红外与激光工程
2023, 52(4): 20220686
浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
目前数码显微镜中常用的自动对焦方法分为主动式自动对焦和被动式自动对焦。主动式自动对焦依赖特定的传感器或者测距设备,通过主动发出光波并且接收反射回来的光波判断物体与对焦装置的距离,从而达到对焦目的;被动式自动对焦通过分析每个位置图像信息来判断对焦方向以及对焦位置,以达到对焦目的。被动式自动对焦由于其对结构的要求简单、成本较低,是数码显微镜最常用的自动对焦方法。主要介绍了应用于数码显微镜的自动对焦算法,简述了主动式与被动式自动对焦的原理以及发展方向,重点介绍了被动式自动对焦方法中的对焦深度法,分析了对焦深度法的两大关键技术,即清晰度评价函数及其对焦搜索算法。
成像系统 数码显微镜 自动对焦 对焦深度法 清晰度评价函数 激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0400002
1 中国科学院光电技术研究所 中国科学院光束控制重点实验室, 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
离焦造成的成像模糊, 严重影响光测设备的跟踪性能与精度。根据光测设备传感器多、跟踪精度高等特点, 提出了在单台设备上基于双目视差测距的实时调焦方案。建立了不同焦距双目视差测距模型并进行了误差分析, 介绍了光学系统调焦原理, 结合光测设备的具体参数, 进行了测距调焦数值仿真。结果表明, 像素尺寸越小, 基线、焦距的乘积越大的传感器, 其测距误差越小。以中波红外对目标进行中心跟踪, 以电视脱靶方式进行测距调焦, 能够很好地满足设备的实时调焦需求。仿真结果表明, 双目视差测距实时调焦在单台光测设备上的应用是可行的。
双目视差 测距调焦 光电跟踪测量 调焦原理 binocular parallax auto-focus method based on ranging photoelectric tracking measurement focusing principle
捷克科学院物理研究所与帕拉茨基大学光学联合实验室, 奥洛穆茨 772 07
采用基于拉普拉斯算符聚焦形貌恢复方法, 提出了模拟目标深度测量的数值模型。数值模拟的核心是基于通过几何光学预测的理想图像的卷积与透镜广义孔径函数的多色点扩散函数, 即用聚焦误差替代抛物线圆柱形貌或高斯函数。该模型可以使用基于聚焦形貌恢复方法的传感器真实组件参数、光源光谱、光学系统离差、相机的光谱灵敏度。提出了光学系统离差(消球差、消色差、色差)对确定目标表面形貌的精确度和可靠性的影响。结果表明, 该模型可以有效提高实验效率, 缩短时滞, 降低成本。
模拟模型 三维目标散焦 聚焦形貌恢复方法 点扩散函数 simulation model defocusation of 3D object shape from focus method point spread function
云南大学物理科学技术学院 物理系, 云南 昆明 650091
液体折射率的毛细管焦点测量法具有样品需要量极少和封闭测量的特点，在微量液体的折射率测量方面有重要的应用前景。为了提高毛细管焦点测量法的测量精度和改善测量的方便性，用内置CCD的电子目镜取代传统目镜，在计算机上直接观察和判断毛细管焦点的成像状态；用电动精密位移台取代传统的手动精密位移台；用新的测量系统对不同浓度的乙二醇水溶液做了折射率测量。结果表明，折射率的测量精度达到±0.0002；一次性测量样品需要量小于0.002 mL。在毛细管焦点测量法中引入电子目镜和电动精密位移台，提高了微量液体折射率的测量精度。
测量 折射率测量 焦点法 玻璃毛细管 精度 激光与光电子学进展
2012, 49(2): 021202
云南大学物理科学技术学院物理系， 云南 昆明 650091
介绍了用毛细管焦点法精确测量微量液体折射率的一种新技术。该技术基于共轴球面光学系统的成像原理，用LED(λ=580 nm，FWHM为32 nm)为测量光源，用CCD为像接收装置，一次测量样品需要量小于0.002 mL。待测样品封闭在毛细管内测量，有利于对毒性、挥发性和吸湿性强的液体介质折射率的测量。用此技术对纯水、乙醇、乙二醇和丙三醇样品的折射率做了测量，测量精度分别为0.0001，0.0002，0.0003和0.0003。论文在分析实验装置的测量灵敏度和成像景深基础上，提出了进一步提高测量精度的方法。
测量光学 液体折射率 焦点法 玻璃毛细管 测量精度
