1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 光学系统先进制造技术重点 实验室，吉林长春30033
2 中国科学院大学，北京100049
使用单像素探测器实现成像需要大量采样。对于目标区域仅占场景一部分的情况时，我们提出了自适应Radon单像素成像方法，能够使用单像素探测器实现目标区域的定位和成像。本文对该方法的目标定位方式、编码采样算法、重建算法等进行研究，以减少单像素成像的采样数量。基于Radon变换的基本原理，使用图像在水平和垂直方向的投影信息，以获取场景中目标区域的大小和位置。建立自适应Radon-Hadamard单像素成像模型，仅对目标区域进行单像素采样，然后使用滤波反投影技术重建目标区域。研究结果表明：所提出的自适应Radon单像素成像方法能够实现对场景中目标区域的成像，采样数量远低于重建图像的分辨率，重建图像的结构相似性系数大于95%，有效的提高了单像素成像方法的成像效率。
单像素成像 Radon变换 目标区域 采样数量 single-pixel imaging radon transform target region sampling number
针对单镜头激光三角法存在的光条遮挡问题,提出了一种解决光条遮挡问题的双镜头激光面型测量方法。首先通过实验观察并探究了光条在传感器中的分布现象及形成原因,分析了物体表面形貌、光学系统与光条分布的关系,以及光条分布对三维重建的影响;然后基于直入射激光三角法原理设计了双镜头测量系统,应用形态学处理结合灰度重心法等多种算法提取光条中心坐标,最后基于方差最小化对双镜头数据进行关联融合。实验结果表明:双镜头能够解决由光条遮挡造成的大面积形貌缺失的问题,能够重建待测物体表面形貌的完整包络,数据缺失占比小于0.5%。
测量 双镜头三角法 光条遮挡 轮廓丢失 三维重建 中国激光
2020, 47(11): 1104002
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室, 吉林 长春 130033
增强现实头盔显示器(HMD)需要两个或更多焦平面,用以显示不同焦距上的画面,既能增强景深效果又能减少单焦面带来的视觉辐辏冲突及不适感。较为传统的解决办法是使用两块分离的图像生成单元(PGU)分别显示两个焦面的内容,增加了成本,降低了可靠性并且体积庞大。使用单个图像生成单元和单个自由曲面棱镜设计了一个新的结构,在图像生成单元上设置两个分开的区域,并通过平面反射镜将其中一个图像区域中继到新的较远位置以实现双焦面显示,最终得到一个视场角为18°×16°,出瞳直径为8 mm,波长为540~640 nm,出瞳距大于15 mm,焦距为95.2 mm和35.2 mm的双焦面头盔显示光学系统。
光学设计 头盔显示 双焦面 自由曲面 光学学报
2020, 40(13): 1322004
