1 School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
2 Shenzhen Research Institute, Beijing Institute of Technology, Shenzhen 518057, China
Frontiers of Optoelectronics
2019, 12(2): 180–189
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 北京理工大学深圳研究院, 广东 深圳 518057
提出了一种基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术。基于杨氏双缝干涉原理,对立方体分光棱镜的干涉投影理论进行理论分析和仿真实验,通过调节立方体分光棱镜的安装角度可实现干涉投影条纹周期的任意调节,结果证实了该干涉投影系统的可行性以及灵活性。对小脚丫模型进行了三维面形重构,结果表明:干涉条纹相位稳定且强度分布均匀,利用所提方法可以很好地恢复物体的三维形貌。
测量 条纹投影 共光路干涉 傅里叶变换轮廓术 系统标定 三维测量
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 北京理工大学深圳研究院, 广东 深圳 518057
提出一种面向数字全息的相位畸变自动补偿方法,利用图像分割技术对被检测物体进行自动分割,生成相位掩模板,进而得到不含被测物体区域的畸变相位。基于相位畸变校正模型对畸变相位进行最小二乘拟合,最终实现相位畸变的自动补偿。实验中搭建了数字全息检测平台,并对晶圆表面进行测量,结果表明所提出的方法能够实现畸变相位的自动校正。
全息 畸变校正 图像分割 三维测量 光学学报
2018, 38(12): 1209001
1 北京理工大学光电学院, 北京100081
2 北京理工大学深圳研究院, 广东 深圳 518057
物体的反射光谱数据能够反映其表面情况和光谱吸收特性, 利用该数据可辨别人眼难以直观发现和识别的伪装目标, 并定量表示不同的目标船只与海洋背景的差异。从色度学角度出发, 提出了基于颜色和光谱特性的两个特征评价参数, 即色差和光谱匹配系数, 以这两个评价参数作为评价伪装系统效能的参考指标, 对目标船只和我国东海南部海域的海洋背景进行相应的颜色特征提取, 并分析比较目标船只与海洋背景的反射光谱分布, 对目标进行伪装效果评估。结果表明, 通过景物的反射光谱数据, 以色差和光谱匹配系数为评价指标, 为海面船只隐身效果评估提供了新的技术途径。同时, 初步提出了目标识别概率公式, 给出了相应的实验结果, 为更加准确的隐身效果定量评价提供了参考。
色度学 反射光谱特性 色差 光谱匹配系数 目标识别 隐身效果评估 激光与光电子学进展
2018, 55(9): 093301
1 China Aerospace Academy of Systems Science and Engineering, Beijing 100048, China
2 Joint Research Center for Optomechatronics Engineering, School of Optoelectronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
3 Shenzhen Research Institute, Beijing Institute of Technology, Shenzhen 518057, China
Frontiers of Optoelectronics
2017, 10(4): 353
1 北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
2 北京理工大学 深圳研究院, 深圳 518057
大口径干涉成像光谱仪通过视场扫描和数据重组获取目标的干涉序列, 理想情况下帧间视场移动量为1个像素。若扫描速度偏快或偏慢, 按照正常重组算法得到的干涉序列不是源自同一目标, 导致图像和光谱出现误差。根据像点在数据立方体中的移动规律, 提出了像点轨迹追踪法进行校正, 按照轨迹坐标对数据进行重采样获得同一目标的干涉序列信号并校正横向尺寸变形。并利用干涉立方体的投影图像对运动误差校正效果进行评估。
干涉成像光谱仪 时空联合调制 扫描速度 评估 interference imaging spectrometer temporally and spatially modulated scanning speed evaluation
1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室， 北京 100081
2 北京理工大学深圳研究院， 广东 深圳 518057
零级漂移存在于时空联合调制型紫外傅里叶变换成像光谱仪干涉图中。对干涉结构中分束体光路的计算表明，分束体中的光学胶和棱镜在紫外波长范围内的折射率变化会导致零级漂移。但是棱镜装配错位会使零级漂移更为严重，导致有效干涉信息丢失及反演光谱曲线失真。数值仿真结果表明，提高分束体装配精度，可避免有效干涉信息的丢失。实际测量结果表明，含固有零级漂移的时空联合调制型干涉成像光谱仪的反演光谱曲线与高分辨率光谱仪测量数据一致。当分束体装配精度较高时，零级漂移不会影响成像光谱仪测量的准确性。
成像系统 零级漂移 光谱反演 分束体 紫外
1 北京理工大学 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
2 北京理工大学 深圳研究院, 广东 深圳 518057
高分辨率傅里叶变换成像光谱仪具有高空间分辨率和高光谱分辨率的特点, 但光谱重建时间冗长。通过对傅里叶变换光谱重建流程分析, 为研制的1024pixel(光谱维)×1024piexl(像宽)×1024piexl(像高)高分辨率紫外傅里叶变换成像光谱仪的数据立方体反演, 设计了一种并行优化算法。实验表明, 在6核处理器上对512M和2G的数据立方体进行变换, 时间分别只需88.33s和489.75s, 加速比分别为3.70和3.04, 大幅度提高了运算效率。如将该算法应用到更多内核处理器上, 可得到更高的加速比和更少的运算时间。
光谱学 成像光谱仪 傅里叶变换 傅里叶变换成像光谱仪 干涉数据立方体重建 spectroscopy imaging spectrometer Fourier transform high resolution Fourier transform imaging spectrom interference data cube reconstruction
1 School of Optoelectronics, Joint Research Center for Optomechatronics Design and Engineering, Beijing Institute of Technology,Beijing 100081, China
2 Department of Mechanical and Biomedical Engineering, City University of Hong Kong, Hong Kong, China
Frontiers of Optoelectronics
2015, 8(3): 306
1 School of Optoelectronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
2 Department of Mechanical and Biomedical Engineering, City University of Hong Kong, Hong Kong, China
Three-dimensional (3D) profile measurement is an indispensable process for assisting the manufacture of various optic, especially aspheric surfaces. This work presents the measurement error calibration of a 3D profile measurement system, namely PMI700. Measurement errors induced by measuring tool radius, alignment error and the temperature variation were analyzed through geometry analysis and simulation. A quantitative method for the compensation of tool radius and an alignment error compensation model based on the least square method were proposed to reduce the measurement error. To verify the feasibility of PMI700, a plane and a non-uniform hyperboloidal mirror were measured by PMI700 and interferometer, respectively. The data provided by two systems were high coincident. The direct subtractions of results from two systems indicate RMS deviations for both segments were less than 0.2l.
aspheric surface aspheric surface three-dimensional (3D) profile measurement three-dimensional (3D) profile measurement alignment error alignment error error compensation error compensation Frontiers of Optoelectronics
2015, 8(4): 402
