一种基准关联的空间尺寸远心视觉测量方法

针对具有横截面外伸尖端特征的长轴工件,本文研究了一种基准关联的空间尺寸远心视觉测量方法。该方法首先利用远心成像实现较长尺度工件的局部待测要素的图像特征提取和位置测量,而后建立局部待测要素与相机成像视场以外的轴线基准要素的测量传递链,将局部要素经计算转化成全局径向尺寸,从而实现超过成像视场尺度的快速精密测量。构建了测量实验环境,对方法的有效性进行了验证,对误差进行了溯源和分析并给出了进一步提升精度的建议。本方法能够在远心平行投影条件下实现对立体工件的空间几何量测量,特别适用于对速度和精度均要求较高的在位测量应用场合。

高分辨率的全球面双远心工业镜头设计

针对工业元件检测精度的实际需求,设计一款具有放大倍率为-0.3,像元大小为3.45μm,视场大小为29.3 mm×22mm,物方分辨率为11.5μm,景深大小为5.5 mm的新型全球面双远心光学系统。该系统具有高分辨率(其MTF值在150 lp/mm处大于0.4)、低畸变(小于0.02%)及高远心度(小于0.01 rad),能够在-10℃~+50℃的温度下工作。该结构为双远心镜头的设计提供了一种新的方案。

机器视觉检测的低畸变物方远心光学系统设计

为了提高机器视觉检测的测量精度和测量效率,有效解决动态测量中调焦不准所导致的测量误差问题,以高斯光学和远心光路设计理论为基础,设计出一款物方远心物镜。该物镜焦距为135 mm、物方线视场为45.18 mm、相对孔径为1:8、物方数值孔径为0.011、放大倍率为-0.177、工作距离为102.41 mm、系统总长为145.09 mm。采用光学理论推导以及前后组组合的设计思路,得到系统的初始结构,再进行像差优化。系统优化后的结果显示:系统的调制传递函数(modulation transfer function,MTF)在Nyquist频率70 lp·mm^(-1)处优于0.4,成像畸变低于0.04%,物方远心度低于0.05°。表明该系统结构紧凑,测量精度高,畸变低,成像质量良好,易于装配实现,并且能很好地应用于机器视觉检测领域。

论远心诗集《我命中的枣红马》中的色彩诗学

色彩是远心借以表达情感的重要路径。本文运用色彩学、社会学的理论,以诗集《我命中的枣红马》中频繁出现的“黑”“白”“枣红”及其相关意象为研究对象,以“黑”为源点探讨“黑”与“白”、“黑”与“枣红”之间的内涵联系,并逐一探究“黑”“白”“枣红”三种颜色的审美意蕴,揭示远心运用色彩实现抒情的过程,分析远心作品中独特的色彩诗学。

腹腔微创手术机器人远心机构多目标优化

机器人辅助微创手术需要借助多条远心机构协调工作,为避免在微创手术中多个远心机构发生碰撞,提出含有1个冗余旋转自由度的平行四边形机构,使其在手术过程中保持戳卡切口点不动,调整远心机构姿态避免发生碰撞。为获得综合性能较优的冗余远心机构,提出一种含有4个优化目标函数(运动学、刚度、紧凑性和动力学性能指标)、1个约束条件(质量约束)和3个优化变量(2个连杆长度和关节夹角)的多目标优化模型,应用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解上述问题。

大视场宽景深双远心系统的设计

为了满足基于机器视觉的复杂零件表面质量在线实时检测的需求,根据双远心成像原理和像差理论基础,采用ZEMAX光学设计软件,设计了一款大视场宽景深的双远心光学系统。所设计的系统仅由6块透镜组成,工作波长在可见光范围内,系统放大率为-0.061,工作距离大于390mm,最大视场达到180mm。结果表明,光学系统的最大畸变小于0.1%,景深范围达到80mm,调制传递函数在全视场100lp/mm处大于0.4,远心度最大值控制在0.012°内;各种像差均得到很好的矫正,像质优良。该设计结构符合双远心系统的总体设计要求。

工业双远心系统的设计

随着光学技术的快速发展,大多数产品都可以进行在线自动测量,而在线测量时,常由于采用的光学成像系统带来的误差而使测量精度达不到要求,所以提出了一种双远心光学系统,其具有高分辨率,超宽景深,低畸变等独特的光学特性。最终,根据系统的技术指标:物方线视场2y=60mm,工作距离100mm,接收器为2/3″CCD,设计出了一款双远心镜头,该系统包括7片球面透镜,畸变小于0.1%,远心度最大为0.013,当系统的空间频率最大为60lp/mm时,其MTF值大于0.5。该系统在使用较少镜片的情况下,像质依然达到了工业上的测量要求,性价比良好。

大视场双远心工业镜头光学系统设计

为解决某航空异型零件的检测问题,文中以反远距系统为初始结构,运用光学设计软件ZEMAX设计了一款小畸变、高分辨率、大视场及结构简单的双远心物镜.系统采用近似对称结构自动校正垂轴像差,通过厚透镜校正场曲,利用薄透镜弯曲校正球差,改变两块厚透镜之间的距离校正像散,对光学系统进行了优化,以点列图、场曲畸变图等像差曲线及调制传递函数(MTF)曲线等为依据对镜头成像质量进行了评价.结果表明:设计的双远心工业镜头由7片透镜组成,在工作距离为100mm,F数为8,设计波长为可见波长,物方线视场为60mm,2/3inch CCD (8.8mm×6.6mm)为接收器件的条件下得到了放大倍率β为-0.18,畸变小于0.1%,远心度优于0.12°,调制传递函数(MTF)曲线在空间频率为60lp·mm^(-1)时,MTF值皆大于0.55的双远心光学系统,满足了系统设计要求.

基于机器视觉的小景深高分辨率双远心光学系统的设计

针对机器视觉检测Pin针位置度的应用需求,确定光学系统技术指标,选择合适的初始结构和玻璃组合,通过像差优化设计一款小景深、高分辨率、低远心度的双远心光学系统。系统包括8片球面透镜,物方线视场2y=32 mm,工作距离120 mm,景深0.5 mm,像面CCD尺寸1英寸,最大畸变小于0.1%,远心度最大值控制在0.007°以内,在空间频率208 lp/mm处调制传递函数(MTF)值大于0.3,各种像差均得到很好的矫正,像质优良,并对光学系统进行公差分析。该结构在连接器Pin针位置度检测领域内具有广泛的通用性,在一定程度上提高检测效率、降低劳动成本,有很好的市场前景。

折/衍混合远心消色差f-θ物镜系统设计

设计了一个折/衍混合远心消色差fθ物镜系统.该系统由一片折射/衍射透镜和三片折射透镜组成.入瞳位于系统前焦面,整个系统满足像方远心.与美国专利(专利号:4,925,279)相比较,垂轴色差由2.40mm降到0.23mm,降低了一个数量级;对于0°、14°和20°视场,最大垂轴像差分别由260μm、1350μm、2090μm降低到5μm、250μm、318μm,最大场曲分别由8mm、10mm、13mm降低到0.5mm、1mm、6mm.该物镜不仅可用于彩色激光打印机、激光数码彩扩等多波长的扫描系统,也可用于能量要求较高的扫描系统.在高能量扫描系统中,通过引用折/衍混合远心消色差fθ物镜,可用小体积工作于多纵模状态的激光器代替大体积单波长的激光器,使整个扫描系统小型化,并且提高了扫描准确度.

10°远心离轴三反消像散望远系统的光学设计

在共轴三反系统的几何光学成像理论基础上,研究了成像光谱仪用远心宽视场、大相对孔径离轴三反消像散系统的设计问题,推导出了平像场、远心三反消像散系统初始结构参量和三级像差的计算方程.在给定系统像方焦距f′和F/#的情况下,只要给定次镜对主镜的遮拦比α1和次镜口径D2的具体值,就可以得到一个平像场、远心三反消像散成像系统的初始结构,通过进一步优化可得到满足设计要求的结果.据此设计出一个光谱范围0.4～2.5μm、焦距f′=720 mm、相对孔径F/4、线视场角为10°的平像场、远心离轴望远系统,其主镜为6次非球面,次镜和三镜为椭球面,在空间频率27.8对线/mm处,调制传递函数值大于0.85.

远心镜头在回转体测量系统中的应用

介绍了一种接触测量和非接触测量相结合的回转体测量系统,分析了远心镜头在非接触测量部分的应用。阐述了回转体测量系统的结构和测量方案;讨论了待测回转体的特性参数,指出为了提高测量速度需尽可能采用非接触测量方法;使用远心镜头和平行光源进行了相关实验。结果表明:远心镜头的平行投影能有效地解决回转体工件平面特征成像轮廓线的干扰问题。

干涉成象光谱仪中前置光学系统远心角对干涉调制度的影响

本文分析了干涉成象光谱仪中，在不同视场角时前置光学系统象方远心角对干涉调制度的影响，得出如视场角和最大光程差一样，象方远心角也是影响干涉调制度的重要参量的结论．

远心物镜设计

介绍远心成像原理。讨论测量精度为± 0 .0 0 3mm的 CCD尺寸检测系统的远心物镜设计。

远心同-离轴混合数字全息高分辨率重建方法

现存的同-离轴混合数字全息技术可同时解决同轴全息共轭像消除困难和离轴全息分辨率受限的问题,但需预测衍射距离,不仅复杂耗时,且精度有限;而远心成像技术可获得非衍射图像,无需预测衍射距离,并具有可消除球面像差和散焦像差等特性.因此,本文将远心成像技术引入同-离轴混合数字全息技术中,提出一种远心同-离轴混合数字全息高分辨率重建方法.该方法利用远心同-离轴混合数字全息系统,分别采集聚焦的离轴全息图和同轴全息图;进而将离轴全息图获得的低分辨率相位信息与同轴全息图获得的振幅信息相复合,作为迭代恢复过程的物光复振幅初始值,并分别在空域和频域进行约束迭代,实现高分辨率重建.实验结果表明,该方法无需衍射距离等先验信息,便可很好地消除共轭像和系统畸变的干扰,并可充分利用图像传感器的空间带宽积,实现物体的高分辨率重建.

结扎桡动脉远心端治疗透析通路相关缺血综合征

目的总结结扎桡动脉远心端治疗透析通路相关缺血综合征的方法及经验。方法选择2011年6月至2013年12月北京大学第三医院海淀院区肾内科以头静脉一桡动脉端侧吻合动静脉内瘘为透析通路，且临床表现为内瘘侧肢体缺血者16例，行彩色多普勒超声检查显示吻合口桡动脉近心端及远心端血流方向相反，行血管造影显示大动脉通畅，行Allen实验提示尺动脉功能良好，采用局部浸润麻醉结扎吻合口桡动脉远心端治疗肢体远端自体动静脉内瘘相关缺血综合征，术后观察缺血症状缓解情况、透析时内瘘泵控血流量、尿素清除指数、尿素下降率、内瘘通畅性等指标。结果共观察上肢远端自体动静脉内瘘相关缺血综合征16例（占同期因动静脉内瘘并发症住院患者的1．45％），其中男性8例，女性8例，平均年龄（66．2±11．2）岁，平均透析时间（66．32±85．26）个月，内瘘时间（57．75±88．41）个月，内瘘建立后出现缺血症状时间（39．62±58．31）个月；根据临床表现的缺血症状进行分级，其中13例（占71．40％）为Ⅲ级患者，3例（28．60％）为Ⅱ级，未出现Ⅳ级患者。结扎桡动脉远心端手术技术成功率100％，临床成功率93．70％（15／16）。术前及术后第7天、第6个月、第12个月人组患者透析泵控血流量分别为（258．63±25．44）ml／min、（246．61±24．24）ml／min、（260．42±20．83）ml／min、（254．87±22．44）ml／min，差异无统计学意义（P〉0．05）；尿素清除指数分别为（1．65±0．21）、（1．59±0．24）、（1．62±0．28）、（1．58±0．39），差异无统计学意义（P〉0．05）；尿素下降率分别为（78．43％±3．27％）、（74．46％±2．64％）、（76．85％±3．84％）、（74．21％±3．32％），差异无统计学意义（P〉0．05），术后平均随访（19．30±13．15）个月，通畅率100％。未出现严重并发症。结论结扎桡动脉远心端治疗上肢远端自体动静脉内瘘相关缺血综合征简便、安全、有效，保留宝贵血管资源，同时延长内瘘使用寿命，可作为处理缺血综合征的一种方法。

基于机器视觉检测的大视场双远心光学系统设计

基于机器视觉的大视场非接触精密检测的需求,参照卡尔蔡司公司的TVM 150/11/0.1远心镜头指标,设计了一款大视场双远心光学系统。采用了近对称的结构和半部设计的设计思路,较好地控制了畸变和倍率色差,实现了长工作距离(大于160 mm)、大视场(物方视场达到Φ150 mm)、低畸变(最大畸变小于1个像素)、高分辨(在2/3″CCD全视场200 lp/mm处光学传函优于0.3)、宽景深(设计景深达到了±38 mm)和双远心系统的设计要求。着重分析了系统各器件偏心对畸变的影响,通过对关键器件的偏心控制,有效地抑制了由于生产制造过程中的偏差产生的随机畸变对测量误差的影响,从而为实际生产提供了理论指导。

桡动脉远心端与头静脉近心端行内瘘吻合的体会

目的 :探讨较好的内瘘吻合方法。方法 :以桡动脉远心端与头静脉近心端引端端吻合术。结果 :6 2例患者除 5例头静脉闭塞而采用其他方法外 ,均一次性吻合成功。结论 :桡动脉远心端与头静脉近心端行端端吻合术建立动静脉内瘘是较好的内瘘制作方法 ,可以避免传统制作内瘘方法的许多不足之处 ,值得临床推广验证。

一种用于机器视觉系统的双远心镜头设计

为了满足目前机器视觉工业在线检测提出的更高要求,本文给出了一种用于机器视觉系统的双远心镜头设计思路。首先,根据系统设计指标,确定较合适初始结构;然后,在双远心镜头成像原理和像差分析方法基础上,应用光学设计软件Zemax对系统像差反复优化设计,最终得到了一款具有高分辨率、低畸变及远心度小等特点的双远心镜头。该镜头系统由10片折射透镜组成,工作波长为400~700 nm,工作物距为100 mm,畸变小于0.07%,远心度最大不超过为0.06°,调制传递函数值在奈奎斯特频率77 lp/mm处均大于0.5,像差校正较好,满足系统设计要求。

远心镜头在痕迹物证照相中的应用

目的通过对比实验探讨远心镜头在痕迹物证照相中的应用效果。方法在相同光环境下,用等倍率常规相机微距镜头和远心镜头拍照相同的痕迹物面,从景深、清晰度、变形、边缘效果等方面进行比较。结果常规微距镜头大光圈景深较差,小光圈(F/16)景深较好,但有变形,清晰度下降,图像亮度不均匀;远心镜头景深和变形兼顾较好,拍摄的图像亮度均匀,锐度较高,便于现场实时观察。结论远心镜头在痕迹物证照相中具有一定的应用价值。