像增强器MTF测量理想像面选择方法研究

为了能够获得准确的调制传递函数测量结果,对测量系统中投射图像的理想成像面进行选择性调节。通过对微光像增强器调制传递函数测量系统光学成像性质的深入分析,讨论了光学系统的像差特性,利用平均中点取值法实现了微光像增强器调制传递函数测量中对理想成像面的选择。通过与微光像增强器已有测量结果的对比,证明所述方法能够保证微光像增强器调制传递函数测量的准确性。     

像面数字全息的重建相位误差分析和改善

像面数字全息是数字全息技术中常用的测量和成像方式,它通常采用离散傅里叶变换和频率滤波的方法进行物光波的重建.本文讨论了这些算法对重建相位的影响.首先分析了频谱泄露对于相位误差的影响,结果表明当采样周期为整数时,重建相位误差很小,因此具有极高的相位重建精度;而当不满足整周期采样时,相位重建误差有了明显的增加.为了改善频谱泄露所引起的相位误差,采用Hanning函数对数字全息图进行了预处理,结果表明Hanning窗的加入能够有效地提高重建相位的准确程度.     

光杠杆放大法测量的误差分析及改进方法

分析了利用光杠杆放大法测量微小长度变化量的实验中,光杠杆镜面与望远镜光轴不垂直时,对测量结果所产生的误差。改进了实验装置,安装了两个量角器,可方便调节光杠杆平面镜与光学望远镜的角度,使光杠杆镜面与望远镜光轴能达到严格垂直的效果,从而减小因光杠杆镜面法线与望远镜光轴存在偏转角度而引起的测量误差。     

面阵像元细分用于法布里珀罗标准具间隔测量

法布里珀罗(F-P)标准具间隔d的高准确度测量对干涉测量结果具有非常重要的影响。论文基于F-P干涉成像图片信息，结合峰位坐标局域细分原理和圆方程回归，尤其应用了一种新型的虚拟面阵像元细分和信号平滑化技术，准确地求出干涉图像各同心圆环直径D_i，实现干涉级次整数部分k₀和小数部分ε的准确计算，完成F-P间隔d的三波长小数重合法测定。实验对比分析了细分和非细分方式对测量结果的影响，测得细分方式下的d=(2 009.961 91±0.000 06) μm，d的不确定度粗估值(U_ε/k₀)=9.8×10-7。实验验证了像元细分方法的有效性，为提高间隔d的测量准确度提供了有效的途径和方法。     

伏安法测量电阻的误差分析

本文给出伏安法测量电阻时，安培计内、外接法的定量选择公式，定量地描绘了使测量误差在允许范围所需要采取的具体措施。     

分幅相机像面一致性分析及分幅方法改进

为了提高分幅相机的像面一致性,从分孔径和分振幅两种分幅方法的原理出发,分析了物体辐射特性影响像面一致性的原因.基于光纤传像器件匀光作用,提出了一种提高像面一致性的方法,并以棱锥分孔径实现六分幅为例,在LightTools软件中仿真了光纤面板厚度、纤芯直径、光线入射角度等参量对像面一致性的影响.结果表明,当光束主光线在光纤前端的入射角在±15°内变化时,增大光纤面板厚度或减小纤芯直径,可使得六幅像面能量差小于0.3%.基于光纤传像器件的棱锥分幅结构,可有效提高分幅相机的像面一致性.     

CCD电视系统实时位置测量的误差分析

本文就CCD电视摄像机对运动物体目标瞬时位置测量精度的几个问题进行讨论。文章首先分析了由于CCD成象器件结构特征和电子热噪音对目标位置测量精度的影响,给出位置测量误差与电视测量系统量化等级的关系,提出在保证一定测量精度下量化等级的选择原则。文章还分析了用普通电视摄象机组成的电视经纬仪测量运动目标位置的局限性,提出为获得较高的测量精度,选用高帧频电视摄象机的必要性。     

光电成像检测系统像面照度均匀性分析

非均匀发光光源、大视场角等因素会造成光学成像检测系统像面照度分布不均匀,进而导致检测效率下降。研究非均匀发光光源和大视场角对像面照度均匀性的影响程度,首先建立光源间距与受光面接收照度间的关系模型,仿真分析不同LED间距对像面照度均匀性的影响,然后建立光学耦合系统的物面张角和像面照度间的关系模型,仿真分析物面张角对像面照度均匀性的影响。实验结果表明:在非均匀发光光源和大视场角的作用下,检测系统会造成像面照度严重不均匀现象。研究结果为后续像面照度校正算法设计提供了理论依据。     

静电聚焦同心球系统的成像电子光学 D章：最小弥散圆与最佳像面位置的确定

由所导出的阴极透镜中普遍成立的二级近轴横向色差即著名的Recknagel-Apцимович表示式出发,研究电子束形成的最小弥散圆以及最佳成像面的位置的确定,考察由物面原点发射的电子束在栅状阳极上形成的散射圆以及整个阴极面发射所形成的交叉颈,描绘由物面原点逸出的电子射束在成像段所形成的电子射线的包络。该研究有助于读者理解电子光学像管中电子行进的轨迹以及成像段的电子轨迹的发散与会聚。     

车载摄影摄像装置图像偏移与动态几何像差的分析

对利用车载摄影摄像装置进行路面检测的检测车,由于检测车行驶时车身存在振动,其检测精度由图像偏移量与动态几何像差决定。为提高检测精度,必须确定任一时刻的图像偏移量与动态几何像差并对其进行补偿。利用刚体绕定点有限转动的欧拉定理推导了图像偏移函数与动态几何像差函数,计算了为使图像清晰而需在任一时刻对图像的偏移进行补偿的补偿量和对焦距、像面位置、透镜位置进行调整的调整量。研究为图像偏移和动态几何像差补偿的实现奠定了理论基础。     

完全补偿法测量电阻及误差分析

介绍了完全补偿法测量电阻的原理,给出了误差分析,并简述其优点．     

波差与表面斜率误差评价方法的讨论

对用波差与表面斜率误差评价光学元件面形误差的方法进行了比较和讨论。以具有不同面形精度的光学元件 ,在不同的数据处理方法下得到的结果为例 ,说明此两种面形评价方法在数据处理方法不同时在数值上的联系。     

卫星抛射点在其抛物线双曲线轨道上的位置与卫星3类轨道的比较

详细分析了地球卫星的抛物线、双曲线轨道与抛射点在其抛物线、双曲线轨道上的位置,并对卫星的3类轨道进行了比较.     

相位平移误差与子孔径自身像差对稀疏光学合成孔径系统成像质量的综合影响分析

稀疏光学合成孔径系统成像质量的提高需要综合考虑子孔径间相位平移误差和子孔径自身像差的影响.本文基于稀疏光学合成孔径系统的光瞳结构,利用傅里叶光学基本原理对系统的斯特列尔比(Strehl Ratio,SR)进行了理论推导,得到了包含相位平移误差和子孔径自身像差分离形式的该类系统的SR指标的理论公式.以两子孔径系统为例,计算并分析了在相位平移误差校正后和未校正时,系统SR指标在不同子孔径像差下的变化规律,研究了相位平移误差与子孔径像差对系统SR指标的综合影响.结果阐明了该类系统的成像质量受相位平移误差和子孔径自身像差双重制约的物理机理,且表明只有将子孔径自身像差校正至某限度内时,相位平移误差的校正才对系统SR指标的提高有明显意义. 关键词： 稀疏光学合成孔径 相位平移误差 像差 成像质量     

离焦模糊图像的维纳滤波恢复

为消除离焦误差产生的图像模糊,介绍了基于逆滤波和维纳滤波的离焦模糊图像复原方法。从光学成像原理出发,根据高斯方程计算离焦误差,建立离焦误差与光学传递函数之间的关系。讨论了离焦误差对光学成像系统传递函数的影响。通过建立线性空间不变的模糊模型,构建点扩散函数和光学传递函数,采用与模糊过程相反的处理方法进行图像复原,消除离焦误差造成的图像模糊。测试实验中,对标准样本Lena图像进行了离焦模糊处理,采用维纳滤波算法复原图像,选择不同的离焦半径和维纳滤波参数进行对比。实验结果表明:维纳滤波方法可有效消除离焦模糊;抑制噪声干扰和"振铃效应";可把图像峰值信噪比提高到6dB以上。     

周期结构表面散射系数测试及修正方法*

无规入射散射系数是描述结构声反射特性的重要参数,在周期结构等典型扩散体的声学设计和室内声场模拟中具有重要的作用。本文给出了混响室法测试无规入射散射系数的原理,对正弦型周期结构进行了实验测试,并针对测试中存在的缺陷,提出了一种考虑空气间隙吸声的修正方法,经验证具有较好的修正效果。     

图像稳定技术中的像运动描述及其处理分析

随着图像系统的广泛应用,对图像的稳定要求也越来越高。图像的运动和不稳定是常见的,往往是由于载体的运动引起的,为了达到图像稳定的目的,就需要对其运动进行描述,然后采用相应的算法进行补偿。给出了运动对图像清晰度的影响及像偏移的估算,并对数字电子图像稳定系统进行了简单阐述。     

Single-lens 3D digital image correlation system based on a bilateral telecentric lens and a bi-prism: Systematic error analysis and correction

Recently, we proposed a single-lens 3D digital image correlation (3D DIC) method and established a measurement system on the basis of a bilateral telecentric lens (BTL) and a bi-prism. This system can retrieve the 3D morphology of a target and measure its deformation using a single BTL with relatively high accuracy. Nevertheless, the system still suffers from systematic errors caused by manufacturing deficiency of the bi-prism and distortion of the BTL. In this study, in-depth evaluations of these errors and their effects on the measurement results are performed experimentally. The bi-prism deficiency and the BTL distortion are characterized by two in-plane rotation angles and several distortion coefficients, respectively. These values are obtained from a calibration process using a chessboard placed into the field of view of the system; this process is conducted after the measurement of tested specimen. A modified mathematical model is proposed, which takes these systematic errors into account and corrects them during 3D reconstruction. Experiments on retrieving the 3D positions of the chessboard grid corners and the morphology of a ceramic plate specimen are performed. The results of the experiments reveal that ignoring the bi-prism deficiency will induce attitude error to the retrieved morphology, and the BTL distortion can lead to its pseudo out-of-plane deformation. Correcting these problems can further improve the measurement accuracy of the bi-prism-based single-lens 3D DIC system.