头盔显示器自由曲面光学组件的优化设计

根据设计要求计算了非共轴球面光学系统的初始结构,选定泽尼克多项式为自由曲面面型,利用正交泽尼克多项式与像差的关系,调整曲面参数校正系统的像差,运用CODE V进行系统优化。通过设计实例对比了直接优化和分步优化方法,由对比结果可知,分步优化更适用于自由曲面光学组件的设计。仿真结果表明:系统在整个视场范围内,点列斑直径小于27 m,网格畸变的最大值为-7.15%,30 lp/mm处的MTF大于0.197。     

小型电爆管组件设计

由于小型电爆管组件的主装药RDX（原主装药PETN）固有燃烧速度较慢，在密封腔中不能迅速形成足够的压力，驱动输出端径向扩张产生贴壁密封，造成漏气和烧蚀现象。为此优化了小型电爆管组件结构和匹配接口，设计了二次密封结构，提高了RDX燃烧速度，建立足够高的压力，使小型电爆管组件的管壁径向膨胀，形成可靠的贴壁密封。选用了硼／硝酸钾点火药、RDX炸药，强化了电爆管组件的安全性。     

基于波前像差的视网膜空间像调制度测定

提出了一种计算复色光下人眼视网膜空间像调制度的方法.利用Hartmann-Shack波前传感器测量的波前像差数据，求得眼睛光学系统的调制传递函数；利用CSV-1000测试仪和VAF-1000视锐度测试仪分别测量同一只眼睛的全眼对比敏感度函数以及视锐度，由调制传递函数、对比敏感度函数以及视锐度之间的关联获得复色光下人眼视网膜空间像调制度曲线.结果表明：视网膜空间像调制度曲线与眼光学系统的调制传递函数无关，并且正常人眼（无视网膜疾病）的视网膜空间像调制度值相近.因此多眼的空间像调制度曲线的统计平均值可以作为标准，用来评判人眼视网膜及视神经疾病.     

高功率激光器光束质量测量的衰减缩束实验

针对目前光束质量分析仪只能用于小口径、低功率激光器光束质量评估的问题，开展了高功率激光器光束质量测量的衰减缩束技术实验研究，搭建了缩束激光的波像差及光束质量测量装置，开展了缩束组件装调误差对光束质量影响的实验。实验结果表明，随着装调视场角度的增加，1/3倍缩束组件在1.2°视场处M²测量偏差小于5%。搭建了偏振分光装置，研究了衰减组件对光束稳定性的影响。实验结果表明，随机偏振的准单模激光器的稳定性比多模激光更易受到衰减组件退偏的影响。搭建了高反式与楔板式高功率激光光束质量测量装置，对1 kW准单模激光进行光束质量测量。实验结果表明，在高反式测量装置中，待测光束通过高反镜时产生了退偏，从而导致光束质量测量结果偏小，楔板式测量装置的测量结果更能准确反映待测光的光束质量。     

高功率激光器光束质量测量的衰减缩束仿真研究

光束质量因子M²是表征高功率激光器横模特性的主要参数,针对目前光束质量分析仪只能用于小口径、低功率激光器光束质量评估的问题,开展了高功率激光器光束质量测量的衰减缩束技术原理与仿真研究。建立了衰减缩束组件的仿真模型,利用有限元的方法对光学元件在高功率激光下的热致像差进行研究,得出热致像差的峰谷(PV)值小于82 nm时,对光束质量因子的影响小于5%。当光束通过衰减组件时,如果发生退偏,光束质量因子将偏小。基于泽尼克多项式和光束质量因子计算模型,研究分析了缩束组件波前畸变对测量的影响,并通过Zemax仿真分析看出,在装调时入射光与缩束组件中心光轴夹角视场小于7°时,对光束质量因子测量的影响小于5%。     

基于衍射理论的无像散场曲的分析与处理

 基于衍射成像理论,用洛默尔函数得到仅有场曲的像点的光强分布积分式,进而得到像面对高斯面的偏离误差——场曲的解析式,结合模拟实验,探讨了无像散场曲和无像散像点的光强分布,分析它的三维形态图、斯特列尔比、逆滤波场曲校正等,所得结果有利于衍射成像理论与技术的应用。     

LED微集成矩阵组件研制

采用发光二极管混合集成技术、研制成功了用于信息记录和显示的６×２１ＬＥＤ微集成２矩阵组件，本语文介绍了组件的设计结构、制备方法和主要技术参数。     

组件与非组件式热阴极的热特性分析

 利用ANSYS软件研究了组件式热阴极与非组件式热阴极在阴极温度分布和启动时间等特性上的异同,并与实验结果进行对比。结果表明：组件与非组件式结构的阴极表面温度分布都十分均匀,组件式阴极钼筒外表面的温差与热子输入功率成正比;组件式阴极的钼筒外温度、阴极温度高于非组件式的,而热子温度明显低于非组件式的,但非组件式阴极启动更快;非组件式阴极通过增加阴极下表面发射率可以显著升高阴极温度,增加热子发射率可以显著降低热子温度,从而热性能也能达到与组件式阴极相近水准。     

精稳组件与超轻质大反射镜技术

大反射镜精稳组件是高精度稳瞄稳像技术中的一个十分重要的研究课题。此技术广泛应用于民用、军事及航天领域中。简述了大反射镜精稳组件及超轻质大反射镜的设计思想及研制中应注意的事项     

集成滤光片型近红外光谱组件的时空域性能改善研究

提出针对线性渐变滤光片型近红外光谱组件的时空域性能改善方法,并通过研制微型化512×2元InGaAs光谱组件,结合多帧数据融合算法完成了实验验证。光谱通道采用基于多次测量的两列相邻光敏元动态组合实现,相比单个大光敏元作为光谱通道,可以改善探测器盲元引起的不良影响。波长标定和测试结果表明,该光谱组件在线性渐变滤光片的分辨率限制下,可以有效减小相邻光谱通道间的波长间隔。     

Multi-scale toggle operator for constructing image sharpness measure

To construct effective image sharpness measure with good discrimination ability, a multi-scale toggle operator based algorithm is proposed in this paper. Firstly, toggle operator is used to extract image details. And, the multi-scale theory is used in toggle operator to extract multi-scale image details. Then, the final image details are obtained through applying the pixel-wise maximum operation on the extracted multi-scale image details. Finally, the mean value of the obtained final image details is used as the constructed image sharpness measure. Experimental results on different images show that, the proposed image sharpness measure could correctly quantify the clarity of image and is suitable for discriminating the image clarity change.     

光学图像加密中随机模板的特性比较

为比较光学图像加密中随机模板的特性,分别利用随机相位模板和随机振幅模板对几种典型的光学图像加密系统进行了光学图像加密的数值模拟和加密效果分析。模拟结果表明,将随机振幅模板用于基于光学傅里叶变换的双随机模板图像加密系统时,原始图像和加密图像的相关系数大于0.5,不能有效加密原始图。但将其用于基于菲涅耳变换全息的光学图像加密系统时,原始图像和加密图像的相关系数趋于0,可获得与使用随机相位模板时非常接近的加密效果。     

数码相机图像传感器技术

介绍了数码相机中图像传感器的关键技术和相关的新技术。目前广泛被使用的图像传感器是CCD、SuperCCD和CMOSImageSensor(互补性氧化金属半导体图像传感器)。在分析和介绍图像传感器的结构、读出方式、彩色滤光阵列(CFA)等技术内容的基础上,对数码相机设计采用的图像传感器在关键技术指标进行了综合对比。     

基于图像融合的动态轮廓线跟踪新方法

红外与可见光传感器是目标跟踪识别系统中常用的两种传感器,对这两种传感器图像进行融合能有效提高系统跟踪检测的准确性。将动态轮廓线模型与图像融合结合,在特征搜索过程中利用特征点准确地完成了图像配准,同时使用了一种新的特征级融合方法,将两种图像中目标轮廓的B样条曲线控制点进行实时微分耦合。这种耦合将Curwen提出的微分耦合机制作了改进,利用图像配准把刚性硬模板改变为实时的变换模板并推导了融合后动态轮廓线的新的动力学方程。这种融合利用了红外图像目标轮廓信息约束可见光图像中动态轮廓线的收敛形状,有效地提高了可见光图像目标跟踪的准确性。对运动人手序列图像的对比跟踪实验表明,这种融合使得可见光图像中动态轮廓线平均跟踪误差减小了60．25％。     

Attack on double-random-phase-encoding-based image hiding method

The double-random phase-encoding (DRPE) technique is a typical optical image encryption technique, which can also be used for image hiding. Usually, the secret image is encrypted with the DRPE technique and the encoded image is hidden into the host image via superimposition to obtain the stego-image. The attack technique on the DRPE-based image hiding method was proposed in this paper. Firstly, a randomly selected superimposition coefficient was used to approximate the original superimposition coefficient to extract the hidden encoded images from the stego-images approximately. Then, the chosen-plaintext attack technique on the DRPE-based optical image encryption technique was applied to recover the random phase masks used in the DRPE technique. The theoretical analysis indicated that, without considering the computational error, the recovered secret image via the proposed attack technique is identical to the original one. Even considering the computational error, it is identical to the secret image recovered with the original DRPE-based image hiding method, which demonstrates that the attack on the DRPE-based image hiding method is successfully achieved. The numerical simulation results demonstrated the correctness of the theoretical analysis.     

基于FPGA联合Sobel算法的实时图像边沿检测系统的设计与实现

边沿检测技术作为数字图像处理领域的重要一支,在目标匹配,交通管控,国防安全等多个领域有着广泛的应用,能够精确高效地实现边沿检测对于后续进行更高层次的图像识别以及图像处理有着密切的联系。为了实现实时有效的图像边沿检测提出了基于FPGA结合Sobel算法的实时图像边沿检测系统,硬件使用流水线结合并行处理的解决方案,能够有效提高图像处理的速度;算法设计采用Sobel算法,不但简化了运算同时获得了不错的检测效果。实验结果显示,系统可高效地达成实时图像边沿检测的设计目的,而且提升了图像的处理效率与边沿检测的效果,便于满足后续图像处理的要求。     

Image hiding based on near-optimal moiré gratings

Image hiding based on time-averaged fringes produced by non-harmonic oscillations and near-optimal moiré gratings is presented in this paper. The secret image is embedded into the background moiré grating. Phase matching and initial stochastic phase scrambling algorithms are used to encrypt the image. The decoding of the image is completely visual. The embedded secret image appears when the encrypted image is oscillated in a predefined direction, according to a predefined law of motion. No secret is leaked when the encrypted image is oscillated harmonically at any amplitude of oscillation. The criterion of the optimality of a moiré grating serves as a fitness function for evolutionary algorithms which are used to identify a near-optimal moiré grating for image hiding applications. Numerical experiments are used to illustrate the functionality of the method.     

一种基于小波变换的红外图像放大算法

图像放大技术的关键在于使放大后的图像尽可能地保持原始图像的清晰度。对于红外图像而言,传统的内插法存在着一定的缺陷。提出了一种基于小波变换的图像放大新算法,该算法对原始图像先进行小波变换获得高频系数,然后运用牛顿插值算法放大高频系数,以此作为放大图像的高频成份,而将原始图像作为低频成份,最后进行小波逆变换,重构出放大图像。实验证明该方法在图像细节方面具有很好的放大效果。     

Encrypting image by assembling the fractal-image addition method and the binary encoding method

The fractal-image addition method and the binary encoding method are assembled to form a hybrid method for encrypting a digital covert image. For this hybrid method, a host image is used to create an overt image with the information of the covert image. First, the fractal-image addition method is used to add some fractal images and the covert image to form an image-mixing matrix. Then, all the pixel values of the image-mixing matrix are transferred into binary data. Finally, the binary data are encoded into the host image to create an overt image. The pixels of the overt image contain eight groups of codes used for reconstructing the covert image. The eight groups of codes are identification codes, row amount codes, covert-image dimension codes, fractal-image amount codes, starting-pixel codes, character amount codes, character codes, and information codes. The overt image and the host image look almost the same for eyes. Furthermore, the covert image can be directly reconstructed from the overt image without using the host image. The most important feature is that the reconstructed covert image is identical to the original covert image, i.e. there is no distortion in the decoding work.     

局部牛顿插值法提高多狭缝自准直仪准确度

根据多狭缝自准直仪目标物形状特征及光电探测器成像特点,通过边缘检测算法确定经过高斯滤波处理的CCD图像的像元级边界.在此基础上应用局部牛顿插值法对CCD图像边缘位置附近进行亚像元细分,实现亚像元边缘检测;再结合最小二乘直线边缘拟合法进一步提高图像边缘检测准确度.经验证,该算法可达到0.13″的定位准确度.