电子科技大学光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
提出了一种用90°扭曲向列相液晶盒代替偏振片的液晶透镜成像方法。液晶透镜对焦后,在90°扭曲向列相液晶盒工作于0°旋光状态和90°旋光状态时分别获取两幅图像。通过将这两幅图像相加并减去液晶透镜未工作时获得的离焦图像,减少了未调制光引入的非理想低频分量,增强了图像对比度,降低了原来无偏振片成像处理产生的噪声。实验验证了该方法的有效性,不需要任何偏振器就可以获得清晰对焦的图像。
成像系统 液晶透镜成像 液晶盒 旋光器
电子科技大学 光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
传统静电测量仪器存在成本高、精度低及使用复杂等难题, 本文提出了一种利用液晶材料的光电特性进行静电测量的简易方法。测量所使用的液晶器件采用多层基板叠加分压结构, 多层叠加基板的分压作用实现了对高压的测量和连续性测量。该静电测量装置可以实现高低压测量范围在器件的不同区域上同时测量。首先介绍了实现这种方法的器件和系统, 然后基于外部输入已知变化电压模拟不同带电人体, 通过理论分析和实验测试实现了液晶器件的标定, 最后利用人体实际测量以及施加另一组已知变化电压计算测量误差。实验数据结果表明, 液晶器件的测量误差不超过9%。基本满足静电测量的便捷、稳定可靠、精度高等要求。
液晶器件 静电测量 电光效应 liquid crystal device electrostatic measurement electro-optical effect
1 电子科技大学光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
2 成都京东方光电科技有限公司, 四川 成都 611731
3 微晶景泰科技有限公司, 四川 成都 610051
提出一种液晶透镜爬山自动对焦算法。液晶透镜是一种可电控调焦透镜,具有良好的透镜性能。传统玻璃透镜成像系统中的爬山法自动对焦功能一般需要音圈马达带动透镜使之不断移动来寻找最佳清晰像面位置。而所提算法的自动对焦则是通过改变电压来完成的,整个对焦过程不需要任何的机械移动即可实现大范围对焦,使对焦系统的小型化成为可能。实验结果表明,液晶透镜的对焦性能良好,成像解析度高。
成像系统 液晶透镜 光焦度 自动对焦 对焦评价函数 光学学报
2020, 40(14): 1411003
1 电子科技大学 光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
2 微晶景泰科技有限公司, 四川 成都 610000
3 京东方科技集团有限公司, 四川 成都 611731
设计了一款由5片塑料非球面透镜组成的1 300万像素大孔径手机镜头。将曲面传感器引入镜头设计, 在不增加镜片数量以及保证大光圈的基础上改善了边缘像质, 解决了边缘失光问题。系统采用1/3英寸(4.8 mm×3.6 mm), 长宽比为4∶3的曲面传感器。该镜头的焦距为3.5 mm, F数为1.55, 视场角为74°, 全视场调制传递函数(MTF)均大于0.4, 最大畸变小于3.5%, 相对照度大于55%, 可以获得良好的成像效果。镜头公差灵敏度较低, 能满足加工条件。
光学设计 手机镜头 1300万像素 大孔径 曲面传感器 optical design mobile phone lens 13-megapixel large aperture curved sensors
1 电子科技大学光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
2 微晶景泰科技有限公司, 四川 成都 610000
液晶透镜因其无机械移动就可以实现对焦的优势,有望应用在机器人视觉、自动驾驶、深度测量等技术领域。在液晶透镜视觉成像系统中,为了不使用偏振片就可以获得高对比度的图像,提出一种优化的无偏振片成像算法。图像边缘体现图像的主要轮廓信息,边缘决定图像的对比度,所以此算法提取图像边缘,在边缘部分利用获取的非对焦图像和对焦图像进行图像处理,平滑区域不作处理,去除由非调制的寻常光带来的低频图像分量,提高图像边缘对比度,同时抑制平滑区域噪声的增加。实验证明,优化后的算法增强了图像边缘的对比度,相比于优化前的算法,图像噪声下降了50%。
视觉成像 液晶透镜 无偏振片成像 图像去噪
电子科技大学 光电信息学院, 四川 成都 610054
为了获得真3D的显示效果, 我们采用多层屏显示具有深度信息的衰减图的方法来实现。整个显示系统包括多层液晶显示模块、多路显示驱动模块和高亮度背光模块。多层3D图像采集和处理过程包括: 架设相机对模型进行多个角度的拍摄, 对这些投影图进行几何光学处理得到包含所有光线路径的稀疏矩阵, 再通过最小二乘法拟合实际光场得到相应的衰减图, 最后通过软件将衰减图输送到三层液晶屏显示系统进行显示。实验表明: 重构出来的图像均方差为715, 信噪比接近30 dB, 效果较好。最后实验结果证明我们的显示系统具有良好的3D效果。
多层屏 3D显示 光场 液晶显示器 multi-layer 3D display light field liquid crystal device
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江,杭州,310027
根据全息理论,从点光源菲涅尔全息图的计算出发,提出一种利用主菲涅尔波带计算三维物体菲涅尔全息图的方法.通过读取3DS文件直接获得三维物体表面各点的空间位置信息,模仿物理全息计算出点的菲涅尔图,将组成三维物体的各点的菲涅尔波带叠加从而获得三维物体的全息图.该方法区别于用菲涅尔衍射公式的传统全息计算,用加法运算代替指数、乘除运算,从而大大加快了计算输出全息图的速度,且具有信息连续、无冗余信息等特点.实验对由1060个采样点组成的物体进行全息计算,生成一幅1024×768的全息图,所需时间为83s.
信息光学 三维显示 计算机全息图 菲涅尔波带
