作者单位
摘要
贵州师范学院 物理与电子科学学院,贵州 贵阳 550018
酒精浓度的非接触式测量是一种新型的测量方法。对一些特殊行业有着很大的帮助,比如酿酒业测量酒的酒精浓度,工业上生产工业酒精等。为了便于测量不能接触的酒精溶液,文中设计了一种基于近红外吸收光谱特性的酒精浓度测量系统,可以对不同浓度的酒精溶液进行非接触式连续测量。对于酒精来说,在1300~1 350 nm的光谱段浓度定性反应非常明显,使用处于该波段的红外LED发光二极管,加上光电二极管、模数转换芯片、单片机和LCD屏幕组成该系统。通过使用该系统对不同浓度的酒精进行测量,利用最小二乘法找到酒精浓度和电压信号之间的函数关系式。这样就能通过测量电压值来反推出酒精浓度值。实验表明,在该红外波段下,采集到的电压值和酒精浓度之间有良好的二次函数关系,拟合优度达到了0.99946。测量结果显示,测量值和标准值之间的相关系数R为0.999911,平均绝对误差为0.64。与传统酒精计的0.5相差不大,重复测量和连续测量的方差分别为0.0044和0.0056,证明了该装置的稳定性和可靠性符合预期。而且通过优化电路和程序,选择更为精确的酒精计作为标准,可以使误差更小。该方案相比传统测量方法结构简单,速度更快,还可以进行连续测量。在现实生活中,制酒业、医疗行业和工业生产等行业都对于测量酒精浓度有着很高的需求。该装置可以在不损坏产品的情况下进行酒精浓度测量,它的连续检测能力对某些行业的批量生产有着很大的帮助。通过改良,可以实现自动化检测。除了企业生产,也可用于制造日常使用的便携式酒精浓度测量仪。
酒精浓度测量 近红外吸收光谱特性 非接触测量 光电二极管 红外LED光源 measurement of ethanol concentration near infrared spectrometry characteristics non-contact measurement photodiode infrared LED light source 
红外与激光工程
2023, 52(12): 20230510
作者单位
摘要
中国海洋大学 光学光电子实验室, 山东 青岛 266100
本文将数字全息与显微成像技术相结合, 设计搭建了一套数字全息显微系统, 用于对浮游生物进行光场获取。基于该系统获取的光场信息, 通过在不同景深对图像进行再现, 既可以获到单一浮游生物的清晰图像,也可以获得一定水体内浮游生物微粒在海水中的三维分布情况。通过实验测得系统分辨率可以达到7.8微米, 景深可以达到10毫米, 优于一般光学显微镜的技术指标。研究结果表明优势明显的数字全息显微系统是一种适合海洋原位探测的浮游生物研究的有效方法。基于数字同轴显微系统的水下仪器开发将是下一步工作的努力方向。
数字全息 浮游生物 显微成像 同轴数字全息显微技术(DIHM) Digital holography plankton Microscopic imaging Digital in-line holographic microscopy (DIHM) 
激光生物学报
2014, 23(6): 547
温亚楠 1,*王添 2于佳 2杨宇 2[ ... ]田维坚 1
作者单位
摘要
1 青岛市光电工程技术研究院, 山东 青岛 266109
2 中国海洋大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
3 河北衡水市信息产业局, 河北 衡水 053000
针对常见的工业零部件尺寸,基于锥光全息测量原理,设计一套高精度非接触式锥光全息测量系统,并用于测量钱币表面的高度信息。首先记录钱币的锥光全息图,接着对全息图的干涉条纹进行中心线细化处理,用以计算条纹宽度变化量,进而得到被测钱币表面高度的变化。实验结果表明,当物镜焦距为50 mm 时,该测量系统的精确探测范围达到5 mm,测量误差在0.28%之内,验证了该系统设计方案的可行性和准确性。
全息 晶体双折射 锥光全息 中心线细化 
激光与光电子学进展
2014, 51(8): 080902
作者单位
摘要
中国海洋大学物理系, 山东 青岛 266100
为了有效地探测海水中微生物的分布情况,搭建了水中微生物的数字全息探测系统,具有原位、无干扰、动态、三维探测等特点。该系统的记录光路基于同轴全息术,并在此基础上引入显微镜头放大系统。实验中采用科学级CCD记录数字全息图,分析了数字再现算法,通过计算机编程计算,得到不同景深处微生物的再现像,再现结果可达到毫米量级以下的精度。实验证明,数字全息技术用于水中微生物的图像化立体探测是高效可行的。
全息术 数字全息 微生物探测 边缘提取 海洋微生物 
激光与光电子学进展
2014, 51(2): 020901
作者单位
摘要
中国海洋大学信息学院, 山东 青岛 266100
针对水下物体的三维探测和目标识别,研究了一种基于线结构光扫描的三维物体探测和三维场景重建方法。该方法使用激光线光源扫描探测区域,用标定板进行定标,建立采样数据的二维像素坐标系与三维世界坐标系的映射关系,通过坐标系变换,将二维线结构光扫描数据转变为三维物体信息。在水槽中进行了实验:采用电荷耦合器件(CCD)相机记录了线结构光扫描的图像数据,利用Matlab软件编程实现了水下场景的三维重建,通过三维重建结果可以较清晰地识别出原目标物体的形状,分析了影响探测精度的原因和改进方法。实验证明了该扫描和三维重建方法应用于水下目标探测的可行性。
成像系统 水下成像 线结构光扫描 坐标映射 三维重建 
光学学报
2012, 32(s1): s111002
作者单位
摘要
中国海洋大学 信息科学与工程学院,山东 青岛 266100
为了实现可白光下再现的全视差拼接合成全息图,结合图像处理技术、合成全息图的原理,提出一种激光直写拍摄技术.实验得到了具有57°的较大观察视场的数字合成全息图,并实现了1×1 m2大面积拼接.
合成全息 全视差 激光直写 图像处理 Stereogram Full-parallax Laser direct writing Image processing 
光子学报
2010, 39(3): 518
作者单位
摘要
中国海洋大学信息科学与工程学院,山东 青岛 266100
针对水下环境,探讨了数字全息术和图像处理技术在水下气泡场全息图的再现、识别和提取中的应用。首先完成数字全息记录及重现程序的编写并拍摄水下气泡场全息图,对全息图进行去噪处理,然后对处理过的全息图进行再现,利用边缘检测技术识别气泡并计算气泡大小,用邻域再现法统计出全息图中的气泡数目,实验证明这一方案切实可行。
数字图像处理 水下环境 气泡场探测 数字再现 
激光与光电子学进展
2010, 47(3): 031001

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