桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林 541004
针对无人潜航器(UUV)在水下容易受复杂环境的干扰而造成相对光源姿态偏转, 使定位与通信受影响的问题, 提出了一种基于曲面阵列的水下定位通信方案, 依此方案设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)为处理核心的水下定位通信系统, 并对系统进行了测试。测试结果表明: 此系统能够精确估计出接收端相对光源的姿态并做出调整, 在调整姿态后其通信性能具有明显提升。
无人潜航器 水下定位通信 曲面阵列 光通信 姿态调整 unmanned aerial vehicle underwater positioning communication curved surface array optical communication posture adjustment
1 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
2 福建鸿博光电科技有限公司, 福建 福州 350007
健康医疗领域中往往需要曲面光源照射曲面被测物,如何设计发光二极管(LED)阵列,使其产生均匀的照度分布具有一定的研究意义。为此,将柱面LED曲面面阵分成两部分,直线LED阵列和环形LED阵列。对曲面LED阵列光源和柱状曲面目标接收面的光场分布构建了反映照度分布的目标函数,确定了环形LED阵列的照度均匀性由LED灯珠的光辐射参数、灯珠阵列曲面半径、接收曲面半径和相邻两灯珠之间的夹角决定。采用TracePro光线追迹法分别计算了两种阵列的照度分布情况,通过优化LED曲面面阵排布,在柱面目标面上产生了均匀的照度分布。
成像系统 发光二极管曲面阵列 光照度均匀性 光学设计 医疗 激光与光电子学进展
2020, 57(16): 161101
江南大学理学院江苏省轻工光电工程技术研究中心, 江苏 无锡 214122
提出了一种曲面LED阵列设计方法。根据光线叠加原理,将LED排列在自由曲面上,通过曲率控制LED的出光角度。基于LED曲面阵列离轴照度分布的解析式,引入了基于模拟退火的粒子群优化算法,设定约束条件,构建均匀度评价函数,优化了LED曲面阵列的数值模型。制作出实物光源进行照度测量与缺陷检测。理论模拟和实物检测结果均显示,倾斜角度为45°,目标面与发光面面积比值为1∶0.85和1∶4时,照度均匀度分别达到91.79%和98.4%。在皮革缺陷检测中的结果表明,采用LED曲面阵列光源可凸显特定缺陷,易于图像处理,能快速准确地识别缺陷。
光学设计 发光二极管(LED) 自由曲面阵列 离轴均匀照明 机器视觉 缺陷检测 激光与光电子学进展
2019, 56(8): 082202
提出了以高分辨率、小视场的子眼镜头为中心, 曲面阵列化排布多个分辨率较低、视场大的边缘阵列子眼镜头的人工仿生复眼的结构形式.基于物方视场空间应该保证无缝拼接并尽量缩小重合区域的原则, 分析并得到子眼镜头在X方向和Y方向上视场角与复眼系统总体视场角的数学关系式,推导出了边缘阵列子眼镜头的周期阵列数n的数学模型, 确定了子眼镜头在曲面上的阵列排布方式.依据曲面阵列排布形式设计了子眼镜头曲面固定本体, 提出了利用自带光源的自准直经纬仪及计算机图像处理技术的装调方法.在实际装配和调整过程中, 完成了中心子眼镜头和边缘第一阵列子眼镜头的安装, 利用该系统采集图像数据, 结果表明: 物方视场空间的实际重合区域与理论设计一致.
仿生复眼 成像系统 视场拼接 装调 结构设计 曲面阵列 光学设计与制备 Bionic compound eye Image system Field stitching Alignment Structure design Curved surface array Optical design and fabricatio 光子学报
2014, 43(11): 1122001
