评估短波红外相机的综合性能对相机迭代和实际使用效果极为关键，本文提出了一种基于最小可分辨对比度（minimum resolvable contrast，MRC）测试的短波性能评估方法，由积分球辐射多个固定对比度的靶标，并对辐射源强度、目标混叠、观察模式等进行合理控制从而将噪声、目标背景对比度、观察者易变性等影响因子涵盖在评估模型中，综合评估短波相机性能。采用本方法对某型号短波相机进行了 MRC测试和外场测试，取得了较为相符的测试结果，其测试不确定度仅为 2.11%，可很好地对短波相机进行性能评估和预估。
短波红外 对比度测试 靶标 short-wave IR, minimum resolvable contrast, contra MRC
红外成像系统图像畸变控制的良好与否对其能否在应用平台上发挥应有作用极为关键，因此在实验室内对红外成像系统的图像畸变进行测试、分析是极其必要的，本文提出了一种结合质心亚像素识别和精密测角的局部畸变测试方法，读取点靶在各个局部视场的质心变化并进一步计算即可得到畸变。采用该方法可以较好地解决点列质心法测试大视场系统操作性不高以及局部畸变法定位不够精确的问题，采用本方法对某型号红外成像系统进行了局部畸变测试，取得了与理论较为相符的测试结果，其相对畸变测试误差不超过 0.02%，可以很好地满足红外成像系统的畸变测试需求，并对成像系统性能进行评估，有效反馈图像畸变对红外成像系统探测能力的影响。
畸变 红外成像系统 质心 distortion, infrared imaging system, centroid
陆军工程大学 石家庄校区, 河北 石家庄 050003
为了满足大行程、高精度旋转运动的需求, 以尺蠖型累积步进角位移为原理, 设计了尺蠖型超磁致伸缩旋转驱动器。以超磁致伸缩棒为动力源、直角柔性铰链为回弹元件, 通过施加特定时序的激励信号, 使钳紧机构和驱动机构有效配合, 实现了转子的步进式角位移输出。将直角柔性铰链简化为超静定梁进行了静动态特性分析, 并建立了空间力学模型。搭建了实验测试系统, 对超磁致伸缩旋转驱动器的输出性能、钳紧稳定性和输出角位移稳定性进行了实验测试。实验结果表明: 在驱动电压为4.5 V、频率为2 Hz的条件下, 平均单步角位移为278.81 μrad, 最大误差为7.92 μrad, 最大相对误差为2.83%; 系统钳紧机构的径向跳动小于1.35 μm, 驱动器工作状态稳定可靠, 输出精度高, 可实现360°转动; 模型计算结果与实验结果基本一致, 最大误差为12.11 μrad, 最大相对误差为4.34%。
超磁致伸缩 旋转驱动器 尺蠖型 直角柔性铰链 giant magnetostrictive rotary actuator inchworm right angle flexible hinge 光学 精密工程
2019, 27(10): 2215
1 南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031
2 江西理工大学 机电工程学院, 江西 赣州 341000
单一特征识别的钨矿石初选准确率低, 稳定性差, 本文提出结合模糊支持向量机和D-S证据理论相的多特征钨矿石识别方法.对矿石图像预处理后, 分别提取矿石的颜色、灰度和纹理等3类视觉特征, 对这3类视觉特征进行模糊分类得到各自的信任度, 再以这3类信任度为独立证据, 采用D-S证据理论对3类证据进行融合, 并依据分类判决规则得到最终的识别结果.试验结果表明, 通过D-S理论对模糊向量机证据的融合, 钨矿石初选的正确识别率达到96%以上, 其准确率和稳定性较单一特征均有大幅度提高, 满足生产过程中初选工艺的要求.
机器视觉 图像处理 D-S证据理论 钨矿石 模糊支持向量机 决策级融合 钨矿石初选 特征提取 Machine vision Image processing D-S evidence theory Tungsten ore Fuzzy support vector machine Decision fusion Tungsten ore primary selection Feature extraction
1 军械工程学院 光学与电子工程系，石家庄 050003
2 海南省军区装备部，海口 570236
3 解放军71192部队，山东 文登 264400
针对发射光轴的双光楔校正结构，提出了一种激光测距机光轴平行性智能检测校正方法。建立了光轴平行性偏差量与双光楔结构旋转角度之间的数学模型，利用CCD图像传感器和数字图像处理技术得到激光发射光轴与瞄准光轴之间的平行性偏差，依据所建立的数学模型解算出双光楔需要调整的角度值，结合机械校正装置转动相应的角度，实现了激光测距机光轴的校正。该方法同样适合于其他具有双光楔调整结构的光学仪器。
激光测距机 光轴平行性 智能检校 双光楔 laser range finder optic-axes parallelism intelligent calibration double optical wedges
1 军械工程学院 光学与电子工程系,河北 石家庄050003
2 海南省军区装备部,海南 海口570236
3 中国人民解放军71192部队,山东 文登264400
二维扫描振镜是激光主动探测系统实现一定视场范围内扫描探测的重要部件。针对振镜非均匀扫描的缺陷,讨论了二维扫描振镜的工作原理,分析了扫描激光光斑全覆盖条件,推导了等间距扫描量与驱动信号之间的关系式,结合单片机控制电路,给出了均匀扫描的软件实现方法,并对实现均匀扫描的电路进行了时序分析。该方法过程简单,激光光斑的均匀采样易于实现,可有效提高激光主动探测系统的探测效率。
激光主动探测 振镜 均匀扫描 active laser detection galvanometric scanner uniform scanning
本文针对带钢表面划痕缺陷，以常见的面阵LED 作为光源搭建低角度、暗域照明系统，同时基于照明系统推导出在一定照明区域中光照度函数表达式，同时对单个LED 发光强度曲线进行了拟合，得出其光强分布函数，基于该函数对照明系统进行建模，利用Tracepro 光学软件对照度函数中进行了仿真，分析其中参数β、S 与照明均匀度ΔE 之间的关系，为视觉检测照明系统的搭建提供了相应的依据，并最终通过照明实验对仿真结果进行了验证。
划痕缺陷 LED 照明系统 照明均匀性 光学仿真 直方图 scratch defect LED lighting system illumination uniformity optical simulation histogram
1 深圳市激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
2 深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
对内包层截面为六边形的国产掺Tm3+双包层光纤的光谱特性进行了较全面的实验研究。在1064nm激光泵浦下, 观察到掺铥光纤发出明亮的蓝光, 对其上转换谱进行了测量, 并分析了产生的机理。在785nm LD泵浦下, 测量了光纤的荧光谱。选用3种不同透过率的输出镜, 对长度分别为4.5m和2.2m的掺Tm3+光纤实现了2μm波段的激光输出; 利用红外光谱仪测得了激光波长。实验获得最大输出功率达到5.1W, 斜率效率41.9%, 并对实验结果做了分析。
掺Tm3+双包层光纤 光纤激光器 2μm激光 频率上转换 thulium(Tm3+)-doped double cladding fiber fiber laser 2μm laser frequency up-conversion
中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳,621900
采用密度泛函理论结合平板周期性模型研究了H原子在δ-Pu(100)面上的吸附行为.方法为广义梯度近似(GGA),同时考虑了自旋极化和无自旋极化两种情况.通过对不同吸附位置的吸附能和平衡几何结构比较发现, 吸附属于较强的化学作用, 心位吸附最稳定,桥位次之,顶位最不稳定.在无自旋极化水平,H原子吸附位距离Pu表面0.063 nm,吸附能-3.16 eV.考虑自旋极化时,H原子位于Pu表面正上方0.060 nm处,吸附能为-2.26 eV.与H配位的Pu原子数目是决定吸附过程的主要因素,配位的Pu原子数目越多,吸附越稳定.Mulliken电荷布局分析表明H和Pu表面的作用主要发生在第一层,另外两层几乎没有影响.H原子在钚表面的吸附造成了钚金属表面功涵的明显增加.
H原子 吸附 密度泛函理论 周期性模型 δ-Pu
根据高亮度超显微法原理，研究应用铜蒸气激光(CVL)散射法检验掺钕磷酸盐激光玻璃中的铂微粒夹杂物。检测结果与YAG激光破坏几率测试法进行对照，两者结果吻合得很好。
磷酸盐玻璃 铂 夹杂物
