北部湾大学 机械与船舶海洋工程学院, 广西壮族自治区 钦州市 535011
基于相移法的三维形貌重建精度高, 对环境噪声和阴影等不敏感, 但由于多幅条纹解相位, 难以应用于动态物体的三维测量中, 为此, 提出了一种新的算法。基于Harris算法提取刚性运动棋盘格的角点, 确定相邻两帧采集条纹图像之间的像素偏差并校正采集条纹图像; 根据投影仪和摄像机的标定参数建立投影图像和采集图像之间的空间变换矩阵, 并根据变换矩阵得到校正后的投影条纹图像; 采用高速投影技术以减小帧间像素偏差; 投影校正的投影图像并对采集图像进行变换, 从而得到近似于物体静态时的采集条纹。实验结果证明, 所提算法能高精度的重建轨迹和速度确定的复杂刚性运动物体的三维形貌。
三维测量 Harris算法 空间变换矩阵 像素偏差 three-dimensional measurement Harris algorithm spacial transform matrix pixel deviation
1 中国船舶重工集团公司 第七一八研究所, 河北 邯郸 056027
2 空军驻长春地区军事代表室, 长春 130000
为实现激光束形状的二维整形,同时灵活适应入射光束发散角、尺寸等参数的变化,提高光束质量,提出了一种适用于大长宽比、变发散角的激光束二维变焦整形方法。该方法利用光线变换矩阵方法分析光路,采用柱透镜、球透镜对光束进行二维变焦整形,通过镜片位置和间距的动态调节,实现对光束在x，y两个维度上的尺寸、发散角共四个参数各自独立的调整,实时校正激光束的低阶像差,使出射光束始终保持为预定状态。试验研究表明,该方法具有光路结构简单、综合像差小、调节范围大等优点,能够显著改善高功率激光器的光束质量,尤其适用于具有大长宽比增益区的板条激光器和化学激光器的输出光束整形。
激光器 二维变焦整形 大长宽比光束 变发散角 光线变换矩阵 低阶像差 laser two-dimensional zooming beam shaping large strip beam variable divergence angle beam transform matrix lower order aberration 强激光与粒子束
2017, 29(7): 071003
电子科技大学电子工程学院，四川 成都 611731
主要研究X 频段下变频场效应管(FET)混频器的设计与仿真，利用谐波平衡法和变换矩阵法对FET 漏极混频器的工作原理进行分析，根据设计要求选取合适的FET 管，运用先进设计系统( A D S ) 软件对电路进行设计、仿真优化和加工测试。测试结果表明， 在射频频率为12.3 GHz~13.2 GHz，中频频率为1.6 GHz~2.5 GHz 时，变频损耗小于5 dB。
场效应管混频器 谐波平衡法 变换矩阵法 Field Effect Transistor drain mixer harmonic balance method transform matrix method 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(2): 233
用多种荧光标记物进行STR检测时, 由于荧光光谱的谱带展宽特性, 各个荧光光谱之间有重叠部分, 如何实现将相互重叠的各个波长上的能量有效利用起来, 对提高荧光利用效率至关重要。本文给出了一种基于矩阵分析的数据处理方法, 该方法在进行荧光探测前首先要对荧光谱进行光谱校正, 即要得到每种所用标记染料受激发射荧光的光谱分布, 根据光谱分布建立染料组合荧光信号矩阵, 然后对矩阵进行归一, 利用归一后的矩阵对所探测的荧光谱进行解谱, 从而得到所期望的荧光谱图。理论分析和实验结果表明, 该方法可以有效的利用各个波长的荧光光谱能量, 并实现对不同荧光重叠谱的有效光谱解谱。
矩阵变换 光谱校正 荧光标记 光谱串扰 Transform matrix Spectral calibration Fluorescent labels Spectra cross-talk
1 山东航天电子技术研究所 , 山东 烟台 264000
2 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
通过对机械臂末端角位移和位移直接求导, 给出了末端速度和加速度的解析表示公式, 并由此给出了迭代计算程序。由于迭代计算不需要计算第 n-1个坐标系到第 0个坐标系的变换矩阵, 因此使算法得到了简化, 有利于提高机械臂控制的实时性。
机械臂 变换矩阵 速度 加速度 manipulator transform matrix velocity acceleration
中国科学院西安光学精密机械研究所空间光学研究室, 陕西 西安 710119
依据波像差理论和坐标变换分析了大口径反射镜面形误差对光学系统初级像差特性的影响。利用Fringe Zernike多项式表示光学系统的波像差和反射镜面形误差，通过变换矩阵分析可知当系统孔径光阑（出瞳或入瞳）光学表面存在面形误差时，将会在全视场内引入常量的波像差系数。如果非系统孔径光阑表面存在面形误差，由于孔径变换的原因，除了在全视场内引入的常量波像差系数外，还将会在全视场内引入低阶的波像差系数且其零点位于中心视场，不同的波像差系数与视场的依据关系不同。分析结果表明利用坐标变换矩阵可以对反射镜面面形误差引入的波像差进行定性分析，以提高大口径反射光学系统的装调效率。
光学设计 波像差 面形误差 光学系统 三反射镜消像散系统 变换矩阵
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100191
提出一种太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵的标定方法。该方法首先利用太阳模拟器和两轴转台对太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系进行标定;然后,利用光阑接受屏和CCD图像瞄准定位系统,对立方镜坐标系和转台坐标系进行标定;最后,以转台坐标系作为中间坐标系计算出所述两坐标系的转换矩阵,从而将太阳敏感器测量的太阳视线方向间接转换到立方镜坐标系。实验结果表明,两坐标系转换矩阵的标定精度优于4″(1σ),满足太阳敏感器测量精度要求。该方法不需要精准的加工和安装工艺,同时对两坐标系转换矩阵的标定也不需要太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系保持一致,易于实现,具有实用价值。
太阳敏感器 立方镜 转换矩阵 标定 sun sensor cubic prism transform matrix calibration
南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室, 南京 江苏 210016
当布拉格光栅轴向存在大的应变梯度时,其反射光谱的形状会被扭曲,甚至出现多峰,发展非均匀应变分布重构方法对于结构健康监测技术具有重要意义。但采集反射光谱时的测试噪声会显著影响应变分布重构的精度。为此,提出了采用支持向量机对含噪的反射光谱进行回归预处理,并运用适应度排序改进的遗传优化算法结合传输矩阵反射光谱构建方法识别布拉格光栅轴向非均匀应变分布的方法。该方法将反射光谱视为时间序列,利用支持向量回归的全局优化和泛化能力进行噪声抑制,从而回归出有效的反射光谱; 通过传输矩阵方法将光栅轴向应变分段均匀化,利用改进的遗传算法进行并行重构。对多种应变分布形式下的应变重构进行了仿真研究,结果表明,支持向量机方法可以有效地进行反射光谱回归,提高非均匀应变分布重构的精度。
光纤光学 健康监测 非均匀应变分布重构 改进遗传算法 支持向量回归 传输矩阵法
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
为了提高遗传算法(GA)控制的自适应光学(AO)系统的收敛性能,建立了一套新型的基于泽尼克(Zernike)模式系数的19单元自适应光学系统模型。在优化过程中,遗传算法不直接优化变形镜(DM)19个驱动器上的电压值,而是优化前10阶泽尼克模式系数。推导出19个电压值与前10阶泽尼克模式系数之间的关系矩阵,并进行了对比数值仿真。结果表明,该系统能够更好地校正固体激光器系统输出光束的波前像差。相对于直接优化变形镜电压值的无波前自适应光学系统,该自适应光学系统能够将遗传算法的收敛速度提高5倍以上。
自适应光学 收敛速度 关系矩阵 遗传算法 变形镜
浙江大学光电系现代光学仪器国家重点实验室,杭州,310027
色域匹配是数码彩扩机实现图像颜色较好再现的关键.首先,采用一种较为实用的方法对CRT显示器进行了标定,运用Beer色料理论预测了彩色相纸的色域.在此基础上,运用非线性压缩算法实现从CRT到彩色相纸的色域匹配,同时提出了虚拟色域的概念,并加以分析研究.结果表明,非线性压缩色域匹配模型对于建立数码彩扩机的颜色管理系统具有重要实用价值.采用这种方法在国家高新技术激光数码彩扩机中取得了高质量的扩印效果.
色域匹配 CRT的标定 虚拟色域 非线性压缩 Gamut mapping CRT transform matrix Virtual gamut Non-linear compression
