基于远距离激光测振仪的痕量危险品探测

光声/光热光谱技术已经广泛应用于痕量危险化学品和爆炸物的探测,并显示出高效的探测能力。然而,该技术通常需要在光声池中进行分析,并使用高灵敏度麦克风或压电传感器记录振动信号,因此不适用于在安全距离外的开放环境中探测泄漏的危险物质或爆炸物。为此,利用强度调制的量子级联激光器(QCL)激发微量固体(聚四氟乙烯)和气体(丙酮)的光声效应,借助自主研发的远距离激光多普勒测振仪(LDV)对QCL产生的光振动信号进行检测。通过扫描QCL的波长,测量振动信号的幅值并获取光声光谱,其结果与傅里叶变换红外光谱的结果高度一致。实验结果表明,自制的远距离LDV可以在距离达200 m的开放环境下有效地检测痕量固态和气态化学品的光声信号。

基于光线模型的成像系统标定与三维测量进展

标定是成像系统执行精准视觉测量的基础,其目的在于确立三维空间物点与传感平面像点的映射关系。区别于传统的小孔透视模型,主要介绍一种光线模型用于对成像系统的标定与测量。该模型以成像系统聚焦状态下每个像素点均对应空间一条虚拟主光线为前提假设,通过确定所有像素点所对应光线方程的参数即可实现标定与成像表征,从而可避免对复杂成像系统的结构分析与建模,复杂成像系统包括光场相机、大畸变镜头与远心镜头等特殊成像系统。综述了光线模型的基本原理及其标定方法发展,并介绍本课题组基于光线模型的条纹结构光三维测量所取得的部分进展,实验结果表明光线模型可通用于对各类复杂结构成像系统的高精度测量,是校准非针孔透视成像系统的有效模型。