合肥工业大学光电技术研究院特种显示与成像技术安徽省技术创新中心, 省部共建现代显示技术国家重点实验室培育基地, 安徽 合肥 230009
为评估从偏振氧 A 带光谱中提取的气溶胶垂直剖面的信息量及提高光谱分辨率对偏振测量的气溶胶垂直剖面信息的影响, 采用线性化矢量辐射传输模型 (UNL-VRTM), 对氧 A 波段线偏振度 (DoLP) 星载测量中气溶胶垂直剖面的信息量及不同观测条件和光谱分辨率下 DoLP 的气溶胶峰高信息量变化的影响因素进行分析。研究结果表明, DoLP 所包含的气溶胶峰高的信息比辐射度更多, 辐射度的信号自由度 (DFS) 最高为 0.49, 而 DoLP 的 DFS 为 0.76; 且随着光谱分辨率的提高, 气溶胶峰高信息量增加, 对表面反射率、观测几何以及先验误差的依赖大大降低。
偏振 气溶胶垂直剖面反演 信息量分析 光谱分辨率 polarization retrieval of aerosol vertical profile information analysis spectral resolution 大气与环境光学学报
2022, 17(3): 360
合肥工业大学光电技术研究院,现代显示技术省部共建国家重点实验室, 特种显示技术教育部重点实验室, 安徽 合肥 230009
激光声音探测技术是声音探测领域中重要的研究方向,但该探测技术极易受到背景光、大气湍流等引起的噪声干扰,对探测信号的噪声进行抑制是激光声音探测技术的关键。 提出一种改进的阈值函数,通过调整参数可以改变小波系数估计值与原小波系数之间的偏差,同时尽量保存信号的特征信息。 在实验室环境下通过实验验证了基于所提改进阈值函数的小波阈值去噪法的有效性,探测信号经去噪处理后噪声得到有效去除。
激光声音探测技术 噪声干扰 阈值函数 小波阈值去噪 laser sound detection technology noise interference threshold function wavelet threshold de-noising 大气与环境光学学报
2018, 13(5): 388
合肥工业大学光电技术研究院特种显示技术教育部重点实验室, 特种显示技术国家工程实验室, 省部共建现代显示技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230009
为了实现对荧光免疫层析试条浓度的定量测量，设计了一种荧光免疫层析试条成像检测系统。采用365 nm紫外线发光二极管(LED)作为激发光源，通过手持式变倍显微镜相机采集免疫层析试条的荧光图像。根据试条图像荧光检测线和质控线区域位置相对固定的特性，使用最大类间方差遗传算法对图像进行分割，并通过对荧光区域进行定位来去除背景噪声；然后对分割出的荧光图像进行背景滤除，计算出检测线和质控线的灰度值；最后计算荧光区域的特征值，实现对荧光试条浓度的定量检测。实验证明，荧光免疫层析试条成像检测系统的重复性好，5种不同浓度的荧光试条各进行10次重复性检测，检测结果的变异系数均小于0.5%，拟合出的标准曲线的拟合程度可达0.99944，实现了快速定量化检测。
成像系统 荧光免疫层析检测试条 图像传感器 最大类间方差法 遗传算法 定量检测
1 合肥工业大学 光电技术研究院 特种显示技术教育部重点实验室
2 特种显示技术国家工程实验室, 合肥 230009
根据Czerny-Turner结构光谱仪工作原理, 以便携式微型光学系统为设计目标, 设计了一种光谱范围为200~900 nm的交叉非对称型Czerny-Turner光谱仪光学系统.通过分辨率、光谱范围等设计要求确定光谱仪大致结构后, 引入初级像差对初始结构进行进一步优化.首次提出将球差约束条件与光阑面选取相结合, 设计流程确定准直镜通光口径、光栅初始尺寸及聚焦镜中心波长对应口径, 继而结合彗差约束条件, 确定球面镜离轴角, 并基于几何光学确定聚焦镜初始通光口径的方法.利用ZEMAX软件对初始参量进行模拟优化, 并采用自主研制的样机进行光谱测量, 分析结果表明, 该光学系统能够在狭缝宽度为25 μm, 光栅常数为1.667 μm/line条件下, 实现中心波长分辨率优于1 nm, 边缘波长分辨率优于1.5 nm.
几何光学 像差理论 光学设计 Czerny-Turner结构 微型光谱仪 光栅 分辨率 Geometrical optics Aberration theory Optical design Czerny-Turner structure Micro-spectrometer Grating Resolution
1 合肥工业大学光电技术研究院特种显示技术教育部重点实验室,特种显示技术国家工程实验室,现代显示技术省部共建国家重点实验室, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
精确地测量增益及读出噪声对微型光谱仪性能评价及光谱数据处理十分重要。基于微型光谱仪的噪声原理, 推导出输出信号与噪声的函数关系, 从而提出了一种测量微型光谱仪增益及读出噪声的方法, 并以此搭建了测量系统。对自主研制的微型光谱仪进行了测量, 得到其增益为2.02 e－/ADU, 读出噪声为68.92 e－。与光子转移曲线法和暗光谱法测得的实验数据进行对比, 进一步验证了该方法的可行性和有效性。该方法理论推导过程严谨, 操作过程简单, 可广泛应用于各型号微型光谱仪增益及读出噪声的测量。
测量 微型光谱仪 增益 读出噪声
文章介绍了目前较先进的光调制器件，并对各个光调制器件的基本原理、最简单模型、最简单数学原理、优缺点(特别是能否适应于规模化集成等)、发展现状(包括一部分发展史、现阶段状况和是否已经应用于工业实际)等进行了综合分析与比较，为学者或者工程人员们选择光调制器件提供参考。
光调制器件 基本原理 优点 集成 light modulator rationale model mathematical principle advantages and disadvantages
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥 230009
文章首先介绍IEEE1588时钟同步基本原理，然后搭建了在ARM11微处理器S3C6410A下采用WinCE6.0系统的测试平台。在该测试平台下，给出了时钟同步的纯软件和硬件辅助设计，硬件辅助设计中采用了半导体芯片DP83640。经过测试，纯软件设计的时钟同步精度可达次毫秒级，而硬件辅助设计的时钟同步精度可达到次微秒级。
时钟同步 IEEE1588 IEEE1588 clock Synchronization DP83640 DP83640 S3C6410A S3C6410A
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009
文章首先介绍IEEE1588时钟同步基本原理，然后搭建了在ARM11微处理器S3C6410A下采用WinCE6.0系统的测试平台。在该测试平台下，给出了时钟同步的纯软件和硬件辅助设计，硬件辅助设计中采用了半导体芯片DP83640。经过测试，纯软件设计的时钟同步精度可达次毫秒级，而硬件辅助设计的时钟同步精度可达到次微秒级。
时钟同步 IEEE1588 IEEE1588 clock Synchronization DP83640 DP83640 S3C6410A S3C6410A
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230009
三维图像拼接技术是实现大型物体形貌测量的关键。本文在图像控制点约束的基础上,提出了一种实现三维图像拼接的新方法,即将一伪随机空间编码投射到一大型物体表面,然后用CCD在不同视角拍摄不同视场中的物体,利用重叠区域相同的某一窗口特征点进行配准,然后采用四元组法求取坐标转换矩阵,从而实现大范围自由曲面三维形貌的测量。实验结果表明:应用空间编码的图像拼接新方法可以实现大尺度三维面形的测量,拼接数据相对误差<0.8%。
空间编码 3D测量 3D图像配准 3D图像拼接 space code 3D measurement 3D image registration 3D image merge 光学 精密工程
2008, 16(11): 2268
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,合肥230009
以美国TI公司的TMS320C5410 DSP芯片为例,介绍DSP片内多通道缓冲同步串口接口(McBSP)的结构特点、针对用户经常面临的DSP系统与PC机实时交换数据时通信接口标准不兼容的问题,提出了一种新的串行通信设计方案,实现了DSP同步串口McBSP与PC机异步串口RS-232的全双工通信.
数字信号处理器 多通道缓冲串行接口 串行通信
