1 武汉大学电子信息学院，武汉 430079
2 测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉 430079
为解决高斯混合模型中噪声和光照变化带来的影响以及运算量大等问题, 先通过帧差法确定运动目标大致区域, 筛选后在确定区域内采用混合高斯模型重建背景, 并运用SUSAN算子进行边缘检测, 形态学处理后将两者结果进行“与”运算; 区域外部分按照当前帧背景更新, 两部分综合得到最终的运动目标。实验结果显示, 改进算法有良好的鲁棒性, 能很好地适应光照变化, 检测结果高效准确, 可以应用于目标跟踪领域。
运动目标检测 高斯混合模型 帧差法 SUSAN算子 moving object detection Gaussian mixture model frame difference method SUSAN operator
针对存在随机运动障碍的复杂动态环境, 提出了一种改进的机器人路径规划新方法。对于随机运动障碍, 综合考虑机器人与障碍物的相对位置及相对速度, 设计一种新的动态障碍避碰规则, 使机器人安全地避开障碍, 并避免大量迂回路径; 对于匀变速运动目标, 采用改进的人工势场法, 引入相对速度及加速度因素, 使机器人能追上目标并保持同步运动。基于Matlab的仿真实验验证了所提方法的有效性。
移动机器人 路径规划 动态避障 随机运动障碍 mobile robot path planning dynamic obstacle avoidance random moving obstacle
1 苏州科技学院数理学院， 江苏 苏州 215009
2 苏州大学信息光学工程研究所， 江苏 苏州 215006
阐述了Golay3望远镜系统入射光瞳的结构与主镜F数的关系，通过入瞳函数推导出子镜具有倾斜误差的系统点扩展函数(PSF)和调制传递函数(MTF)表达形式，利用Matlab软件模拟了子镜倾斜误差对系统PSF和MTF的影响。利用Zemax软件设计了Golay3望远镜系统，通过对系统中子镜引入倾斜误差得到了系统的PSF和MTF并与上述理论模拟结果进行了比较。以标准鉴别率板为物体进行模拟成像，分析了倾斜误差对望远镜成像性能的影响。设计结果表明：理论模拟和实例设计的PSF和MTF对倾斜误差的反应一致且比较敏感；当倾斜误差引起的波面倾斜峰谷值变化达到一个波长时，PSF和MTF的主瓣和旁瓣均发生较明显的变化，变化的方向取决于引入倾斜误差的子镜位置；而当波面倾斜峰谷值变化超过一个波长时，PSF和MTF的变化趋势基本保持不变；成像结果表明随着水平方向上的子镜倾斜误差的增加，鉴别率板竖直方向上可分辨的最大线对数变化明显。
信息光学 稀疏孔径 Golay3望远镜 倾斜误差 激光与光电子学进展
2012, 49(11): 111102
介绍了环面形稀疏孔径的结构,根据光瞳函数推导出其调制传递函数(MTF)表达式。利用Matlab软件模拟了环面形稀疏孔径在不同内外径比值e下的MTF；应用Zemax光学设计软件设计环面形稀疏孔径结构实例，分析其MTF特性并与理论模拟结果进行了比较；以标准鉴别率板为目标物体，对环面形稀疏孔径进行成像模拟，评价其成像性能，并利用阶数连续可调的分数阶微分算子增强图像。结果表明：环面形稀疏孔径调制传递函数的截止频率取决于外径的大小；随着e值的增大，MTF曲线在低频区域变得更加陡峭，且成像图像峰值信噪比逐渐减小；利用分数阶微分算子对图像进行增强，图像在细节得到强化的同时更好地保留轮廓信息。
光学设计 环面形稀疏孔径 调制传递函数 图像增强 激光与光电子学进展
2012, 49(11): 111101
1 苏州科技学院数理学院, 江苏 苏州 215009
2 苏州大学信息光学工程研究所, 江苏 苏州 215006
3 苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006
在Golay6结构稀疏孔径光学系统中，通过计算和模拟Golay6结构主镜存在径向平移(piston)误差时的光瞳函数、点扩展函数以及调制传递函数，研究子镜装调产生的piston误差对成像的影响。根据中心点亮度的要求，给出了不同半径、不同填充因子下的最大容许误差，并通过Matlab软件进行成像模拟。结果表明：在给出的最大容许误差范围内，piston误差影响不显著。
成像系统 稀疏孔径 径向平移误差 点扩展函数 调制传递函数 激光与光电子学进展
2012, 49(9): 091101
1 苏州科技学院数理学院， 江苏 苏州 215009
2 苏州大学信息光学工程研究所， 江苏 苏州 215006
3 苏州大学物理科学与技术学院， 江苏 苏州 215006
研究了共相位望远镜阵列的两种重要光束耦合误差光瞳面平移(piston)误差和光瞳面倾斜(tilt)误差。设piston误差和tilt误差都服从均值为零但标准差待定的正态分布，根据中心点亮度判据，通过迭代方法计算了piston误差和tilt误差所允许的最大标准差，揭示了这两类光束耦合误差所允许的最大标准差与子望远镜个数和遮光比的关系。Piston误差所允许的最大标准差与子望远镜的遮光比无关，但随着子望远镜个数不断增加，在0.11λ~0.08λ范围内缓慢减小。Tilt误差所允许的的最大标准差在子望远镜出瞳大小已知的情况下，随遮光比不断增加而逐渐减小，而与子望远镜个数无明显的相关性。
傅里叶光学 稀疏孔径 光束耦合误差 概率统计 共相位望远镜阵列
1 苏州科技学院 数理学院, 江苏 苏州 215009
2 苏州大学 信息光学工程研究所, 江苏 苏州 215006
提出用Golay3稀疏孔径取代望远镜两镜系统中的主镜, 以在保证望远镜角分辨率的同时减少系统的质量和体积。首先利用三级像差理论设计了一套两镜系统, 其中主镜是球面镜, 次镜是双曲面镜。用Golay3稀疏孔径代替主镜, 分析了填充因子与子镜半径的关系。然后, 通过Zemax程序对系统进行模拟, 分析了系统的调制传递函数特性及点列图。最后, 在次镜后加入两块熔石英校正镜, 并优化校正镜表面曲率半径以及成像工作距离以改进视场。通过Zemax程序模拟发现：系统的截止频率随着主镜填充因子的减小而减小, 从F=22.2%的114.5 lp/mm到F=15%的97.7 lp/mm, 再到F=10%的77.8 lp/mm; 另外, 在成像面之前加入校正镜极大地提高了系统的视场, 在0.3°视场下, 加入校正镜之前的最大像斑半径均方根值是加入后的2.5倍左右。
望远镜 Golay3稀疏孔径 两镜系统 填充因子 校正镜 telescopy Golay3 sparse aperture two-reflective system fill factor correcting lens 光学 精密工程
2011, 19(12): 2877
1 苏州大学信息光学研究所, 江苏 苏州 215006
2 苏州科技学院数理学院, 江苏 苏州 215009
3 苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006
4 常州工学院电子信息与电气工程学院, 江苏 常州 213002
Golay6为非冗余的复杂光瞳结构,导出Golay6结构复杂光瞳的光瞳函数解析式和点扩散函数的解析式,在此基础上用Matlab软件模拟了调制传递函数图像,并对目标图像进行模拟成像。针对所成像对比度下降问题,在不含噪声和含噪声情况下分别进行了讨论,利用分数阶微分算子对模拟所得图像进行图像增强,结果表明经分数阶微分算子空域增强后,图像质量明显提高。
信息光学 复杂光瞳 图像增强 分数阶微分 information optics complex pupil image enhancement fractional differential
1 苏州科技学院数理学院，江苏 苏州 215009
2 苏州亿帝电子科技有限公司，江苏 苏州 215009
设计了一种半导体激光器模组以满足实际应用的需要。在半导体激光器模组设计中，激光 器选择、光学系统设计、激光器电路设计与“邦定”技术是模组设计的关键部分。论述了半导体激光器原理， 介绍了半导体激光器模组光学系统与电路设计，阐述了模组设计中“邦定”技术的工艺流程与关键技术。模组 中半导体激光器的波长为635nm，驱动电源在3V 5V之间，激光功率在2mW左右，光学系统由一个双胶合 透镜和一个正透镜组合而成，设计研制的半导体激光器模组满足设计要求。
半导体激光器 光学设计 驱动电路 邦定 semiconductor laser optical design driving circuit bonding
