网格式高速摄影技术

本文详细阐述了网格式高速摄影机的原理和图象再现方法,对网格摄影中的关键元件网格板的设计及影响摄影机性能的主要因素作了系统的分析,对转瞳式网格摄影机的光学系统及其它主要部件的设计作了说明。文章还简要介绍了研制柱面透镜网格板的方法,并用自制的间距为0.4mm、相对孔径为1/5、分辨率为100线对/mm的柱面平凸透镜组合网格进行了摄影,获得了实验结果。最后简要介绍网格高速摄影的发展状况和趋势。     

网格高速摄影的理论与实践——BY-90型机研制和BY-92型机设计

我校在国内首创研制了BY—90型网格式高速摄影机,并已通过了技术签定。在此基础上,改进设计了BY—92型高速摄影机,其技术性能是:网格板微透镜间距0.4mm,焦距1.6mm,网格板面积100×125mm~2,像素数约80000个;摄影物镜焦距200mm,相对孔径1:2.77;摄影频率1000—15×10~4幅/秒可调;总画幅数达300幅,     

一种自聚焦透镜网格板

本文是根据龚祖同教授74年提出的“在高速网格摄影中用自聚焦透镜网格板代替常用的微透镜板当作网格元件的建议”而设计制造的。 网格板是由相同的微型透镜按一定规则排列起来的光学元件。在现代光学技术中有着特殊的应用。它可用于成象系统,微光学回路以及作为成象转换元件。例如,除了用作各种网格高速相机的象分解元件外,还可作为仿生工程中昆虫“复眼”成象透镜,光     

网格高速摄影成象特性的研究

本文叙述了网格高速摄影的成象特性,用二维脉冲序列函数进行了分析.把网格器件用于光学系统中,获得了图象点阵列照片.目标和阵列象是对应的.测量了底片上的图象点阵列的密度分布,指出了分辨率和网格节距的关系.网格高速摄影与普通高速摄影相比是降低了图象分辨率而提高了图象对比亮度.在光学系统中使用网格器件的作用是把一个具有连续轮廓的外界目标分割成网格点阵象,通过点阵象作相对移动,在同一张底片上就可以得到许多与目标相对应的图象,网格高速摄影就是利用这种点阵运动原理来实现的.     

两组垂直的玻璃丝网格板的制作工艺

<正> 网格板是各种网格高速摄影机中的主要元件之一。它是由许多微型透镜规则排列而成的。它在相机中的作用是把一幅象分解成许多象素(象点)投影在底片上,用扫描的办法把象点拉成象线。可以用来研究被摄物体的变化过程。网格板的种类很多。如狭缝线型网格板、     

微型激光光学引擎中光学噪音的抑制

分析了微型激光投影引擎的两种主要光学噪音|干涉网格和激光散斑产生的基理|提出采用振动的随机位相板同时实现干涉网格和激光散斑抑制的方法并进行了理论分析|自行设计了微型激光投影引擎,利用微型电控马达带动随机位相板振动,用CCD相机在不同的F#及曝光时间下对投影图像进行了采集,并对图像的散斑对比度行了测试.结果表明,通过静止的随机位相板可以很好地抑制干涉网格噪音|通过使随机位相板以大于视觉暂留效应形成的融合频率进行振动,可以同时抑制干涉网格和激光散斑,使得散斑对比度小于5%,达到投影观察的要求.     

电炮加载下靶板的高速摄影技术研究

叙述高速摄影在电炮加载多层铝板实验中的应用情况,用普通高速摄影技术和激光阴影摄影首次得到双层和三层铝板在Mylar膜飞片碰撞靶板后形成碎片云的变化图像和靶板表面的微物质喷射发展过程,观察改变起爆系统充电电压、靶板厚度及靶板之间距离等不同条件下的高速碰撞现象,初步得到碎片云和微物质的运动速度等实验结果。     

板结构的声辐射模态分析及其高分辨率法向振动速度重建

提出了一种基于声辐射模态的速度基向量构建方法,该速度基向量不受网格划分的影响,可用于高分辨率的板结构法向振动速度重建。首先对板表面稀疏网格的声辐射模态进行计算,再以声辐射模态和模态系数构建板法向振动速度分布的基向量,然后由声场测量声压求解基向量系数,最后由该系数和加密网格的速度基向量重建高分辨率的板法向振动速度分布。以简支板声源进行仿真计算,当测量声压信噪比为30 dB时,低频的法向振动速度重建误差最低可达3.7%;以固支板声源在消声室中进行实验验证,131.5 Hz振动频率下的重建误差低于7%。该方法实现了只需要少量声压测量点即可精确重建板声源更高分辨率的法向振动速度分布。      

微型激光光学引擎中光学噪音的抑制

分析了微型激光投影引擎的两种主要光学噪音:干涉网格和激光散斑产生的基理;提出采用振动的随机位相板同时实现干涉网格和激光散斑抑制的方法并进行了理论分析;自行设计了微型激光投影引擎,利用微型电控马达带动随机位相板振动,用CCD相机在不同的F#及曝光时间下对投影图像进行了采集,并对图像的散斑对比度行了测试.结果表明,通过静止...     

关于高速摄影系统的信息量

本文分别讨论了狭缝扫描高速摄影系统、分幅高速摄影系统以及网格高速摄影系统的信息量计算公式.在讨论分幅摄影系统时,指出了光快门作用对空间自由度的影响.     

某光电雷达稳定平台关键部件转板的动态特性分析

 转板是光电雷达稳定平台的关键元件之一。为了更好地设计和分析某光电雷达稳定平台的转板,运用Pro E软件对其进行三维实体建模,合理简化后,进入Ansys软件界面建立有限元模型。应用有限元理论和Ansys软件对其进行动态特性分析,得到了转板前八阶模态的固有频率和振型,以及要求范围内的谐响应。对比了不同方法划分网格的网格质量,采取不同材料得到了不同模态。分析结果表明：设计的转板在关心的频段0~50 Hz,2 000 Hz~8 000 Hz内不发生共振,符合设计要求。     

并行化光滑分子动力学方法及其与分子动力学的耦合

提出光滑分子动力学方法(SMD)的并行化计算方法,编制光滑分子动力学以及光滑分子动力学-分子动力学(SMD-MD)耦合的并行程序,并分析铜纳米单晶的单向拉伸和带裂纹板的拉伸问题.光滑分子动力学在分子动力学基础上引入背景网格,在背景网格点上求解运动方程,由此将控制MD临界时间步长的因素化为背景网格单元尺寸,扩大可用的时间积分步长,缩短总计算时间.通过单晶拉伸和带裂纹板拉伸等较大规模问题的计算,验证方法的正确性.与传统分子动力学相比,SMD和SMD-MD耦合方法可以节约计算时间.     

方形扫描场

利用Nipkov园盘小孔扫描是网格式高速摄影机用来使网格像相对于底片转移的有效方法之一。国外文献及产品中,扫描场图形仅有扇形和园形,本文作者根据组合柱面网格板的特点,提出了扫描场为方形的设计,它可以充分利用底片有效面积,在相同的光学容量条件下,Nipkov园盘的通光孔直径可以增大,使每个画幅接受的光能量大大     

续论散斑摄影滤波象及滤波孔的形状、大小及位置的关系

笔者曾在第16届国际高速摄影与光子学会议上推演了散斑摄影分析技术全场滤波时,双曝光散斑图的能量谱通过滤波后所形成像的函数方程。本文进一步论述滤波孔形状对滤波条纹像的影响。根据能谱分布进一步论述滤波孔位置与滤波像光强的关系。根据滤波最大截止频限给出滤波板设计的最大值。     

复合材料板声发射源定位的时间差映射方法

针对复合材料板内可能出现的纤维断裂、基体开裂等缺陷以及声波在不同传播方向的传播速度不一致且波速差异较大等问题,提出一种改进的时间差映射方法实现对复合材料板的声发射源定位。该方法采用的是预构建数据库方法,不需考虑波在板中的传播速度不一致以及波的传播模态等问题,而且实验对传感器在板中的布置没有严格要求。首先,为了快速准确地选择和删除采集的大量声发射数据中存在的伪声发射事件,采用聚类算法自动识别和选择每个网格节点上高度相关性的声发射事件并构建时间差训练数据库;其次,为了提高网格分辨率,采用插值补偿算法增加网格密度;最后,针对测试区域验证实际声源的位置,使用加权差分算法实现声源的定位。理论分析和实验结果表明:声源位置的定位平均实际误差从26.5 mm(采用传统的时间差映射方法)降至18.0 mm(采用改进后的时间差映射方法),对应的平均相对误差从5.3%降至3.6%;并且整体运行时间从5 h减少到16.87 s。研究表明改进后的时间差映射方法可有效快速地提高声源的定位结果及精度。      

全息摄影

一、全息摄影的基本原理照相摄影技术,从发明到现在一百多年来,都是根据几何光学的原理,利用透镜光学系统,使立体的景物成象于感光材料上,然后在照相纸上显现出景物的平面象。各种型式的立体摄影也不越出这一范围,只是在一张(或两张)照相纸上摄录立体景物某几个方向的平面象,通过柱面透镜板或体视镜等进行观察,利用双眼体视效应,从而看到具有立体感的景物影象。近十多年来,由于激光的出现,才使照相摄影     

光纤网格器件及其制造

本文研究了利用光学纤维来制作光纤网格器件的方法。研制成的器件参数和测量结果是:单元透镜总数为2.25×10~4,步距0.4mm,单元透镜摄影分辨率为110对线mm~(-1)、焦距0.3mm,网格器件总信息容量为1.089×10~7bit。     

叶顶端板对H型风力机气动特性与三维绕流场的影响

本文采用笛卡尔动网格方法数值模拟研究了叶顶端板对H型垂直轴风力机非定常气动特性与三维黏性绕流场的影响。选用SST湍流模型,假设全流场为湍流流动。叶尖速比为1.86~2.57,以实验模型为研究对象,对未加装叶顶端板的H型风力机进行了三维数值模拟研究。在实验模型的基础上给每个叶片的顶部分别加装了端板,采用同样的数值模拟方法,选择低、中、高三个叶尖速比研究了带有叶顶端板的H型风力机的三维非定常气动特性。利用不带端板和带有端板的风力机模型计算得到的功率系数与实验数据进行了比较,讨论了单个叶片和风轮载荷沿周向的变化,分析了一个旋转周期叶顶附近相对速度的变化规律,揭示了加装端板后风力机气动载荷提高的原因。     

一种猫眼列阵赝相位共轭镜的研究

本文介绍一种由一块透镜网格板和一块平面反射镜组成的后向式猫眼列阵赝相位共轭镜(PPCM),并研究了它的视场大小、分辨率及信息自由度.     

用莫尔条纹高速摄影机测量地震期间高层建筑物的振动和形变

用高速摄影机或带有远摄镜头的录象机测量地震或刮台风期间建筑物的振动和形变是一种简单而廉价的方法。采用这种方法能获得二维信息。其办法是在建筑物表面画上网格状线条,然后通过另一块网格板把这张图象传递到摄影机,这样就会在底片上形成一种莫尔条纹。莫尔条纹形状的变化会给我们提供高度精确的振动和三维形变信息。文中还论述了胶片形变、空气波动等因素对测试精度的影响。