中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
复杂地物目标的近垂直后向散射特征是影响雷达高度表回波波形的重要因素之一。对近垂直后向散射系数的获取主要采用基于参数模型的实测数据拟合方法, 但一般只适用于地势平坦且介质相对单一的地海面目标。本文基于机载雷达高度表, 针对复杂地物目标的距离-多普勒图像仿真实验数据和实测数据, 利用距离-多普勒域和地球空间域的映射关系, 提出一种后向散射系数的反演算法, 并对得到的后向散射系数进行定量分析。实验验证了提出的反演算法具有一定的适用性和参考性。
后向散射系数 反演方法 距离多普勒图像 雷达高度表 backscattering coefficient inversion method Range-Doppler image radar altimeter 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1423
1 河北科技大学机械工程学院, 河北 石家庄050018
2 石家庄铁道大学机械工程学院, 河北 石家庄 050043
3 河北博柯莱智能装备科技股份有限公司, 河北 邯郸 057150
线结构光振镜扫描测量系统通过单个反射镜片摆动实现被测对象三维面形的测量,具有环境适应性强、测量速度快和结构紧凑等优点。为降低系统装调难度、提升标定方法的通用性,提出了直接建立反射激光平面方程系数与振镜摆角关系的标定思路。考虑系统各元件间的相对位姿关系,推导并得到了激光平面各系数与振镜摆角的一般表达式。根据特定摆角处得到的激光平面方程系数,采用最小二乘方法得到该表达式中的待定系数。实验结果表明,采用所提方法标定的测量系统对阶梯块高度测量的最大相对偏差为-0.3029%,成功实现了复杂曲面的多尺度特征获取。
机器视觉 线结构光 振镜扫描 系统标定 光学学报
2022, 42(10): 1015001
相机标定是成像和计算机视觉的基础,也是传感和视觉检测的前提。相机将空间物体的三维特征点以二维形式呈现在成像平面,相机标定通过空间三维特征点与对应二维图像点确定相机的各个参数,包括内部光学特性参数的标定和相机在三维空间坐标系中位姿的标定。在简述面阵相机工作原理的基础上,对面阵相机标定模型、标定方法以及大视场相机快速标定方法进行了综述,然后讨论了相机应用领域以及标定技术的最新进展,最后展望了相机标定未来的研究方向。
探测器 相机标定 成像模型 传统标定方法 自标定方法 大视场标定 激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2400001
光谱学与光谱分析
2020, 40(10): 3038
直接相位测量偏折术 (Direct Phase Measuring Deflectometry,DPMD)解决了非连续镜面物体的测量问题,其通过数学模型直接建立了相位与深度之间的关系。在DPMD系统中,采用液晶显示屏 (Liquid Crystal Display,LCD)显示具有高对比度的条纹图案,通过相机采集经被测镜面反射的变形条纹图像,但是LCD透明层的折射效应导致DPMD测量结果出现误差。因此,提出了一种补偿DPMD系统中显示屏折射效应的方法。先建立单层折射模型,并利用光线方程标定透明层厚度及折射率。然后利用系统几何关系标定折射角角度。最后基于标定好的参数计算偏移量,对系统的深度数据进行补偿。对一个镜面台阶和一个凹面镜进行了测量,结果表明,测试精度提高了30%。因此,该方法有效提高了偏折术的测量精度。
测量 直接相位测量偏折术 液晶显示屏 折射效应 误差补偿 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 191205
基于全场相位计算的光学测量方法可获取物体表面的三维(3D)形貌,全场条纹投影轮廓术和相位测量偏折术分别用于漫反射表面和镜面物体形貌的测量。工业生产和日常生活中存在许多由漫反射面和镜面共同组成的复合表面物体,快速测量这些物体的表面形貌是保证其质量的关键。因此,提出了一种基于相位测量偏折术和条纹投影轮廓术的复合表面3D形貌测量方法,同时建立了相应的仿真系统。仿真分析了不同结构参数对3D测量结果的影响,对测量系统参数进行了优化,得到最佳参数配置。仿真和实验结果表明,优化后的测量系统能准确、高效地获得复合表面物体的3D形貌数据。
三维形貌测量 复合表面 仿真分析 相位测量偏折术 条纹投影轮廓术 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 191202
红外与激光工程
2020, 49(3): 0303015
1 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045
2 重庆大学低碳绿色建筑国际联合研究中心, 重庆 400045
3 中国科学院重庆绿色智能技术研究院中国科学院水库水环境重点实验室, 重庆 400714
4 第三军医大学西南医院检验科, 重庆 400038
三苯基锡（TPhT）是目前已知的内分泌干扰物中唯一的两种金属化合物之一, 被广泛应用于工业、 农业和交通领域, 其大量使用会对土壤、 海洋和内陆淡水环境造成不同程度的影响。 本实验采用激光共聚焦拉曼光谱采集固体TPhT的拉曼光谱信号, 尝试将该方法用于TPhT检测, 探索该方法的可行性, 并进行检测参数的优化选择。 将拉曼光谱分析检测方法与TPhT的物性研究相结合, 根据TPhT分子中不同官能团振动模式的不同, 将拉曼谱图分为高、 中、 低3个波数区(1 500～3 200, 900～1 500和100～900 cm-1)进行拉曼谱峰的归属与分析, 得到了TPhT的特征振动模式和拉曼特征峰, 并建立一套TPhT的标准拉曼图谱库, 光谱范围在100～3 200 cm-1之间。 结果表明, 当激光功率选择为衰减到原激光功率(500 mW)的0.5%、 曝光10 s、 累积2次时, 得到的拉曼谱图信噪比高且检测时间短。 在212, 332, 657, 997和1 577 cm-1处出现的信号强度较高的拉曼峰, 可作为固体TPhT拉曼检测的特征峰, 657和997 cm-1处拉曼特征峰的同时出现即可认为复杂的环境样品中存在TPhT。 实验结果给出了辨别TPhT存在的标志, 这些结果将为拉曼光谱用于实际环境样品中TPhT的残留检测提供理论依据和数据基础。
三苯基锡 内分泌干扰物 激光共聚焦拉曼光谱 拉曼特征峰 Triphenyltin Chloride Endocrine disruptors Laser confocal Raman spectroscopy The Raman characteristic peaks 光谱学与光谱分析
2016, 36(8): 2499
1 重庆理工大学 光电信息学院, 重庆 400054
2 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 跨尺度制造技术重点实验室, 重庆 400714
3 第三军医大学 西南医院, 重庆 400038
为了解决表面增强拉曼散射(SERS)衬底的吸附性差、稳定性低以及灵敏度不高的问题, 设计了一种沉积银纳米粒子的石墨烯泡沫镍SERS衬底, 并进行了实验研究。利用化学气相沉积法在泡沫镍衬底上生长石墨烯, 并通过溶液沉积的方法将合成的银纳米粒子沉积在石墨烯泡沫镍衬底表面, 烘干后制备成石墨烯泡沫镍修饰银纳米粒子的新型SERS衬底。采用罗丹明6G(R6G)对SERS衬底进行拉曼实验研究, 结果表明石墨烯能够较好地淬灭SERS衬底的背景荧光; 泡沫镍的独特三维结构能够增大衬底对检测分子的吸附; 同时, 银纳米粒子也可大幅增强衬底的SERS活性。而修饰了银纳米粒子的石墨烯泡沫镍新型衬底同时具有以上优异特性, 是一种具有很大应用潜力的新型SERS衬底。
表面增强拉曼散射 泡沫镍 石墨烯 银纳米粒子 surface-enhanced Raman scattering nickel foam graphene silver nanoparticles
1 四川大学原子与分子物理研究所 成都 610065
2 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 成都 610003
用相对论多组态Dirac-Fock方法以及不可分辨跃迁阵模型计算了类镍金离子在0.3～0.6 nm范围内的线状谱和带状谱，理论计算和实验测量较之于单纯用不可分辨跃迁阵(UTA)模型计算所得结果吻合得更好，表明当跃迁阵中含有的谱线太少，基于线谱的计算对UTA模型进行修正是合理的和必须的。
类镍金离子 UTA模型
