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[硕士论文] 王光超
物理电子学 深圳大学 2005(学位年度)
摘要:本课题在深入理解基于传播的X射线相位衬度成像理论的基础上,重点进行了纯相位衬度成像技术及方法的研究。,为进一步开展“基于传播的相位衬度锥束XCT成像理论及其关键技术的研究”的可行性做了初步探索,提出并研究了一种新的纯相位衬度成像方法,获得了有意义的结果,为以后的进一步研究打下了基础。 研究工作主要集中在:(1)以微束斑X射线源为主的桌上X射线相衬成像系统的构造。(2)纯相位衬度对比成像的研究。通过对轻元素成像特性及方法的研究,以及对X射线源的硬化,成功的拍摄到了聚乙烯样品的纯相位衬度图像。(3)进行了高分辨、高灵敏度X成像探测器的研究。主要包括:光纤面板凹雕技术、在特殊衬底上生长X射线柱状荧光晶体技术等。最终获得结构良好的CsI:T1晶体,系统的极限分辨率达到8lp/mm。
[硕士论文] 卢丹
光学 北京师范学院 1990(学位年度)
[硕士论文] 张前平
光学 湖南师范大学 2008(学位年度)
摘要:随着社会的不断进步,人们对照相镜头的光学性能及成像质量的要求也越来越高。为了满足社会的需要,设计人员采用各种方法来提高镜头的光学性能及成像质量,其中,利用非球面透镜代替球面透镜是一种非常有效的方法之一。非球面透镜相对球面透镜具有更多的设计自由度,因而在镜头设计中更容易校正控制像差,从而提高镜头的光学性能和成像质量,简化镜头的结构。近年来,由于计算机技术和非球面加工、检测技术的不断进步,非球面在镜头设计中已经得到了越来越广泛的应用。本文将根据照相镜头的设计理论,利用ZEMAX设计软件,以非球面透镜代替球面透镜对初始结构进行优化设计,最终设计得到一个非球面双高斯镜头,该镜头的成像质量体现了非球面在镜头设计中的优势。 本文共分五章。像差是贯穿整个镜头设计过程的核心问题,第一章介绍了像差的基本理论,包括七种初级像差和薄透镜初级像差理论。在第二章中,我们详细介绍了照相镜头的光学特性及结构特点。第三章主要介绍了照相镜头的基本结构及一般设计方法。在镜头设计过程中,我们一般是从专利文献或者手册资料中选择一定的基本结构作为初始结构,再根据需要对其加以改进,进行像差校正平衡,因此熟悉掌握各种基本结构的特点是很有必要的。第四章介绍非球面的基本知识,包括非球面的优点及制造方法,给出了非球面的数学表达及初级像差,分析了非球面位置的选择。第五章介绍了当前常用的光学设计CAD软件,设计出一个非球面双高斯镜头,该镜头的成像质量相比普通球面镜头有了大幅度提升,体现了非球面在照相镜头设计中的优越性。
[硕士论文] 王继源
光学工程 长春理工大学 2013(学位年度)
摘要:目前,国内外水下成像技术主要应用于军事、水下环境监测、海洋生物研究、石油勘探等领域。由于陆地资源紧缺,特别是能源紧缺,人们十分重视海上石油和天然气的开发。由于源开发活动主要集中在海底,因此近几年来国际上向发展水中的观察技术研究水下激光成像,这已成为海洋开发技术中的重要环节之一。
  本文介绍的成像系统,利用激光和成像设备进行水下目标成像。通过激光器发射激光,采集并测量水下目标发射回来的反射源信息,从而了解目标的位置、形状和特性。文中介绍了水下激光成像系统总体设计,激光器的选用,有关面阵CCD的选取以及各部件的选取及操作,并对镜头光学系统进行设计及数据统计。
  水下激光系统的可移植性强、控制方便,传输速率高,对更高精度及传输速率的成像系统的研发,打下了很坚实的基础。
[硕士论文] 李建军
机械工程 长春理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着变焦技术的快速发展,液体透镜展现出了良好的可变焦性和光学性能,并具有巨大的潜力和优势。目前,高速的变焦性能逐渐成为液体透镜应用的一项重要技术指标,但如何实现液体透镜高速变焦仍为研究的难点和热点。本文针对高频声波驱动的高速变焦液体透镜装置开展了工艺试验研究。
  本研究建立了高速变焦液体透镜共振理论模型,采用计算液体透镜球冠顶点位移改变量的方法,将液体透镜固有频率与声源激励频率相结合,通过外加声场激励的方式实现共振。通过分析得出球冠体积、基板厚度和孔径大小对固有频率的影响规律。根据双平凸透镜光学理论,推导出高速变焦液体透镜焦距公式,并预测出特定工艺参数下的焦距变化范围。基于数值模拟技术,采用分离耦合建模以及弹性薄膜近似等效液体透镜表面张力的方法,实现力与位移的传递和交互,完成了对液体透镜模型进行流固耦合模态分析,得出不同工艺参数对液体透镜固有频率的影响规律,所得规律与理论分析结果基本一致。基于3D打印技术制作了高速变焦液体透镜装置,设计了高速变焦液体透镜装置工艺试验方案。采用激光多普勒测振仪测量高速变焦液体透镜在不同驱动频率下的响应频率、振幅及变焦速率,通过分析试验数据得到了工艺参数对高速变焦液体透镜装置一系列影响规律。试验结果表明上述工艺参数对液体透镜共振频率的影响规律与理论及仿真分析结果基本吻合为进一步研究特定焦距范围的高速变焦液体透镜装置的成像效果,结合共振特性试验数据,采用高速相机进行图像采集试验。试验采集图像序列通过MATLAB工具箱自带的Canny边缘清晰度评价函数进行图像处理,所得结果验证了在该焦距范围内,高速变焦液体透镜装置具有较好的成像效果和较高的变焦速率;在以上试验方案的基础上,通过改变焦距(特定焦距范围内)、基板厚度以及孔径大小,得到不同工艺参数对成像效果的影响规律。
[硕士论文] 戴行
信息与通信工程 浙江大学 2014(学位年度)
摘要:折反射相机是一种低成本的大视场相机,近年来受到了广泛的关注。由于其大视场特性,折反射相机在机器人导航、视频监控、视频会议等等场景当中存在广泛的应用。折反射相机根据是否具有单一视点,可以分为单视点和非单视点折反射相机。单视点折反射相机较为理想,在现实中很难得到。由于镜面和相机位置的不准确引起失准,而导致单视点折反射相机变为非单视点折反射相机,在现实当中广泛存在。已有的单视点折反射相机模型对失准补偿能力很差。而非单视点折反射相机模型往往又过于复杂,标定和使用都不容易。因此迫切的需要一种简单易用,又精度较高的针对非单视点折反射相机的模型。
  本文提出了一种针对非单视点折反射相机的广义统一模型。通过在单位球模型中加入两个弥补失准的参数,广义统一模型能够很好的适应单视点折反射相机的失准,同时广义统一模型保持了单位球模型的简洁性。这使得非单视点折反射相机的标定和应用变得更为容易。
  基于广义统一模型,本文首先提出了标定板标定非单视点折反射相机的方法。并用仿真实验和真实实验验证了广义统一模型的有效性以及标定算法的可靠性。
  基于广义统一模型的前向映射、后向映射和极几何,本文进一步提出了针对广义统一模型的自标定方法。在无需人工介入的情况下,通过两幅不同位置采集得到的图,可以对广义统一模型进行自动标定。仿真实验和真实实验验证了自标定方法的精度和可靠性,同时也进一步验证广义统一模型针对非单视点折反射相机的有效性。
[硕士论文] 周爽
光电信息工程 华中科技大学 2014(学位年度)
摘要:智能相机是一种智能的视觉成像系统。相比普通相机而言,智能相机除了能够捕获图像外,还能够在一定程度上理解图像,它能够从图像中提取出与应用特定相关的信息,然后据此产生对外部事件的描述或者做出相应的决策。智能相机的智能特性使其在智能控制以及自动化系统中得到了广泛的应用。
  本论文为DM6467智能相机建立了机器视觉应用软件平台框架,即BASE工程。该框架集成了视频输入、算法处理、视频输出和通信接口等模块,完全符合智能相机机器视觉应用软件的通用要求。在BASE工程中,采用“机制与策略分离”的软件工程思想,针对接口编程,使所设计的软件框架结构清晰,具有良好的可扩展性,支持动态配置,并且易于管理,方便了其它机器视觉算法在软件框架中的集成。本论文还针对TMS320DM6467T芯片进行了深入的分析,完成了DM6467 VPIF视频模块Linux驱动的设计和实现,所编写的驱动能够实现视频图像的实时采集。
  为验证所设计的智能相机软件平台,针对激光烧蚀区域测定的智能相机应用,本论文综合使用大津法自动阈值获取、图像二值化分割、连通标记等图像处理理论,并考虑到具体应用的特性,提出了一套采用矩形及其等面积圆计算烧蚀区域各种几何参数的数学方法。实验结果表明,所设计的算法能够正确有效地对烧蚀区域进行测定,并且不需人工设定参数,就能对一定范围内的焦距变化和光照变化都具有良好的鲁棒性,能够符合生产现场的要求。
[硕士论文] 王丹丹
控制理论与控制工程 西安建筑科技大学 2015(学位年度)
摘要:药液在医疗保健工作中起着极其关键的作用。药液的质量不仅直接影响医药制造企业的用品质量及利益,而且关系到临床的医疗效果和病人的性命安全。异物检测是医药灌装生产线检测中必不可少的步骤。因此,研究面向液剂异物检测的智能相机具有实际的意义及价值。
  本文以安瓿瓶中的可见异物作为研究对象,首先分析了药液中可见异物检测系统中的关键技术,根据异物自身的特点,选取了合适的光源和照明方式对药液进行照明;其次研究了异物检测算法,利用图像传感器采集到3帧图像序列后,通过对比三种运动目标检测算法,决定结合背景差分法和灰度图像形态学来获取异物的运动区域;然后针对液剂异物直方图呈现单峰的特点,通过对几种常用的图像分割算法进行Matlab仿真和分析,提出了基于粒子群算法的中值Otus自适应阈值分割法并得到相关结论。由于气泡在液剂异物检测中会造成干扰,本文利用异物的面积及其灰度投影曲线对异物和气泡进行了识别。最后,针对可见异物的特点,设计了基于高速数字信号处理器ADSP-BF533的智能相机检测系统,系统主要包括了视频采集模块、中央处理器模块、视频显示模块以及存储模块等,通过在智能相机硬件平台上进行调试异物检测算法,实现了异物的提取。
[硕士论文] 吴松森
导航、制导与控制 南京航空航天大学 2016(学位年度)
摘要:传统的电磁电机驱动的云台已经渐渐无法满足航空航天、安防监控、机器人等领域的应用需求,开发高定位精度、高动态性能、小型化的智能云台系统是突破瓶颈所亟待解决的问题。本文采用单个多自由度超声电机作为驱动,将图像技术引入云台闭环反馈,对轻小型云台的关键技术进行了深入研究。
  本文针对传统多自由度云台需要多个电机驱动以致大而笨重的弊端,以当今蓬勃发展且具有诸多优点的超声电机技术作为突破口,利用单个多自由度的超声电机令云台实现绕两轴的直接驱动。本文提出的单定子塔形超声电机利用局部弯曲振动作为工作模态,利用摩擦力驱动负载转动。在对振子进行有限元分析和测振实验测定样机基本特性后,本文对云台系统整体建立机电耦合模型并进行了稳态输出特性的仿真。针对超声电机驱动云台系统中存在的参数时变、死区等非线性因素,选用模糊PID控制算法来提高控制效果。
  针对传统云台开环控制的缺陷,本文利用图像技术来实现云台系统闭环反馈。一方面,仅需要利用相机标定和基于SURF特征点匹配技术就实现了云台转角及转速输出的测定,省去了额外的位置传感器。另一方面针对位姿估算速度较慢的缺点,提出采用基于图像的视觉跟踪方法进行闭环控制,对基于核函数的相关滤波器跟踪算法进行改进,得到了从特征融合及考虑尺度等方面改进的目标跟踪算法。实验结果显示改进算法实现了实时性和鲁棒性的双重平衡,更具有实用性。
  本文的研究表明利用超声电机进行驱动和图像技术闭环反馈来构建轻小型的智能云台系统方案是可行的,为后续研究提供理论依据与技术支持,同时也发现系统的结构设计与加工有待于深入优化。
[硕士论文] 沈宪伟
电子科学与技术 重庆大学 2017(学位年度)
摘要:目前高速分幅相机在航空、军事、科学研究等领域都有着广泛的应用,它可用于捕捉物体的瞬间状态,如导弹在弹道中的运行轨迹。随着科学技术的不断发展,更多极端条件下的应用场景对于分幅相机的性能要求也不断的提升,未来分幅相机必然朝着高速、高精度、便携化方向发展。对于分幅相机而言,其实现超高速曝光的核心成像器件是由脉冲延时可调电路构成的ICCD相机(超快门控),它的性能指标直接决定了分幅相机的性能,因此,设计出一款高速、高精度的脉冲延时可调电路对于分幅相机技术的发展极为重要。
  本文介绍了几种脉冲延时可调电路的设计方案,在分析了每种方案的优缺点后,最终采用模拟延时芯片和数字延时相结合的设计方案,很好的解决了信号抖动问题,并且实现了最大10ms延时和10ms脉宽,延时分辨率为1ns。选用FPGA实现延时分辨率为5ns的延时,并将 FPGA与模拟延时芯片进行级联,通过二次延时,提高延时分辨率。输入信号在进入FPGA后,首先会进行时钟同步,此时会产生一个随机的0~5ns的时钟同步误差,这将导致输出信号与输入信号之间存在抖动问题。为此本文设计了一个基于计数器芯片和模拟延时芯片的信号抖动补偿电路,计数器芯片测量时钟同步误差,再通过模拟延时芯片进行补偿,以此消除抖动。为了实现脉宽可调,本文采用将两路信号进行不同的延时,延时差为希望得到的脉宽,然后将这两路信号进行逻辑操作后合成一路信号输出。本设计采用STM32F103系列单片机作为核心控制器,与PC端上位机进行通信,然后将配置延时数据发送给FPGA。设计完成后,对脉冲延时可调电路的分辨率、稳定性、系统固有延时等进行了测试与分析。
  本方案的创新点在于提出了计数器芯片和模拟延时芯片相结合的信号抖动补偿电路,该方案原理简单,易于操作,且分辨率高,可以有效的将信号抖动控制在1ns以内。同时提出了一种简单有效的实现脉宽可调的设计方案。
  在完成脉冲延时可调电路的设计后,进行了各方面测试,系统各个模块运行稳定,且达到设计指标要求,整体设计方案可行。该脉冲延时可调电路成本低、体积小,且延时分辨率高、延时范围大、信号抖动小、信号输出稳定,已经用于实际科学研究当中,具有广泛的应用前景和使用价值。
[硕士论文] 刘建林
微纳技术及仪器 中北大学 2012(学位年度)
摘要:透镜是构成光路系统中基本而又重要的光学元件,它属于被动光学元件,用来汇聚、发散、准直光辐射。透镜阵列是由相同的透镜按一定的顺序排列在一个平面上形成的。传统的透镜体积比较大,属于折射型光学元件,然而,随着MOEMS(微光机电系统)技术的兴起,当前的仪器已经开始朝着光、机、电集成的方向发展,用传统方法制作出来的透镜已满足不了当今科技发展的需求。
  与球面透镜相比,非球面透镜具有消除像差、成像良好等特点而受到广泛关注,本文在加工球面透镜的基础上设计了非球面透镜的掩模板并对其进行加工。
  本文首先用光学设计软件ZEMAX对球面透镜与非球面透镜进行了光线追迹,初步模拟出球面透镜与非球面透镜的像差图,从理论上分析其光线传输特性。
  本文使用SU-8作为光刻胶,采用光刻原理,尤其是斜曝光原理,加工出了主光轴平行于衬底的微透镜及其透镜阵列,单个微透镜的直径可达到300微米。由于SU-8并不是很好的光学材料,本文以SU-8微透镜及其阵列作为母模,用PDMS作为中间模具,最后用一种优质的光学材料(NOA73)进行大量低成本微复制,加工出了光学性能良好的微透镜及其阵列,最后对加工过程中出现的问题进行了分析并给出了优化的方法。
  论文最后初步给出了透镜阵列的测试结果,包括透镜曲率半径的测量、透镜阵列的表面形貌SEM图及其成像特性,与理论结果进行了比对。
[硕士论文] 尹传海
电子与通信工程 苏州大学 2017(学位年度)
摘要:随着现阶段电子信息技术飞速发展,数字相机的出现完整地替代了传统的胶片机。在数字相机中,自动曝光和自动对焦作为影响图像质量的两个重要参数,是相机软件的重要组成部分。本文针对自动曝光和自动对焦开展研究,揭示了其在实际相机图像中,对提升图像质量效果具有重要作用,对手机相机效果调试具有应用价值和现实意义。
  一方面针对自动曝光算法无法判断画面亮度层级的不足,本文提出了一种基于平均灰度和亮度直方图分布相结合的自动曝光算法。首先定义的五个灰度区间并判断画面的平均亮度是否落入最佳灰度区间,其次统计其余四个较亮或者较暗区间在画面中的比重判定是否处于特殊的光照环境,最后通过调整信号增益提升灰度的动态范围,满足画面的亮度层级分布。实验表明使用本文的算法可以在两帧图像的调整范围内满足最佳灰度区间和亮度直方图分布。
  另一方面由于目标图像的复杂性,现有的自动对焦技术存在着各种各样的缺点,为了提高对焦图像质量,如何选择对焦评价函数和对焦区域两个重要的问题有待解决。首先针对传统的清晰度评价算法存在灵敏度不够高、计算量大等问题,提出了一种基于改进的Tenengrad函数的清晰度评价算法,在Sobel算子的基础上改进了四方向的边缘检测方法,实验选取五种不同边缘的图像,证明改进的清晰度评价算法具灵有敏度高、单峰性好、稳定度高等特点。然后针对对焦窗口的选择分析了三种对焦窗口区域选择方法,通过对同一张画面的清晰度评价值的比较,提出了一种比较好的对焦区域选择方法即画面切割成3乘以3块,取中间块中央对焦窗口,可以随着图像大小的变化而变化,其具有灵敏度高、耗时小等特点,可作为对焦窗口选择。
  本文研究的自动曝光算法能满足人眼的最佳视觉灰度需求且有较好的亮度层级;自动对焦算法使用四方向的边缘检测算子具有灵敏度高、单峰性好、稳定性高等特点;自动对焦窗口具有灵敏度高、耗时小等特点。研究成果对于今后研究高动态范围场景合理曝光和复杂纹理场景实现快速精准对焦有铺垫作用。
[硕士论文] 赵海奇
设计艺术学 西安建筑科技大学
摘要:随着相机技术的发展和用户水平的提高,用户对相机的要求也越来越高。用户不仅要求相机具有强大的功能,同时要求相机具有较高的可用性水平。
  本论文针对一款触摸屏数码相机的操作界面进行研究,主要目的是提出一套用于可用性研究的方法,为以后的可用性研究和设计提供支持。
  具体的研究内容有:第一,通过专家访谈建立可用性研究框架,进行可用性调查,研究用户对相机屏幕上出现的图标的认知度;第二,建立可用性测试,发现用户操作过程中出现的问题,通过访谈和分析找出问题产生的原因;第三,根据设计指南修改操作界面,并对界面设计原型进行评审。
  通过对这款触摸屏数码相机操作界面的针对性研究,本文将可用性调查法和可用性测试法结合起来,形成了用于可用性研究的一套方法。
  实践证明,文中所提出的方法和技术能够帮助设计师发现和解决可用性问题,有效的提升可用性,提高人机交互质量。同时,论文提出的用于可用性研究的方法,为数码相机的可用性研究,以及手持设备的可用性研究提供了理论支持,具有一定的借鉴意义和参考价值。
[硕士论文] 杨志文
仪器科学与技术 重庆大学 2011(学位年度)
摘要:物理实验和诊断是当前惯性约束聚变研究中非常重要的两大内容,在当前理论不够完善,制靶技术不够理想,激光装置功率有限的实情下,发展ICF的诊断技术是ICF研究的一个重要方向。以微通道板(MCP)为核心部件的高速近贴聚焦X光分幅相机(XFC),可提供高精度的时空分辨图像,其测量数据是分析超快过程的重要依据,已经成为惯性约束核聚变(ICF)、高能高密度物理(HEDP)、Z箍缩(Z-Pinch)等研究领域的标准诊断设备。
  本文在总结国内外分幅相机技术发展历程的基础上,重点介绍了当前比较成熟、实用的快分幅技术——行波选通型X光分幅相机,并研究了其基本结构和工作原理。由于微通道板是行波选通型分幅相机的核心器件,文中对其工作原理、制造工艺和结构参数作了详细介绍。在此基础上,采用模块化的设计思想,优化了当前的分幅相机结构。同时采用纯电子学的方法产生了四路一致的皮秒高压选通脉冲,通过测试脉冲波形,发现脉冲能量主要分布在0~6GHz频率范围内。在此通带内,对多种渐变微带线的传输特性进行了仿真,研究结果表明Chebyshev多节变换线和Klopfenstein阻抗渐变线不仅可以实现输入输出端的阻抗匹配,还可使选通脉冲信号低反射、低损耗地沿传输路径传输。
  为了验证相机的性能,利用多种紫外光源,对分幅相机的静态性能和动态性能进行了实验测试,获得了相机的曝光时间参数(152ps)。通过监测选通脉冲的传输过程,发现脉冲宽度展宽是造成曝光时间测量值比理论值小的主要原因,该研究结果可为提高相机的时间分辨率提供重要指导。
  为研究分幅相机的增益机理,采用解析法对X光分幅相机中微通道板单孔内电子运动、碰壁和二次发射一系列完整过程进行了建模与求解,依托商业软件Lorentz-2D,得到了二次电子初能量分布、电子碰壁前能量分布、渡越时间分布等曲线,这些仿真结果可为优化分幅相机系统设计、提高相机性能提供理论参考。实验测量了分幅相机的静态灵敏度曲线,与仿真结果对比研究表明:光电子首次碰撞深度是影响相机增益的重要因素,给出了修正后的增益与电压关系表达式,定性分析了工作偏压等参数对首次碰撞深度的影响。通过测量样机的动态增益曲线,从微波原理上分析了造成增益衰减的原因,并设计实验测量了增益衰减常数。
[硕士论文] 何敏
摄影测量与遥感 西安科技大学 2011(学位年度)
摘要:随着科技的发展,非量测数码相机以其低廉的价格、灵巧、便携等特点在实际中得到了广泛的应用,但它没有准确地测定内方位元素的设施或提供这方面的数据,透镜组的排列没有进行严格的校正,往往有畸变差等光学缺陷存在,不能直接进行像位的解析计算,因此在进行摄影测量时为了保证摄影设备能提供较高的量测精度,需要对设备各个参数指标进行精确的检校。相机参数是影响摄影测量成果精度的重要因素之一,相机参数检校质量的高低直接关系着能否满足测量精度的要求。
   对普通数码相机的检校方法有很多种,一般在进行检校时需要在所摄物体四周具备有足够数量的控制点,但在缺乏控制点的情况下,或者在特高测绘精度的要求下,则需要根据实际情况选择检校方法,以满足具体测量的任务要求。本文主要是依据灭点的几大属性,找出灭点与内外方位元素之间的几何关系,根据灭点与观测直线之间的关系进行模型推导,通过灭点直接建立待检校参数与直线信息之间的关系模型,然后通过实验获取数据,编制程序对模型进行平差解算,确定内方位元素、光学畸变等参数,实现对数码相机的检校。
   本论文提出的方法不需要做高精度的控制场,造价低,可以避免直接接触危险的量测环境。通过像点坐标量算,实现参数检校的全新方法!并根据已有的理论,结合实际的需要,借鉴、对比一般相机检校方法,以成熟、广泛使用的检校方法为参照,进行相机检校结果的精度分析与评定。实验结果表明,基于灭点的相机检校方法是可行和可靠的!
[硕士论文] 汪国平
光学 四川大学 1991(学位年度)
[硕士论文] 吴常玉
光学工程 中国海洋大学 2008(学位年度)
摘要:全息术能够记录和再现物体的全部光学信息,在光学立体显示方面的应用具有重要研究价值。作为其分支之一的合成全息技术,既利用了体视对图像合成立体感的思想,又利用了全息术可原物光衍射复现的特点,具有灵活的制作方式、丰富的拍摄题材和强烈的视觉冲击力,能够以简便的再现形式,实现高质量的立体场景光学显示。二十世纪末到现在,全息术进入了数字化发展阶段,计算机图像生成和处理技术给合成全息图的拍摄提供了更广阔的取材空间。高分辨率的数码相机和摄像机使场景拍摄更加容易,也使图像保存更快速,处理更方便。空间光调制器技术的发展为合成全息图的传统平面图像载体--胶片提供了替代产品。合成全息图自动拍摄设备也是立体显示领域的研究热点之一。 单元全息图自动拍摄系统包括空间光调制器、成像光路和自动定位记录装置。整套系统由计算机控制,首先通过数字空间光调制器将计算机中的数字图像变成光学图像,然后再由光学系统将图像会聚成一个像点,而记录装置则将像点精确记录到全息图上适当的位置本文设计了一套自动定位记录装置,实现了计算机图像到全息像点的自动转换。系统由上位机和下位机组成,通过USB总线接口进行数据传输。上位机是整个控制系统的核心,其一方面将所选择的图像按一定的顺序显示在空间光调制器上,另一方面通过指令的形式将数据传输到下位机,设置设备的速度、间隔及曝光时间等参数,控制系统的运动。并且所有的数据交换都是由上位机发起的。下位机是运动的执行者,其接收PC指令,根据指令的不同进行相应的动作。 该系统具有人机接口友好、功能丰富、反应迅速及精度高等特点。PC程序具有良好的界面,接收用户对参数的设置及设备状态的控制,由图像显示、运动控制、参数设置及设备调整等几部分组成。由于采用USB总线接口,使得传输速度较之串行口等更加迅速,并且具有热插拔的特性,使连接非常方便。 首先,本文介绍了合成全息图的原理及拍摄方法,然后详细阐明了该系统的硬件和软件实现过程,重点介绍了系统的硬件构成,上位机软件和单片机程序的实现,以及它们之间数据交换和系统的控制方式,并且介绍了USB总线及其WDM驱动程序的相关内容。
[硕士论文] 徐刚
测试计量技术及仪器 桂林电子科技大学 2011(学位年度)
摘要:相机标定是从二维数字影像中获取三维信息的关键步骤和首要工作,在摄影测量、机器视觉、安防监控、三维重建、生物医学、遥感测绘,导航控制等领域都有着广泛的应用。本文以二维平面格网为物方参考,提出和验证了一种高精度的非量测数码相机单视标定方法,主要工作包括:
  (1)对现有的数码相机标定技术进行归纳与总结,重点介绍和验证了基于二维参考平面的3种标定算法:TSAI两步标定法、二维DLT标定法和单像灭点标定法,并通过实验结果验证和分析了各算法的优缺点。
  (2)借鉴、吸收TSAI两步标定法以及单像灭点标定方法的基本思想,基于灭点几何和径向准直约束,以平面格网为标定物,推导并建立了平面格网上两组正交直线透视投影形成的双灭点与TSAI两步法相机标定过程中参数间的严格数学关系,建立了严格的非线性标定方程,并基于最小二乘准则进行最优求解,从而实现相机内、外方位参数以及径向畸变参数的精确求解。
  (3)利用理想模拟影像和真实图像对提出的改进算法与已有算法进行对比分析,验证了改进算法的可行性及高精度。
[硕士论文] 袁铮
精密仪器及机械 重庆大学 2009(学位年度)
摘要:门控分幅相机现已成为国内ICF实验的重要诊断设备,在黑腔物理、X光辐射输运、辐射烧蚀不透明度等研究领域中扮演着至关重要的角色。而目前使用的门控分幅相机仍然存在量子效率不明确、能谱响应度曲线未知,响应影响因素不明等问题,导致ICF实验结果无法精确量化。因此,研究门控分幅相机的能谱响应问题对于高能高密度等离子体发射的宽频带X射线成像是非常重要的。在深入研究了门控分幅相机的基本结构、工作原理和主要参数指标后,基于美国利弗莫尔实验室和圣地亚国家实验室等的研究成果,建立了分幅相机的核心元件——金阴极MCP的能谱响应二维简化理论模型,推导得出了能谱响应的计算公式,并模拟得到了理论响应曲线。该理论研究主要从阴极光电产额、多通道效应、微孔内壁铅层的光电效应、单个微通道的增益几方面来开展。在阴极材料和入射光子能量一定时,阴极光电产额与阴极的质量光致电离截面、阴极质量密度和入射光子能量成正比,而X射线衰减长度、二次电子在阴极材料中的平均逃逸深度等也是影响阴极光电子产额的重要参数;当入射的X光子能量较大时,X射线可能穿透MCP微通道壁而进入相邻通道内,从而在该通道内发生光电转换产生光电子,即多通道效应,研究此效应对金阴极MCP能谱响应的影响,其关键在于MCP材料对X射线的吸收系数和光电子产生的位置;X射线穿透微通道后可能会轰击相邻通道壁的铅层,从而因铅的光电转换而产生的光电子也会在通道内碰撞得到倍增,因而计算时需要考虑铅的光电子产额和由此引起的电子增益;MCP对光电子的倍增作用可由MCP单个微通道的增益来计算,将微通道视作离散的打拿极,光电子产生的位置不同,其倍增级数则不同,综合来看增益主要由MCP长径比和光电子产生处距电子出射面的距离决定。从理论模拟结果可得出结论:金阴极MCP的能谱响应与金和铅的密度、费米波矢、质量光致电离截面、二次电子逃逸深度、X射线衰减长度、MCP通道材料对X射线的线性吸收系数等有关。为了解金阴极MCP在紫外波段的能谱响应特性,探索金阴极MCP能响标定的实验条件,设计了金阴极MCP探测器在紫外波段能谱响应的测定实验。分析实验结果得出结论:当电子收集极与MCP输出面之间距离为0.5mm时,只需要9V收集电压就可将二次电子完全收集;MCP的暗电流在皮安量级,且在25pA附近随机波动;金阴极MCP探测器在入射光子能量低于4.9eV(金的逸出功)大于4eV时仍有一定响应;金阴极的光谱响应曲线在5.72eV处存在一个响应峰值,该峰值是金的选择性光电效应峰值。在紫外能谱响应实验的基础上,利用北京同步辐射装置3B3实验站的单色X射线进行了三种金阴极MCP探测器在X射线段(2.1~6keV)的能谱响应的标定实验。标定结果表明:①如理论所预言,金阴极MCP的能谱响应总体上是随入射光子能量增大而衰减的。但其中会因为某些元素的吸收边而存在一些陡峭的小峰。②入射角越大,则增益值越小,能谱响应也越低。由于实验时X射线正入射到MCP板表面,因此X射线的入射角等于MCP的斜切角,斜切角小的MCP探测器的能谱响应度好。③当金阴极膜深入到微通道内壁上的深度太深时,势必会影响到铅层对二次电子的倍增作用,同时也会使金对X射线的吸收边更明显,从而掩盖铅的部分吸收边。④MCP输入面的金膜越厚,则阴极量子效率越高,但阴极覆层太厚,又会造成通道口的堵塞。选择最佳的阴极结构和厚度,可使阴极对X射线的光电转换效率达到最优。因此,从分幅相机能谱响应的理论和实验综合来看,相机的能谱响应主要与阴极的吸收系数、阴极材料的结构参数、MCP基底材料对X射线的吸收系数、二次电子发射能力等因素有关。通过减小MCP斜切角,适当增大金阴极膜的厚度等方式可提高相机的能谱响应度。
[硕士论文] 陈亦灏
微电子学与固体电子学 华东师范大学 2008(学位年度)
摘要:随着RFID技术在社会众多领域内的大规模应用,其对改善人们的生活质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平都产生了重大影响。RFID是一种对目标进行非接触识别的新型自动识别技术,自RFID技术提出以来,无论在理论上还是在实践上都得到了极其迅速的发展,但是对于RFID阅读器的单芯片实现的研究相对较少。本论文对单芯片射频识别阅读器数字基带部分模块进行了探索和研究。 本文在综合了国内外近年来在UHF RFID阅读器数字基带系统结构、算法以及相关实现技术研究进展的基础上,自主独立完成了基于EPC 1lG2标准的RFID阅读器数字基带系统关键技术的系统与模块设计。 本文的主要研究内容和取得成果如下: 1、对EPC Global Class1 Generation2标准协议进行了详细分析,包括物理层、标签标识层、标签存储器、标签状态以及阅读器与标签之间的通讯过程等。 2、在EPC Global C1G2协议的基础上,提出了阅读器数字基带系统的框架结构,并对其中的几个关键模块的原理和设计方法进行了分析。确定了阅读器发送接收链路的编解码方法、数据速率、调制方式、校验方法以及碰撞仲裁机制等参数。 3、对阅读器数字基带系统的关键模块完成了电路设计,其中包括:发送链路中的PIE编码、升余弦滤波器、希尔伯特滤波器、CRC5\16校验,接收链路中的FIR和IIR信道滤波器、采样电路、FMO译码、碰撞检测以及控制单元等。并且对升余弦滤波器、希尔伯特滤波器和IIR滤波器等部分模块的结构进行了优化设计。 4、PIE编码、CRC5\16校验、采样电路、FMO译码、碰撞检测以及控制单元等模块采用Virtex4系列xc4vlxl60实现,使用Xilinx公司的ISE软件进行了综合,并下载至xc4vlxl60器件中进行测试,经验证功能正确。升余弦滤波器、希尔伯特滤波器、FIR和IIR信道滤波器等模块由于测试条件的限制,只做到布线后仿真,仿真结果功能正确。
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