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周立伟

2003, (4): 397-404.

摘要(1057)

摘要:
叙述了20世纪光学的发展历程.光学对人类社会的伟大贡献在于:20世纪初期相对论和量子力学二个最重大的发现都与光和光学相关;光学的研究和进展,特别是激光、光纤通信和光存储技术的发明,促进了信息社会的形成.20世纪,传统光学迈向现代光学,光子学和光子技术破门而出.可以预期,21世纪光子技术将成为信息化社会的另一主要支柱.科技实践表明:光学的发展历程是人类创造性思维历程的一部分.对光和光子的认识和利用每前进一步,人类社会就前进一大步.昨天的光学成就非凡,今天的光学欣欣向荣,明天的光学将更加辉煌.

利用FTIR光谱仪进行地物光谱发射率的野外测量方法研究

王霞, 金伟其

2003, (4): 405-407.

摘要(1061)

摘要:
为了实现利用FTIR光谱仪进行野外地物光谱发射率的测量,针对D&P公司生产的Model-101型便携式FTIR光谱仪,讨论了仪器的定标原理,给出了样品的光谱辐射计算公式.采用低发射率反射板测量环境辐射,从而可以方便、快捷地计算出样品的发射率,并给出了相应的修正方法.样品实测结果表明,修正后的光谱发射率曲线与标准光谱发射率曲线具有很好的一致性.

不同色域映射算法视觉效果的一种评价方法

黄庆梅, 赵达尊

2003, (4): 408-413.

摘要(799)

摘要:
研究彩色复制系统中比较各种色域映射算法视觉效果的一种评价方法.以彩色打印机原有的色域作为源色域,打印出由多个色块组成的图像作为原图;以一个假设的小于打印机原色域的色域作为复制色域,按不同的色域映射算法打印出复制图像,以复制图像与原图的相近程度为判据,对各种算法的效果进行视觉比较.视觉评价实验比较了clip(截切)、lin(线性)、knee(单折)和sigmoid(S型)等色域压缩映射算法的效果,在多数情况下clip算法效果较好.

云层红外表观辐射模型的研究

郭新军, 金伟其, 王霞, 高稚允, 王霁

2003, (4): 414-418.

摘要(1028)

摘要:
在前人对云层红外辐射与反射模型研究的基础上,建立了导引头实际接收的表观光谱辐射亮度(包含云层辐射和反射、天空背景与路径等效辐射)模型,适用于导引头远离云层以及处于云层中的情况.通过傅里叶光谱辐射计对几种远离云层的中、低云表观辐射亮度进行了实际测量,并与模型计算数据进行对比.结果表明:在3～5μm和8～12μm波段,模型计算与实际测量结果具有较好的一致性,可以用于导引头的模拟分析.

紫外通信的大气传输特性模拟研究

蓝天, 倪国强

2003, (4): 419-423.

摘要(1008)

摘要:
利用大气传输模型LOWTRAN对紫外波段的大气传输特性进行了模拟研究,定量考虑了紫外通信系统工作波段的确定,分析了能见度、地理位置、气候季节、传输距离、传播方向、海拔高度和天气情况等对大气紫外透射比的影响.结果指出,紫外通信系统的工作波长应选在日盲区中心点250nm附近,季节、地域和风雨天气对日盲区紫外透射比的影响甚微.水平方向上大气紫外透射比的指数衰减规律决定了系统工作的局域性和保密性.在海拔1km内大气紫外透射比几乎不随高度变化.

变焦距物镜高斯光学参数的求解

李林, 王涌天, 张丽琴, 黄一帆

2003, (4): 424-427.

摘要(1019)

摘要:
针对变焦距物镜设计中高斯光学参数求解的难点,利用几何光学和乘子罚函数法对单变倍组与单补偿组、双组连动和多组元全动型等变焦距系统的高斯光学参数求解进行了研究,给出了系统高斯光学参数的求解方法.给出的计算方法不仅可用于求解多组元全动型系统的高斯光学参数,对简单系统的变焦参数求解也有效.

四面体光学棱镜

魏光辉, 吴克瑛, 杨苏辉, 高春清, 赵长明

2003, (4): 428-432.

摘要(1060)

摘要:
讨论了四面体光学棱镜(包括立方体角锥棱镜)的几何光学特性和光偏振特性,给出了四面体光学棱镜内空间走向光线的传播和反射规律;叙述和证明了立方体角锥棱镜的光学不失调特性和光偏振特性.设计了两组由四面体光学棱镜构造的单块非平面单向行波环形激光谐振腔,分别用于LD泵浦产生1.064μm和1.319μm两个波长的单频固体激光.给出了谐振腔的设计方法和实验结果.

环形分区物镜的双光子光存储记录模式的数值模拟

廖宁放

2003, (4): 433-435.

摘要(640)

摘要:
为了提高传统的单光束双光子逐点记录模式的层间分辨力,提出一种基于单个环状分区透镜的双光束双光子记录方案;采用计算机数值仿真的实验手段对方案中双光子记录的轴向分布强度进行计算分析.仿真结果表明:通过适当调节两记录光束的功率比例及环形分区透镜的内外环分割比例,可以取得最佳的轴向记录分布.

计算机辅助合成全息图

张颖, 谢敬辉, 朱伟利, 刘学泽

2003, (4): 436-439.

摘要(1116)

摘要:
研究合成全息图的原理和记录方法.针对2D/3D合成全息图,分别讨论了对体视、动态、颜色和深度信息的编码以及全息观察窗的空间面积分割,计算了相关的记录参数.实验中采用计算机直接控制的液晶空间光调制器实现2D视差图像的自动显示与切换,方法简便易行,且消除了传统方法中底片复位所产生的误差,易实现自动化生产.实际制作了一个带有动感的合成彩虹全息图,验证了设计的正确性和方法的可行性.

基于色度学的人眼彩色探测特性分析

张建勇, 金伟其, 周燕, 胡威捷

2003, (4): 440-443.

摘要(746)

摘要:
相对于黑白视觉的亮度对比度的探测特性,分析了人眼视觉对彩色条纹的探测特性.在分析前人研究和实验的基础上,根据色度学原理,研究了前人实验中所采用的红绿条纹和黄蓝条纹的亮度、主波长和色纯度变化.提出了用亮度对比度、主波长对比度和色纯度对比度描述人眼彩色对比度探测特性的概念,可初步定性解释部分前人的彩色视觉实验结果.为进一步评价彩色图像质量提供了一种可能的技术途径.

昆虫翅膀的运动参数测量研究

郝群, 曾理江, 河内启二

2003, (4): 444-448.

摘要(977)

摘要:
研究可用于精确测量昆虫运动参数的条纹投影法.应用具有高衍射效率的声光调制器(AOD)生成投影条纹,通过调整各衍射光束的角度获得不同角间距的条纹,可用来测量反射比较低的昆虫翅膀.结合AOD和光栅,从两个相互垂直的方向投射条纹,可以在>90°的测量范围内测量蜜蜂的拍打翅膀.结果表明,在蜜蜂的一个拍打周期内,用该方法可以有效地测量其拍打角、滞后角,扭转角和扭转变形,相对测量误差<2%.

FZP扫描全息术用于高散射介质中吸收体成像

孙萍, 谢敬辉, 高燕, 张军莉, 唐晓英, 刘效泽

2003, (4): 449-452.

摘要(643)

摘要:
设计以菲涅耳波带板作为编码孔径的近红外扫描全息成像系统,并对该系统的点扩散函数进行了理论计算.结果表明:系统的点扩散函数接近理想的δ函数;实际测试了系统的点扩散函数,分析了实验结果与理论计算值存在差异的原因;用该系统对浓度为1%、深度为1.8cm的intralipid脂肪乳剂中嵌埋直径分别为1.5mm,1.0mm和0.4mm的金属丝做成的圆环进行了成像实验.实验结果表明:可较清晰地分辨直径1.5mm和1.0mm金属丝做成的圆环,对直径0.4mm的金属丝做成的圆环也可识别.该系统用于高散射介质中吸收体成像具

一种新概念平行光管

曹根瑞, 朱秋东, 苏鹏

2003, (4): 453-456.

摘要(1136)

摘要:
提出一种基于波前径向斜率测量原理的适用于测量大口径成像光学系统像差的自基准新方法.用该方法毋需任何人工或天然的无限远目标或标准大平面反射镜提供测量基准.理论分析和实验结果表明,此方法的技术可行性强,波像差测量灵敏度与干涉法相当,而对工作环境和光源无苛刻要求,可用于特大口径光学系统,如航天遥感相机、天文望远镜和大口径抛物面镜等大型光学系统的像质检测,也可用于主动光学系统的波前传感.

波动光学应用于成像光学系统装配公差的确定

赵达尊, 方俊永

2003, (4): 457-460.

摘要(1115)

摘要:
给出一种利用波动光学原理计算成像光学系统,特别是非旋转对称系统的装配公差计算方法.采用光波波面描述物面上一个点发出的光在存在装配误差的系统中的传播过程.用菲涅耳衍射公式计算自由传播部分;用薄透镜的透射比计算通过透镜时的波面变化,由此得到射向像面的成像波面;通过对成像波面分布的分析推断成像情况;依据容许的成像质量确定装配误差.以一个含两个柱面透镜的成像系统为例,导出了确定这两个柱面透镜母线不正交性公差的公式.由此说明该方法可以解决不易用几何光学方法获得解析结果的问题.

沉筒式数码相机变焦镜头结构仿真分析

王平, 李林, 任志文

2003, (4): 461-463.

摘要(1162)

摘要:
为了减小沉筒凸轮回转中的阻力,避免自锁,必须限制凸轮变焦曲线压力角的极限值.针对常用沉筒式数码相机变焦镜头结构进行了分析,仿真了具有3倍光学变焦的沉筒式变焦镜头光学设计和装配结构设计,建立了筒型凸轮的压力角公式,并对光学设计、结构设计、变焦过程以及零件的工艺要求进行了分析探讨.

应用CCD和液晶图形发生器的光学多参数综合测试技术研究

张旭升, 沙定国, 林家明, 曾嫦娥

2003, (4): 464-468.

摘要(680)

摘要:
研究CCD摄像器件和图像处理技术在光电自动化测试中的应用.在采用CCD摄像机、LCD图形发生器和数字图像处理技术的基础上,讨论光学多参数测量新方法及其测量系统,实现了焦距、视放大率、调制传递函数以及视差等参数的测量,并着重论述了光电自动定焦在光学参数测量中的应用.实验证实,该类光学参数测量方法比传统人工目视测量更客观、更准确,测量效率更高,可逐渐取代部分传统目视测量方法.

微石英音叉电学参数的有限元分析

廖兴才, 孙雨南, 唐琼, 崔芳

2003, (4): 469-472.

摘要(1236)

摘要:
以U形石英音叉为例,用耦合电压自由度的方式模拟电极,提出了石英音叉的静态集总电容模型,用有限元分析中的静态分析方法计算了静态电容参数.通过对电极作短路和开路处理,分别用模态分析和谐波响应分析方法计算了石英音叉的本征频率,两种分析计算结果相同.根据本征频率计算了石英音叉的动态等效电路参数,计算值在实测值的离散范围内.最后综合运用模态分析、谐波响应分析方法计算了石英音叉传感器的电压和电荷灵敏度,可为设计传感器放大电路提供必要的参考.

可见光/红外动态图像转换薄膜性质的研究

李卓

2003, (4): 473-476.

摘要(993)

摘要:
研究一种可见光/红外图像转换薄膜.从理论上分析转换薄膜工作的物理机制,并给出热传导方程的解及影响薄膜时间特性和空间分辨力的因素.提出周期结构薄膜方案,以提高转换器的空间分辨力.对薄膜型转换器进行了实验研究,实验测得的薄膜型转换器空间分辨力为6lp/mm,时间常数6ms,辐射波段8～12μm.应用该原理制作的图像转换装置得到的红外图像,可用于对红外成像仪器和设备进行性能检测和标定及红外成像仿真实验.

红外图像去斑算法及其实时实现

李勇量, 倪国强, 张健, 陈小梅

2003, (4): 477-480.

摘要(1015)

摘要:
针对某型红外观测系统非均匀定标受校正算法、环境变化等因素影响带来的黑斑和细胞状条纹问题,提出了基于神经网络的非均匀校正算法,并利用高速信号处理器和可编程器件研制成功了工程化硬件处理系统.经与红外观测系统联调结果表明,该算法在自适应地去除斑纹的同时可较好地保留图像的细节信息,并可在所研制的硬件系统上实时实现.

像管动态成像过程的计算机模拟仿真

白廷柱, 刘明奇, 邹正峰, 周立伟

2003, (4): 481-483.

摘要(1065)

摘要:
模拟像管的动态成像过程.根据线性滤波理论和传递函数理论计算分析光电成像系统整体的成像特性.基于成像过程的滤波理论和像管动态传递函数数学模型,编制了像管动态成像过程的计算机数字模拟仿真程序,以成像方式给出了像管动态成像过程的计算机模拟仿真结果.证明了用计算机模拟仿真光电成像系统的可行性,所建立的像管的动态模型可以较好地模拟像管的动态成像.

激光二极管泵浦1319nm单频可调谐激光器技术研究

赵严, 高春清, 王青, 杨苏辉, 曹一磊, 李家泽, 魏光辉, 洪冬梅

2003, (4): 484-487.

摘要(682)

摘要:
采用激光二极管泵浦单块非平面环形腔Nd:YAG激光器,获得了1319nm的单频可调谐激光输出,输出功率为99mW,斜效率为29%.用扫描F-P法和狭缝扫描法分别测量了激光器的纵模、横模特性,激光器为单纵模、基横模运转.用温度调谐方法研究了激光器的频率调谐特性,结果是调谐范围为14GHz,连续温度调谐系数为2.1GHz/℃.

水下距离选通成像系统后向散射光的计算

李丽, 高稚允, 王霞, 郭新军, 金伟其

2003, (4): 488-491.

摘要(1022)

摘要:
为了实现在室内测试距离选通成像系统的分辨力,建立了后向散射光模型.分析并给出了典型的脉冲激光照明的水下距离选通成像系统的光学几何结构和相关参数.采用辐射传输理论建立了水下距离选通成像系统的后向散射光模型.编制了相应的计算机程序,根据典型系统参数计算并绘制了系统的重叠系数和后向散射光随时间的变化曲线.结果表明,到达探测器的后向散射通量随时间快速上升,达到最大值后又快速下降,5ns激光脉冲的后向散射辐射通量集中分布在20ns时间间隔内.

光纤裂缝传感器中裂缝宽度与光纤损耗关系分析

江毅, Leung K.Y.Christopher

2003, (4): 492-495.

摘要(723)

摘要:
为了从理论上获得光纤裂缝传感器的性能,简化传感器的设计,用光射线理论分析了多模光纤的弯曲损耗,获得了混凝土裂缝宽度与光功率损耗之间的关系,并编程计算了传感器的裂缝宽度与光纤损耗的关系,光纤与裂缝的夹角对传感器性能的影响,以及改变光纤的数值孔径对传感器性能的影响.理论分析结果与实验结果吻合.

布拉格光纤光栅光谱方法测量简支梁的垂向小位移

何珺, 陈淑芬, 秦秉坤

2003, (4): 496-498.

摘要(858)

摘要:
分析简支梁的变形特点和FBG的衍射原理,提出通过FBG布拉格波长漂移量测量简支梁的垂向小位移的方法.理论分析了传感原理,并在不同的变形位移条件下测量了FBG中心反射波长的漂移量,验证了理论推导的正确性.理论推导和试验数据均表明,该方法的测量精度与FBG的有效折射率、空间周期和梁的厚度成正比;与梁跨度的二次方成反比;量程则相反.

数字式开环单模光纤陀螺中求arcsine的查表和线性插值法

付雷, 陈淑芬, 孟彦斌

2003, (4): 499-502.

摘要(848)

摘要:
研究数字式开环光纤陀螺中利用查表法求反正弦函数arcsine.在陀螺的标定中,根据测得的数据利用最小二乘和最小范数法求arcsine的拟合方程系数,以该方程作出对应动态范围±300°/s角速度的2001个数据的arcsine表.理论和试验表明,对于大动态范围(±300°/s)输出的光纤陀螺,利用该方法结合线性插值法提高了输出的线性度、对称性和精度,同时降低了对器件的要求,简化了运算,提高了DSP的处理速度.

基于神经网络的数据融合技术的新进展

倪国强, 李勇量, 牛丽红

2003, (4): 503-508.

摘要(1086)

摘要:
为了使系统自适应、并行、高速地融合多源数据,近代融合方法越来越多地将人工神经网络应用其中.详细论述了几种近10多年来出现的新的神经网络算法在数据级、特征级、决策级的应用,提出了部分改进算法,给出了融合结构及对算法的评价结果,同时介绍了人工神经网络在融合数据前处理方面的应用,并展望了神经网络的发展趋势.

基于单向投影矢量的数字电子稳像方法

周渝斌, 赵跃进

2003, (4): 509-512.

摘要(1137)

摘要:
为了减少计算量,进行实时稳像,提出了一种基于单向投影矢量进行运动估计的数字稳像方法.把匹配块像素灰度值向水平或垂直方向投影,形成一个原始矢量;对参考图像的搜索区进行投影,形成多个同样维数的矢量,构建一个参考矢量矩阵;比较原始矢量与参考矢量矩阵中的每个矢量之间的差分,找到最佳匹配点.在构建矢量时,绑定像素的位置信息,以降低误匹配,并运用快速搜索法找到矢量间的最小绝对差分.对该算法的运算量进行优化,在PC机上实现了实时稳像.

基于侧抑制特性的夜视图像彩色融合方法研究

王岭雪, 金伟其, 刘广荣, 高稚允

2003, (4): 513-516.

摘要(1272)

摘要:
介绍了具有侧抑制特性的中心-周边分离网络(CSSN),通过对一维信号处理效果的模拟分析,验证了CSSN对单幅图像或两幅图像间的对比度增强作用;在MIT融合结构的基础上,提出了一种新的基于CSSN的双通道融合结构,对微光与红外图像进行彩色融合处理后,证明能得到自然的色彩效果.

运动图像序列的移位帧累积技术研究

宋勇, 郝群, 王涌天

2003, (4): 517-520.

摘要(909)

摘要:
研究一种适用于运动图像序列的移位帧累积技术.通过在目标运动方向上对运动图像进行移位,满足像素间的空间相关性,进而实现运动图像序列的帧累积.阐述了移位帧累积的具体实现方法,推导了运动图像间移位量的数学模型,并讨论了移位帧累积实时处理的可能性.实验表明:通过数学模型所确定的移位量与实验结果具有良好的一致性;处理后的微光运动图像的噪声得到了抑制,像质较处理前有了明显提高.所讨论的移位帧累积方法突破了帧累积平均仅适用于静态图像增强的限制,是一种提高运动图像像质的有效方法.

一种基于自适应阈值的图像分割算法

王茜, 彭中, 刘莉

2003, (4): 521-524.

摘要(1535)

摘要:
为提高目标检测概率,针对复杂的地面目标红外亚图像,提出了一种以最大类间方差法为基础的自适应阈值图像分割方法.用分割出的目标和背景区域的灰度统计量,设计了一个判断是否得到正确分割的准则.理论分析和实验结果表明,对于复杂背景下低对比度、低信噪比的地面目标,不论目标在图像中所占面积大小,利用该方法均可得到正确的分割结果.通过设置阈值运算的灰度取值范围,可大大减少计算量,节省处理时间.

图像融合中小波边缘效应的消除方法

陈小梅, 倪国强, 李勇量

2003, (4): 525-528.

摘要(960)

摘要:
研究基于小波变换的图像融合方法中图像边缘效应产生的原因和消除方法.依据小波变换的定义和重构过程中所用多种边界延拓的方法,分析了边缘效应产生的原因,据此改进了传统边界延拓方法.利用先截短后扩展的延拓方法满足了图像边缘完全重建的要求.实验证明,改进后的边界延拓方法消除了原有融合图像中的边缘效应,有效地改善了融合图像质量.

用于两台计算机互联的激光大气通信技术研究

王佳, 季伟, 俞信

2003, (4): 529-532.

摘要(768)

摘要:
研究激光大气通信系统的光发射机、接收机的基本原理和结构组成.以光电/电光转换为基本原理,研究用于激光大气通信的光收、发端机,重点分析了在光发射机电路设计中遇到的问题.以计算机作为系统的信源和信宿,完成了系统的实验验证,给出了实验结果波形.实验通信速率10Mbit/s,通信距离大于1km.系统可用于两台计算机的点对点互联.

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2003年第4期

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