗粒既具有磁性,又具有纳米Au的特征。将获得的不同粒径的磁性颗粒分别与纯Fe3O4,Au纳米微粒进行选区电子衍射对比分析。结果表明,粒径越小的复合颗粒的衍射花样越接近纯Fe3O4,随粒径的增大,与纯Fe3O4的差异增大;当粒径增大到(15.8±2.8)nm,衍射花样与纯Au纳米颗粒的完全吻合,间接证实了Fe3O4/Au纳米复合微粒的核壳结构。

光子对周期性空间信息的记忆与再现

通过对空间周期性物屏衍射特征的分析与归纳,提出光经空间周期性物屏衍射和自成像的过程,就是光子对物屏的周期性空间信息的记录和再现的过程。根据这一观点,自然地导出了Talbot自成像公式,与采用波动性观点的惠更斯-菲涅耳原理和Fourier变换等传统方法所得结论相同。这样,便于对光子信息传递特征的认识,有助于对Talbot成像中调节参数物理意义的理解。由于数学处理方法简明扼要,该方法易于推广和应用。

新型大量程LTP控制系统及数据处理系统

讨论了最近研制成功的新型大量程长程面形仪(LTP)中精密线性导轨扫描、定向移动以及高精度任意步长等运动的控制;采用面阵CCD获取准直激光束通过位相板形成的衍射图像、经采集卡数字化,由计算机完成数据处理。数据处理中实现了MATLAB与VC++程序间的通信,采用质心法分离测量光斑以及参考光斑,并利用MATLAB中神经网络算法求取位相板衍射图像中暗线位置,达到了设计要求的精度。

基于小波分析粘胶长丝测径系统数据处理研究

本文提出一种利用小波平滑去噪,改善粘胶长丝衍射图像处理精度的方法。采用可调焦镜头和面阵CCD构成的摄像系统,拍摄粘胶长丝衍射图样。选择恰当的小波分析函数,对衍射图样轴线上的灰度数据实现消噪及平滑处理,结合曲线拟合技术,确定衍射暗条纹的中心位置,提高了中心定位精度。基于该方法设计出粘胶长丝直径检测系统,测量精度达到0.2μm。