国家自然科学基金(60678030) 作品数:11 被引量:100 H指数:5 相关作者: 赵慧洁 张颖 周鹏威 程宣 赵海博 更多>> 相关机构: 北京航空航天大学 教育部 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 中国航空科学基金 更多>> 相关领域: 机械工程 自动化与计算机技术 理学 电子电信 更多>>
透射式旋转对称光学系统中的偏振像差 被引量:5 2009年 为了控制透射式旋转对称光学系统中的偏振效应,提高系统的光学性能,对该系统中的偏振像差进行了分析。在偏振像差理论的基础上,用偏振光线追迹法导出了该系统偏振像差的计算公式。对影响偏振像差的因素进行了分析,提出了透射式旋转对称光学界面产生的偏振像差的影响因子。最后,对一望远物镜进行了偏振像差分析,结果显示,入射角为18.77°时所产生的偏振像差是入射角为7.86°时的5.5倍;镀有膜系Layers2时的偏振像差比镀有MgF2膜时减小了约30%;λ=1.1μm时的偏振像差约为λ=0.55μm时的10倍。分析结果表明,对于具有宽光谱、大入射角、大视场等特点的透射式旋转对称光学系统,要想提高其光学性能,必须控制偏振像差。尽可能减小入射角的大小,将薄膜设计和光学设计结合起来,通过减小偏振分离的方式来降低系统中的偏振效应,是控制光学系统中的偏振像差的有效措施。 张颖 赵慧洁 邢辉 程宣关键词:光学设计 增透膜 偏振测试技术及其在遥感中的应用分析 被引量:2 2009年 偏振测试是目前重要的遥感技术之一。本文阐述了基于斯托克斯矢量和穆勒矩阵的偏振测试原理,研究了偏振探测系统的偏振定标原理,指出影响偏振测试精度的两个重要因素,探讨了国内外的偏振测试技术,并对偏振测试在遥感中的应用进行了分析。研究结果表明偏振测试在遥感领域中有着广阔的应用前景,研制高效可靠的偏振测试系统已成为我国遥感探测的主要发展方向之一。 张颖 赵慧洁 程宣 赵海博关键词:遥感 基于期望值最大化的高光谱图像迭代复原算法 被引量:3 2009年 声光可调谐滤光器(AOTF)的谱线半峰全宽(FWHM)以及换能器结构的不理想导致图像退化,空间分辨率降低。为了提高光谱数据的空间分辨率,将计算机断层图像复原中的期望值最大化(EM)算法应用到降质图像预处理中,可在对图像模糊降质程度估计不准确时进行运算,利用迭代求解逐次逼近最终收缩于原始目标。实验结果表明,该算法不依赖于数字图像周期拼接的假设,因而有效避免了传统的去卷积复原算法中产生的边界振铃现象,提高了图像的空间分辨率,图像质量得到改善。该算法对改善AOTF高光谱成像质量有较大意义。 赵慧洁 曲磊 程宣关键词:图像处理 图像复原 声光可调谐滤光器 反射式旋转对称光学系统中的偏振像差分析 被引量:1 2009年 为了控制反射式旋转对称光学系统中的偏振效应,对该类系统中的偏振像差进行了分析。在偏振像差理论的基础上,通过偏振光线追迹的方法,导出反射式旋转对称光学系统的偏振像差的计算公式,提出了反射界面产生的偏振像差的影响因子,对影响其偏振像差的因素进行了分析。实例分析结果表明,对于具有宽光谱、大入射角、大视场等特点的反射式旋转对称光学系统,要想提高其光学系统的性能,必须控制光学系统的偏振像差。提出尽可能减小入射角的大小,并通过薄膜设计减小偏振分离来降低系统中的偏振效应,是控制反射式旋转对称光学系统中的偏振像差的有效措施。 张颖 赵慧洁 赵海博 周鹏威关键词:光学设计 一种单双目视觉系统结合的三维测量方法 被引量:34 2008年 在投影栅相位法的单目和双目三维测量结构的基础上,提出了一种单双目结合的三维测量方法。采用双目测量系统的架构,对两相机的公共区域使用双目的方法进行复现,同时分别将两个相机与投影仪组成两个单目测量系统,通过标定的统一可以将两者的世界坐标系统一到一个共同的基准上,利用单目的测量结果对双目测量的缺失区域进行填补。在对石膏头像的测量中,利用该方法避免了双目测量中在鼻梁附近出现的数据丢失。在保证双目复现区域精度的基础上,该方法有效地改进了测量结果的完整性。 雷彦章 赵慧洁 姜宏志关键词:光学测量 双目视觉 单目视觉 相位 基于声光栅的变频条纹投射系统 被引量:4 2008年 针对三维形貌测量中结构光照明系统投影速度慢、结构复杂、在线集成困难的问题,提出了一种基于声光栅的变频条纹投射系统。该系统利用拍频信号驱动声光偏转器,在声光晶体中形成两个重叠的光栅,光源发出的激光以布拉格角入射,形成两束一级衍射光,经透镜聚焦形成光强按正弦规律分布的结构光条纹。建立了数学模型,同时提出了一种新的相位凝固技术,使条纹空间频率和相位的变化规律得到了很好的解释。该系统结构紧凑、体积小,全电控可调,无任何机械移动部件,具有条纹投影速度快、精度高、动态可编程的特点。应用该系统对石膏像形貌进行测量,获得了用于三维成像的相位图。该投射系统对于解决复杂几何形状物体的三维测量问题具有较高的工程应用价值。 赵慧洁 曾俊钰 雷彦章关键词:光学器件 三维形貌测量 结构光 声光偏转器 液晶相位可变延迟器的光电特性研究 被引量:16 2009年 液晶相位可变延迟器(LCVR)是一种新型的精确偏振器件。阐述了LCVR的工作原理,研究了LCVR的时间响应特性和相位延迟特性,提出一种基于斯托克斯矢量和穆勒矩阵的LCVR相位延迟测量方法。研究结果表明,LCVR具有调谐电压低、易控制、调节范围大且连续可调、无需转动等优点,当偏振测试系统通过LCVR进行偏振光的相位调制时,应尽可能地使LCVR电压变化方向为从小到大,即相位延迟从大到小的顺序进行调制,以减小测试系统的响应时间,同时应将LCVR上的光的入射角度控制在较小的范围之内,以提高偏振测试系统的测试精度。 张颖 赵慧洁 周鹏威 赵海博关键词:相位延迟 声光栅正弦结构光投射器的光学系统设计 2009年 针对一种新型的声光波干涉测量技术,对声光栅正弦结构光投射器的三维测量工作原理进行了系统的分析,讨论了影响投射器光学系统结构的因素和影响接收屏上的光照度的因素,并进行了光学系统设计。在优化设计过程中,采用了限制光线最大入射角的方法,达到控制投射系统的球差和保证接收屏上照明均匀的要求。所设计的声光栅正弦光投射器具有很好的成像质量。应用该系统对在500mm处的石膏像上投射干涉条纹,可以得到能量比较均匀、变形量很小的干涉条纹图,利用该条纹图和相关的算法可以对具有复杂几何形状的物体进行有效的三维测量。 张颖 赵慧洁 周鹏威 唐吾关键词:光学系统设计 干涉条纹 声光偏转器 声光可调谐滤波器的成像光谱技术 被引量:18 2009年 声光可调谐滤波器(AOTF)是一种新型的分光器件,能够从复色光中衍射出带宽很窄的单色光,和传统光谱仪相比,基于AOTF的光谱仪在工作机制和仪器设计上有其自身的特点。通过分析AOTF器件的工作原理、衍射方式和参数指标,搭建了基于AOTF的成像光谱系统,利用标准单色光源进行光谱定标,并进行室外实测实验以验证系统功能。与ASD公司光谱辐射计(FieldSpec Pro FR)的同步测量结果表明:该仪器通过经验线性法获得的550~1000nm植被光谱曲线和光谱辐射计获得的曲线较为一致,能够满足高光谱成像探测的要求。 赵慧洁 周鹏威 张颖 程宣 邢辉关键词:成像光谱 声光可调谐滤波器 高光谱遥感 AOTF的高光谱成像光谱仪的辐射定标技术 被引量:11 2009年 基于声光可调谐滤波器(AOTF)的高光谱成像光谱仪不同于传统的成像光谱仪,它利用声光调制的分光原理,在像面上得到空间信息和任意一个波段的光谱信息。但由于其分光原理和分光器件自身性能的特殊性,辐射定标的方法尚不成熟,辐射定标技术的精度和长期稳定性不能满足遥感应用的更高要求。结合AOTF高光谱成像光谱仪自身的性能和对辐射定标的要求,提出了基于探测器的定标方法和改进的数据处理算法,并对辐射定标的精度进行了分析。实验结果表明:定标后的成像光谱仪能够真实地反映地物目标的信息,有效地提高了成像光谱仪的信息定量化水平。 邢辉 赵慧洁 程宣 张颖 周鹏威关键词:遥感 辐射定标 成像光谱仪 AOTF