考虑高斯能量分布的复杂表面航天器激光雷达散射特性分析

针对复杂表面航天器在激光雷达照射下散射特性模拟不准的问题,通过表面建模和激光特性修正进行了解决。该方法首先通过高斯能量分布法对激光光束模型进行修正;然后基于有限元的思想,针对航天器复杂表面非光滑、非连续以及多材质等特性,利用改进Z-buffer的消隐算法解决了复杂航天器表面建模问题;最后建立了面向激光雷达的复杂表面航天器激光雷达散射截面的计算方法。仿真分析表明:航天器不同姿态下的激光雷达散射截面精度提升了14 58%,为后续面向激光雷达的隐身设计奠定了基础。

覆膜砂SLS过程激光能量分布模型的建立及应用

针对具有新光束的CO_2激光器,建立了铸造覆膜砂SLS过程的激光能量分布模型,在该模型中,综合考虑了新型激光光束的光强分布特点,实际扫描过程中激光与覆膜砂的相互作用,以及扫描速度对激光能量输入的影响等因素。采用Ansys对覆膜砂SLS过程的激光能量分布模型进行计算,利用热像仪对覆膜砂选择性激光烧结过程的表面温度进行测定。经对比计算结果和测温结果,模拟计算与实际测温结果吻合良好。根据模拟计算结果所确定的工艺参数,实际制造出了具有较高精度的三维实体。覆膜砂SLS过程激光能量分布模型为激光快速成形工艺的计算机分析及优化奠定了基础。

引入分数阶微分的局部高斯分布拟合能量模型

局部高斯分布拟合能量(LGDF)模型缺乏全局信息,对初始轮廓曲线选取较敏感,特别在分割弱边缘和弱纹理区域图像时,容易陷入局部极值,对噪声的鲁棒性不好.针对上述问题,文中提出引入分数阶微分的LGDF模型.在LGDF模型中引入全局的Grümwald-Letnikov(G-L)分数阶梯度拟合项,增强弱边缘和弱纹理区域的梯度信息,提高对初始轮廓曲线和噪声的鲁棒性.采用自适应权重函数确定全局项和局部项的系数,提高对灰度不均匀图像的分割效率和分割精度.根据图像的梯度模值、信息熵和对比度构建自适应分数阶阶次的函数,提高分割效率.理论分析和实验均表明,文中模型可以用于灰度不均匀、弱纹理、弱边缘图像的分割.合成图像和真实图像的实验表明文中模型可以提高图像的分割精度和效率.

高斯混合分布激光中心线提取方法

针对激光辅助立体视觉测量中的非高斯非对称分布激光条的匹配中心线提取精度较低的问题,提出一种基于高斯混合模型的激光中心线提取方法。首先分析了激光散斑对图像的影响,选择均值滤波方法有效去除激光散斑噪声;然后利用最大类间方差(OTSU)阈值分割方法对光条位置进行粗定位;最后,利用本文提出的高斯混合模型提取激光条亚像素中心线,该模型可准确地描述激光条横截面光强分布特性,从而能够实现光条中心极值点的高精度提取。实验结果表明该方法能够高效稳定的提取激光条中心线。

描述激光二极管远场光强分布的理论模型

介绍了描述激光二极管远场光强分布的几种典型理论模型,并与实验结果作了详细比较。结果表明:激光二极管的传输和远场特性应当用非傍轴理论描述,并且远场光强分布一般与输出功率大小有关。在不同功率水平下,异质结激光二极管快轴与慢轴方向的远场行为应选用不同的模型模拟。此外,还对厄米-高斯模型做了修正,考虑了奇数阶厄米-高斯模的贡献,并用厄米-高斯模的非相干叠加代替厄米-高斯模的相干叠加。改进的厄米-高斯模型能更好描述100 mW双异质结GaAlAs LD慢轴方向的远场光强分布。

多束高斯叠加模型光束与超高斯光束传输特性比较

基于Wigner分布函数和强度矩方法,研究了多束高斯叠加模型光束(MGB)的光束特性,推导出了M2因子和束宽的解析表达式.对多束高斯叠加模型光束(MGB)和超高斯光束(SGB)的传输变换特性作了比较研究,结果表明,具有相同M2因子的MGB和SGB光束在广义菲涅耳数相同的平面上具有十分相似的横向光强分布,尽管其束宽和传输距离可能不相同.

基于快速EM算法的马尔可夫随机场模型运动目标自动分割

文章提出一种基于高斯马尔可夫随机场(GMRF)模型的运动目标自动分割算法。该算法采用高斯混合分布描述视频序列的差分图像,对标准Expectation-Maximization(EM)算法进行了改进,提出了快速EM算法,从不完整数据中估计出概率模型的参数。在此基础上建立马尔可夫随机场模型,构造系统能量函数。然后通过条件迭代模型(ICM)优化算法求解能量函数的最优解,得出标记场,提取出运动目标。实验结果证明,该算法对运动目标分割具有很好的分割效果。

单脉冲能量对光船推进性能的影响

根据实验装置的形状,建立了点聚焦光船喷管内部等离子体流场演化的物理和数学模型;通过数值计算,获得了内流场的压强分布、推力随时间的变化规律以及光船获得的总冲量和冲量耦合系数。计算结果表明:点火区域和总冲量随着激光脉冲能量的增大而增大,而冲量耦合系数却有所减小。

云南天文台激光测距系统激光特性参数的测量分析

通过激光光腰位置能量分布测量,在已知激光发散角的情况下,直接计算得到光腰半径、光束质量因子等重要参数,更加深入的分析了云台激光束情况,对于测距时激光发散角的控制具有重要意义。从激光能量分布的测量结果看,可把激光的最小发散角压缩到1″,达到大气视宁度水平,从而提高系统的极限测距能力。

准分子激光选择CVD技术的SnO_2薄膜图形生长及微透镜制作

准分子激光ＣＶＤ由于紫外光参与并促进了其源分解，所以对激光光束具有很强的选择性从而可以实现图形转换和直接图形生长，我们利用这一特点在自己建立的准分子激光选择ＣＶＤ系统上得到了ＳｎＯ２薄膜生长速率与激光能量密度间的关系曲线，并玻璃和Ｓｉ衬底上实现了ＳｎＯ２薄膜的宽约８０μｍ条伏和面积１００×１００μｍ２方形图形生长，同时也在Ｓｉ衬底进行了微透镜制作的尝试，获得了半径约４５μｍ近高斯分布的ＳｎＯ２，薄膜，其中心最大厚度约９７０ｍｍ。

基于子带能量的GMM含噪语音分类算法

语音分类是语音信号处理的重要组成部分。准确快速地对语音进行分类在语音编码、语音合成中有着重要的意义。针对当前一些常用分类特征和分类算法的不足,本文提出一种利用语音的Mel频率子带能量作为分类特征,建立高斯混合模型(GMM),运用最大后验概率准则对清音、浊辅音、元音分类的算法。仿真实验表明,在噪音环境下该算法仍可准确进行语音信号分类。

矩形波导管均匀高斯光束的初步理论研究

波导管均匀光束能量分布是一种经济实用、方便可行的方法,在激光LIGA(德文缩写:深度X射线光刻、电铸成模、微塑铸)、激光微成型等新兴领域有着重要的应用,然而关于波导管均匀准分子、固体激光光斑能量分布的理论研究还没有成熟可靠的方法.本文提出了一种基于经典光线传播的均匀光斑能量的简单模型,探讨了一维高斯光束经矩形波导管后的能量分布均匀性问题,得到了波导管均匀光斑能量的表达式,阐明了经矩形波导管后光斑横截面能量分布与透镜、波导管尺寸以及输出截面的关系,为实验中波导管的加工、实验设计提供了理论依据和指导.

一种激光辐照下光伏阵列最大功率点追踪办法研究

激光无线电能传输(LPT)技术既具有能量密度高、设备体积小等优点,又具有传输效率偏低的不足。针对激光无线电能传输系统中光伏阵列的光电转换效率低这一问题,从光伏阵列的电气连接结构、高斯激光能量分布简化模型入手,得出激光辐照下光伏阵列GMPP的分布规律,并用改进的恒定电压法完成最大功率点的追踪,最后在MATLAB/Simulink中对GMPP的分布规律和改进的恒定电压法完成最大功率追踪进行仿真验证。结果表明,激光辐照下改进恒定电压法0.07 s完成了光伏阵列最大功率点追踪,并且不会因陷入局部极值点而失效。

脉冲激光加工吸收现象研究

本文深入分析研究激光加工中的吸收现象，提出激光加工中的吸收能量球缺分布设想，并建立其数学模型。通过相应的数据采集装置及分析软件，进行实验论证。结果表明该设想及其数学模型是符合实际的，从而为今后进一步研究激光与材料相互作用机理、提高激光加工精度和质量打下了良好的理论基础。

激光熔覆中不同激光热源对熔池表面形状的影响

对比了在激光熔覆过程中,实心高斯激光和空心环状激光这两种不同激光热源的能量分布情况,利用ANSYS软件对这两种激光热源的熔覆温度场进行了有限元分析,根据模拟结果分析了这两种激光热源对熔池表面形状的影响,从而得出结论:空心环状激光比实心激光的能量分布更为合理,可以得到较为平坦的熔池表面形状,从而减小熔池表面对激光的漫反射区域,避免旁轴同步送粉装置喷口处粉末被反射激光熔化而堵塞喷口的情况发生。

激光参数测量

TN247 99031530激光扫描测量技术中的光斑能量分析=Analysis onlight intensity profile of laser beam imaging[刊,中]/胡玉禧,张亮,李伽(中国科技大学精密机械与仪器系.安徽,合肥(230026))//工具技术.—1998,32(7).-3-6从透镜傅里叶变换特性出发,分析高斯激光束经透镜后的聚焦光斑能量分布。

气体激光器

TN248.2 2001053116磁约束放电CO激光模型=Model of magnetically con- fincd discharge CO laser[刊,中]/王涛,陈清明,毛代胜(华中理工大学激光技术国家重点实验室.湖北,武汉(430074))//物理学报.—2000,49(11).—2369-2373建立了磁约束放电CO激光的模型,在该模型下分析、计算了CO气体放电系统电子的能量分布函数:CO分子的电子碰撞激发概率以及CO分子的振动-振动(V-V),振动-平动(V-T)激发概率;CO分子各振动态的布居数分布和对应的小信号激光增益系数。图5参11(李瑞琴)

激光加工的散射和吸收能量分布研究

建立了激光加工过程中零件对激光束的散射和吸收能量球体分布模型，通过相应的数据采集电路和分析软件进行实验研究，用于有效补偿激光能量分布形态。实践结果使得JG－2A型激光加工机标定的加工精度从±0．03mm提高到±0．01mm，为提高激光加工精度和质量提供了有力的理论基础和试验依据。

基于多元GMM的机载多光谱LiDAR点云空谱联合分类

针对传统机载多光谱激光雷达(multispectral light detection and ranging,MS-LiDAR)土地覆盖分类方法空谱信息协同利用能力不足或多类型特征联合利用时特征维数过高的缺陷,提出一种基于多元高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)的机载MS-LiDAR点云空谱联合分割算法。该算法首先对原始多波段独立点云进行辐射校正、异常剔除及融合,形成同时表达空间位置及其对应多波段光谱信息的多光谱点云;然后,提取各激光点的多光谱、高程等特征构建空谱特征矢量,并通过特征标准化及离散化消除不同类型特征间的单位和尺度差异;再次,构建多元GMM建模目标在空谱特征空间呈现的多峰分布,获取激光点属于各类目标的响应度并按照最大响应度原则确定类属;最后,设计3D多数投票法优化分割结果。实验基于实测的Optech Titan MS-LiDAR数据验证提出算法的有效性和可行性。实验结果表明:联合多波段强度特征及高程特征的多元GMM的分割总体精度可达93.57%,Kappa系数可达0.912,仅联合四维特征即可实现MS-LiDAR点云的高精度分割。该项研究可为综合利用MS-LiDAR数据的多光谱及空间信息提供新途径。

激光扫描点云数据中的大范围密集噪点剔除算法分析

阐述一种基于颜色聚类和高斯分布模型的大范围密集噪点剔除算法,该算法通过对点云数据进行颜色聚类和高斯分布模型拟合,实现对噪点的自动检测和剔除。实验结果显示了该算法的有效性。