南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
环境振动会在干涉测量过程中产生随机倾斜、移相误差,导致测量精度下降。为了降低环境振动对移相干涉测量的影响,提出了一种基于倾斜相位的抗振动干涉面形测量方法。首先,利用Fourier变换将干涉图变换到频域;然后,利用频域细分操作对峰值坐标进行亚像素精度定位,求解出振动倾斜平面;最后,利用最小二乘法计算出待测面的相位分布。实验结果表明,本方法与同步移相法的复原结果具有高度一致性,波面峰谷值和均方根值的偏差较小;且本方法无需对硬件进行改动,可为振动环境下的移相干涉测量提供一种低成本、高精度的解决方案。
测量与计量 倾斜移相 频域细分 最小二乘法
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
2 中国科学院西安光学精密机械研究所中科院光谱成像技术重点实验室, 陕西 西安 710119
提出了一种高光谱Mueller矩阵成像(HMMI)方法,实现了空间、光谱和Mueller矩阵图像的同步一体化获取。详细讨论了高光谱Mueller矩阵成像的原理以及双折射干涉器剪切干涉成像过程,对偏振态发生器/偏振态分析器进行了联合优化设计,给出了系统的定标方法。为验证仪器的性能,在实验室对目标进行光谱Mueller矩阵成像,证明了利用所提方法快速获取光谱图像和Mueller矩阵图像的可行性。所提方法具有光谱分辨率高、偏振调制快等优点,为光谱Mueller矩阵成像的发展提供了一种新的思路。
成像系统 Mueller矩阵成像 傅里叶变换成像光谱仪 液晶 双折射
南京理工大学工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
提出一种快速高精度Fourier-Mellin变换图像配准方法,可提高高光谱成像过程中光谱复原的速度与精度。该方法运用两次局部上采样相位相关法,一次在对数极坐标域中估计旋转和缩放参数,另一次在笛卡尔坐标系中估计平移参数。引入梯度预处理过程,使算法更加稳健。介绍了Fourier-Mellin变换的原理,该变换可实现旋转和缩放参数的解耦合。在传统相位相关法的基础上介绍了局部上采样相位相关法。证明了梯度预处理过程的必要性。仿真结果表明,所提方法可以实现高精度的图像配准。
光谱学 亚像素图像配准 Fourier-Mellin变换 高光谱成像 光谱复原 激光与光电子学进展
2019, 56(8): 083001
南京理工大学电子工程与光电技术学院， 江苏 南京 210094
铁电液晶偏振态分析器(PSA)是宽波段偏振成像的核心组件，其抑制噪声的能力对偏振测量结果具有重要影响，因此解决宽波段铁电液晶PSA优化设计问题具有重要意义。根据宽波段偏振成像测量的基本原理推导出铁电液晶PSA的斯托克斯测量矩阵，采用遗传算法和条件数 (CN)、同样加权方差(EWV) 评价准则对偏振器件的方位角参数进行优化设计，得到铁电液晶PSA的最佳器件组合方式和方位角参数。最后，根据优化设计结果搭建多波段实验装置，对3D眼镜和偏振片进行成像测量实验。实验结果表明利用所设计方法实现的偏振测量装置能够有效测量出目标的偏振特性。
物理光学 偏振态分析器 铁电液晶 遗传算法 优化设计
南京理工大学电子工程与光电技术学院， 江苏 南京 210094
光学元件的亚表面损伤指的是在加工过程中产生的划痕和裂纹等。在激光的照射下，亚表面损伤会使光场发生变化，并且随着激光照射时间的增加，裂纹会越来越大，产生散射，最终影响光束的能量集中度。基于全内反射法测量亚表面损伤的原理提出了一种新的估计损伤深度的方法。入射光波和出射光波在样品表面下方叠加形成驻波，入射光的偏振态以及入射的角度会影响样品内部的光强分布。通过分析亚表面损伤点的光强度和入射角之间的关系，能够由入射角的改变量来估算亚表面损伤的深度。
测量 光学元件 亚表面损伤 全内反射法 驻波理论 激光与光电子学进展
2016, 53(11): 111401
