1 中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
将基于图像清晰度评价函数的自动聚焦算法应用于共线双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS),基于LabVIEW编写的控制软件对共线DP-LIBS实验系统与CCD相机、三维移动平台进行有效控制,将图像清晰度评价、自动聚焦算法和三维移动平台相结合,实现了样品的自动聚焦功能。实验结果表明:两激光脉冲间隔的最优位置为0.55 μs;原子谱线的稳定性高于离子谱线;采用自动聚焦系统后,光谱强度的相对标准偏差(RSD)从16.7%降低到6.7%,钢样中Cr元素和Mn元素定量分析的相关系数分别从0.851和0.639提高到0.947和0.923。自动聚焦系统能够提高信号的稳定性和测量精度。
光谱学 激光诱导击穿光谱 光谱信号稳定性 自动聚焦 清晰度评价函数
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
图像清晰度评价函数是评价各类成像系统成像质量的一个关键函数,为找到合适的图像清晰度评价算法,采用MATLAB软件对16种适用于光学显微成像系统的清晰度评价函数进行仿真,定量分析了不同算法的灵敏度、单峰性、无偏性以及运算速度。实验表明:Laplacian函数具有较高的单峰性、无偏性和灵敏度;存在高斯噪声时,Brenner函数、Tenengrad函数和基于Prewitt算子的函数以及中值滤波-离散余弦函数稳定性好;而存在椒盐噪声时,Roberts函数综合性能最优。
清晰度评价函数 高斯噪声 椒盐噪声 Laplacian函数 sharpness function Gaussian noise salt and pepper noise Laplacian function
哈尔滨工业大学 机器人技术与系统国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080
由于保偏光纤对轴时须保证旋转的光纤始终在显微镜的焦平面内，故本文设计了保偏光纤同轴度调节系统用于调节光纤相对电动旋转平台旋转中心的位置。采用显微视觉和电动位移平台运动检测出光纤的中心轴与电动旋转平台旋转中心的距离，基于图像信息对二维手动平台实施调节，计算出调节后理论上的同轴度误差。结合显微视觉建立了实验系统。以电动平台旋转轴中心为原点建立直角坐标系，通过图像处理采用最小二乘法得到光纤中心线的直线方程，确定光纤中心与电动平台旋转中心的距离。将基于图像阈值的灰度差分函数作为清晰度函数，用实验方法确定其阈值，从而有效降低白噪声的影响。实验结果显示，经过调节的光纤和电动旋转平台的同轴度误差为3 μm，能够应用在保偏光纤偏振轴的检测中。
保偏光纤 同轴度调节 显微视觉 图像处理 清晰度函数 Polarization Maintaining Fiber(PMF) coaxial error adjustment microscopic vision image processing sharpness function
调制传递函数(MTF)是评价光学系统成像质量的重要指标。根据光学传递函数测量的理论基础，以狭缝、刀口作为目标物，搭建了一套适用于工业用光学镜头的调制传递函数(MTF)测量、成本低、结构简单、精度高、稳定性好的测量光路，并根据光路特点编译了相关测量软件。测量软件根据自动聚焦的基本原理进行了自动调焦的开发，在兼顾效率和精度的前提下，分别采用爬山法和传统方法作为粗调焦和细调焦的调焦搜索算法，并根据不同物镜的成像特点采取不同聚焦函数进行聚焦判定。通过实验显示，该MTF快速检测系统具有良好的稳定性。
测量 调制传递函数 自动聚焦 聚焦评价函数 搜索算法 激光与光电子学进展
2012, 49(5): 051102
