一种基于PSD的弹丸炮口姿态测试新方法

为了提高弹丸炮口姿态测量的精度,提出一种非接触式测量弹丸炮口姿态的方法.采用PSD位置敏感器件进行设计,利用姿态变换产生的光线位移变化计算出弹丸在出炮口瞬间的姿态,从而避免了外部复杂环境对测量误差的影响.实验结果显示:使用PSD测量的测量精度在±0.5°之间,和传统方法相比,精度得到了提高.     

负载电阻及光敏层电阻率对一维PSD的影响

分析了光敏层电阻率的非均匀分布及负载电阻不为零情况下对一维位置敏感探测器(PSD)位置误差的影响。分析结果表明,光敏层电阻率的非均匀分布对一维PSD的边缘位置误差影响很小,而负载电阻则是影响边缘误差的主要因素。减小负载电阻能够减小PSD的边缘误差。     

基于PSD的非均匀激光光斑中心定位研究

激光光斑中心定位是光学检测中的关键技术,大量应用在光学通信ATP系统、光路自准直控制系统、光学非接触位移角度测量系统中。针对传统电荷耦合器件(CCD)检测方法无法精准定位非均匀、非理想圆激光光斑的问题,提出一种基于位置敏感探测器(PSD)的旋转激光光斑中心检测的新方法。该方法依据PSD能够连续检测光敏面上光斑重心位置的工作原理,设计了一种定轴心旋转且角度可控的激光实验装置,通过对该装置投射到光敏面上的光斑重心的轨迹探测,经Kasa算法处理后得到光斑的中心位置,相较于CCD无需进行图像处理。实验中搭建了PSD光斑中心检测系统,并对旋转的激光光斑模式进行了分析。结果表明,激光光斑中心定位模型的线性度为-1.036、位置分辨率为0.1 μm,精确定位了光斑中心的移动轨迹。该方法为非均匀光斑的实时高精度定位提供了一种新思路。     

一种基于PSD的弹丸炮口姿态测试新方法

为了提高弹丸炮口姿态测量的精度。提出一种非接触式测量弹丸炮口姿态的方法。采用PSD位置敏感器件进行设计,利用姿态变换产生的光线位移变化计算出弹丸在出炮口瞬间的姿态,从而避免了外部复杂环境对测量误差的影响。实验结果显示：使用PSD测量的测量精度在±0．5°之间,和传统方法相比,精度得到了提高。     

基于小波影响锥分析的图像去噪方法

采用非抽取小波变换(UDWT),在小波影响锥(COI)分析的基础上,提出一种新的图像去噪方法,能够有效地去除脉冲噪声同时保护图像的边缘.该方法与传统小波阈值去噪法结合,可以很好地抑制高斯噪声和泊松噪声,甚至混合形式的噪声.实验结果证实了该方法的有效性.     

PSD空间三维非线性修正技术的研究

提出了一种长距离激光准直测量中的位置敏感探测器(PSD)空间三维非线性修正技术,研制了在三维空间内测量二维PSD非线性的自动标定系统.在长达78 m的准直测量范围内,对二维PSD的非线性特性进行了标定实验,实验结果表明,PSD与激光源距离不同时,其非线性特性具有很明显不同.利用多层前馈神经网络建立了入射光实际位置与二维PSD输出坐标以及准直距离间的空间三维映射关系,进而对PSD的空间三维非线性进行修正.非线性修正后的PSD读数误差,在整个测量范围内表现为不大于±0.012 mm的随机误差.     

基于模糊PCNN的小波域超声医学图像去噪方法

在分析了斑点噪声和PCNN的特点的基础上,将PCNN引入到小波域中,并结合小波软阈值去噪思想,提出了基于PCNN的超声医学图像软阈值去噪方法(ST-PCNN),该方法的优点是实现了在小波域中利用PCNN来识别高频信号的小波系数,并采用相应的方法处理小波系数,改善了PCNN难以确定斑点噪声的位置和采用固定阈值造成高频信号损失的缺点,更好的保留了低于固定阈值的高频信号的小波系数;在此基础上,将模糊算法引入到PCNN模型中,进一步提出了基于模糊PCNN的小波域超声医学图像去噪方法(F-PCNN-WD),该方法利用模糊算法来去除PCNN点火过程中大于点火阈值的斑点噪声的小波系数,以更好的去除斑点噪声。实验结果表明,ST-PCNN和F-PCNN-WD方法不仅能够有效地去除噪声,而且能够很好的保留图像的边缘和细节信息。     

PSD测距电路降噪方法

针对激光三角法测距技术使用的位置敏感探测器(position sensitive detector,PSD)转换电路,在阐述测量电路原理的基础上,建立了位移转换电路的噪声模型,对各环节进行了敏感性分析,对不同性能参数元器件交叉组合形成的电路进行了多方案计算,得出了元器件性能参数对电路噪声的影响规律,并进行了部分实验验证。结果表明:本研究为实际测量电路设计时应采用的降噪措施提供了参考依据,可望有效地提高整个测量系统的分辨率。     

基于非下采样轮廓小波变换的图像去噪

针对采用下采样滤波器结构的轮廓波、轮廓小波在图像去噪过程中会引入伪吉布斯现象,利用小波变换(WT)和非下采样方向滤波器组(NDFB)构造了一种新的多尺度、多分辨率图像的非下采样轮廓小波变换(NWCT)。WT去除了拉普拉斯金字塔滤波器(LPF)的计算冗余,NDFB保证了该变换具有平移不变性。为了验证该变换的有效性,对其进行了图像去噪实验。实验结果表明,所提出方法能获得比WT、轮廓波变换(CT)、轮廓小波变换(WCT)更高的峰值信噪比(PSNR),并且能够很好地抑制伪吉布斯现象。     

PSD位移传感器测量误差的修正方法

为了提高自制位置敏感探测器(PSD)激光三角位移传感器的精度,提出一种简单、可行的数据修正方法,对传感器所采用的测量原理、敏感器件及自制工艺等进行了研究。首先,对自制的位移传感器的静态精度进行实验标定,分析其位移误差曲线。通过将位移测量误差曲线与敏感器件自身检出误差曲线进行比对,结合自制传感器的组装工艺,分析其误差来源。然后,通过调整激光三角测量原理中位移传递公式的具体参数,达到优化自制位移传感器的静态精度的目的。最后,用反复多次地,不同测量范围、测量步长下的位移数据曲线优化效果,证明这种修正方法的普适性。实验结果证明:经过该方法修正后,自制的PSD位移传感器的测量数据的误差降低约80%,其静态位移精度基本达到1%。这种修正方法能够简单、有效地提高PSD激光三角位移传感器的测量精度。     

PSD光学敏感器系统测量目标位置和距离

在ＰＳＤ光学敏感器系统用于空间飞行器交会对接中，进行了测量目标相对位置、距离和角度的理论与实验研究，测距精度为０．０２ｍ，方位角与俯仰角的测量精度分别为０．１７６°和０．１８２°     

四边形结构PSD的输出特性研究

对四边形结构二维位置敏感探测器(PSD)的单方向输出特性进行了实验研究，并用有限元法(FEM)进行了模拟和计算，计算结果与实验结果完全吻合。作为比较，还模拟计算了正方形一维PSD的输出特性。     

PSD器件自动化标定与非线性修正技术研究

介绍了一种应用数控平台对二维位敏探测器(position,sensitive,detector,PSD)器件进行在线测量并用人工神经网对其非线性进行修正的方法。对光斑在二维PSD光敏面上的横向位移,以光斑的二维坐标集合为人工神经网的期望输出,以PSD输出的二维坐标集合为人工神经网的训练样本,对人工神经网络进行训练。利用人工神经网络所具有的非线性映射能力,在训练结束后即可建立PSD输入与输出的近似线性关系。结果表明,修正后的PSD器件可以实现任意输入的实时非线性修正。     

基于子块集成神经网络法的PSD背景光补偿

提出一种基于神经网络高精度线性化子块网络集成插值实现光电位置敏感器件（PSD）背景光非线性补偿方法。利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练,使神经网络建立在不同背景光下PSD输出与其标准值之间的非线性映射关系,实现PSD全程跟踪补偿。实验结果表明,该方法能有效地消除背景光的影响,在神经网络的输出端得到期望的线性输出。     

光杠杆式nm级微位移激光测量系统的研究

提出了一种全新的nm级微位移测量方法，改进了传统光杠杆测微位移的原理，研究开发了一种激光微位移测量系统。该方法可以将微位移量放大10^2量级以上，测量系统的理论分辨率为4nm、实测分辨率小于10nm，实验验证了该系统的可行性和可靠性。该系统适用范围广、灵敏度高、重复性好和结构简单，便于构成微电机系统（MEMS），实现系统微型化及自动化。