Digital holographic cameras and data processing for remote monitoring and measurements of mechanical parts

Fast growing technology and requirements for testing of different types of materials and devices require new methods and systems for investigation of their parameters. Among the quantities of high interest are shape, deformation, roughness, local materials constants, displacement, and strain fields of elements under load. In the paper, we present novel solutions for digital holographic cameras, which allow for remote monitoring and measurement of the above mentioned quantities at small mechanical objects or at restricted areas of interest at big structures. The systems have compact design, “black box” measurement approach, and allows for fast and accurate measurements performed directly at the element and often in outdoor environment. The principles of digital and optoelectronic reconstruction and phase manipulation are described together with the exemplary measurement results obtained by means of the cameras presented.     

高速扫描相机时间测量不确定度分析

以国内普遍使用的SJZ-30型高速扫描相机为例,用精测转速方法的结果处理数据,转速测量相对合成不确定度小于0.1%,时间间隔测量的相对扩展不确定度为0.2%.扫描速度在像面上的位置误差,采用"中值扫描速度",可予以校正.同时讨论了进一步降低转速测量不确定度和位置误差的方法.     

多面体模具角参数自动测量方法的研究

多平面冷反光镜模具质量的好坏直接影响着出射光束照度的均匀度和出射光束的定向性，目前使用的检测方法存在测量过程繁琐费时，测量精度低等缺点。本文介绍了一种利用ＣＣＤ线阵光电探测器研制的多面体模具角参数自动测量系统。该装置采用光学方法，将待测的几何参数——两相邻平面间夹角α转化为测量该两平面反射光聚焦光斑的距离，然后用ＣＣＤ图像数据采集系统处理数据。使整个系统简单、紧凑，适用范围广，对不能接触测量或因面形太小或因形状复杂而难以测量的平面夹角均可进行测量。本文亦讨论了实验数据处理，并根据实际情况，采用重心法计算光斑中心位置，使测量精度有了很大提高。最后给出了利用该系统测量的结果。     

新型塑料导线直径在线测量系统

本文提出了一种用线阵ＣＣＤ非接触实时测量塑料导线直径的仪器，它有如下特点：（１）采用了对被测目标所发出的烟雾不敏感的光学系统，提高了测量精度；（２）采用工作于脉冲方式的大功率近红外ＬＥＤ做照明光源，其寿命比采用白炽灯作为光源大为增长，同时缩小了体积并有利于抑制可见光的干扰；（３）对电信号采用了两级滤波、直流恢复、自适应阈值二值化等处理技术；（４）采用定标的方法来消除目标位置移动的影响，提高了测量精度，降低了加工装配精度要求。现场使用证明，它能长期可靠地工作，总的测量误差小于±０．０２ｍｍ。     

一种位相板衍射图样的图像处理新方法

本文介绍了在半导体激光光纤和位相板相结合的准直情况下，利用ＣＣＤ探测器测量大尺寸形位误差的原理，并针对位相板衍射图像的特点，提出了一种处理此类衍射图样的图像处理新方法——投影法。同在时间上采用的多次平均的方法相比较，投影法相当于采用了空间上的平均，消除了ＣＣＤ表面保护玻璃形成的干涉条纹的影响，对空气扰动也起到了很好的抑制作用。并且使二维图像处理变为一维计算，大大提高了计算速度     

线阵CCD拼接技术的应用

介绍采用性能先进的线阵CCD器件拼接技术实现光学系统的技术要求,给出了使用结果。     

CDS器件在TDI-CCD视频信号处理中的应用

本文是对国家863-2计划中某项目的部分工作所做的总结。文中对CCD的噪音和新型TDI-CCD输出视频信号的特性进行了分析,提出了对于各种噪音的处理方法,尤其详细介绍了采用相关双采样(CDS)技术处理kTC噪音和复位噪音的方法,并通过实验进行了验证,最后分析了系统的信噪比。     

一种时间分辨三通道软X射线光谱仪

报道了时间分辨的三通道软X射线光谱仪研制工作，重点介绍了研制的三通道能谱仪的工作原理以及210 eV，420 eV和900 eV三个能区的设计参数，谱仪在上海神光Ⅱ高功率激光器三倍频实验中进行了多次实时考核，取得较好实验结果，将多道平面镜、滤光片成功配接于高时间分辨X射线条纹相机上，使该谱仪在亚千电子伏能区内，可同时进行三个波段软X射线的时间和空间分辨测量，提供的实验结果也表明：X射线平面镜结合滤光片的分光技术可应用于高时间分辨的X射线条纹相机上，从而获得高达10 ps的时间分辨. 关键词： 软X射线条纹相机 平面镜 滤光片 掠入射     

基于针孔目标物的调制传递函数测试

为了有效测试物镜或光学系统的调制传递函数，采用CCD自动扫描针孔像，并分析系统及环境对目标像的影响因素；系统通过连续采集多幅目标物图像进行平均后，再减去当时的背景图像进行图像处理，选取包含目标物所有信息的合适积分区域，然后通过子午和弧矢方向的积分得到一维的线扩散函数，再经数据处理后由离散傅里叶变换求模得到较可靠的调制传递函数。结果表明：该方法能够快速测量出被测物镜的调制传递函数。