研究了大望远镜卡焦R-C系统视场改正透镜的设计.以2米级口径的望远镜为例,卡氏焦点的焦比为F/9,采用F/3、F/2.5、F/2及F/1.5四种主镜焦比,得到各自的优化结果.其最大像斑尺寸分别为0″.290,0″.418,0″.934及1″.784.研究结果表明,卡焦R-C系统视场改正镜设计的难度取决于主镜的焦比,主镜焦比在F/3左右是很容易设计好的,而若小于F/2.5,则设计难度增加很快.

激光等离子体软X射线光源是脉冲式光源,对这类光源的光谱诊断有几种方法.文章介绍了一种新的、实用的测量激光等离子体软X射线光源光谱的方法.此方法以低噪声的通道电子倍增器探测来自光源的ns量级的脉冲光信号,并由低噪声、响应快的电荷灵敏前置放大器进一步将其放大,前放的输出电荷与输入的脉冲信号的峰值成正比.使用这种方法测量了铜靶激光等离子体光源和氧、氪气体靶激光等离子体软X射线源在8～30nm波段的光谱.

毛绒纤维细度是确定毛绒品质和使用价值最重要的参数之一.本文介绍了一种动物纤维细度自动测量系统,该系统以图像分析、图像识别为基础,使用计算机自动控制方法,能够快速、简便地完成与纤维细度相关的自动测量和统计等功能,实现测量统计数据及相关图像的方便快捷管理,测量结果客观、准确.本系统的研制成功,填补了国内空白,仪器测量的标准方差σ为±0.135μm、相对误差δ为0.66%、长期测量稳定性为0.112μm,该仪器已通过部级鉴定,其性能指标达到国际先进水平,对打破国外的技术壁垒有着重要意义.随着质量控制与评估对今天的纺织工业的重要性逐渐提高,本系统有着广泛的应用前景.

信息隐藏技术是在只具平凡意义的载体中隐藏需要进行保密通信的敏感信息,只要人类感觉系统无法察觉由此所引起的载体变化,则此通信中对外表现的只是载体的属性,除了通信双方之外的任何第三方并不知道在此平凡载体通信过程中存在着隐蔽信道,由此以减少敏感信息在信道传输过程中受到攻击的可能性,因此本文认为若将信息隐藏与加密技术结合使用则可以较为完善地解决高强度的保密通信问题.文中利用所提出的基于噪声抽取信息隐藏方法实现了上述方案,算法设计过程中主要考虑了图像质量、全比特恢复能力、保密性、反检测能力等方面的因素,最后给出了实验结果和反检测分析.

随着计算机和网络技术的飞速发展,数字图像、音频和视频产品越来越需要一种有效的版权保护方法,所谓数字水印就是一种嵌入到图像、视频或音频数据中的不可见标志,可以用于多媒体数据的版权保护、认证和标注等.本文提出了一个有效的静止图像的自适应盲水印算法,在水印检测过程中不需要原始图像.原始图像经小波变换后,选择内嵌水印所需要的子带,水印根据邻居特征平均值法和奇偶判决法内嵌到频域中所选择的子带上.实验结论和攻击测试表明,本文所提议的算法具有较好的透明性,对如JPEG有损压缩、中值滤波、附加噪声、伸缩、裁剪等各种图像处理的攻击有较强的顽健性.

首先介绍了数字水印的基本原理并对图像数字水印技术进行了总结,然后提出了一种改进的基于离散Haar小波变换和量化编码的敏感数字水印技术.针对原技术的缺陷,在改进技术中,离散Haar小波变换没有进行归一化处理;此外,对量化函数和水印嵌入公式进行了修改.理论和实验证明,这些改进使得该敏感数字水印技术可以更容易地实现,消除了原有的缺陷.最后,结合纠错编码技术提出了一种在验证水印时无需原水印信息的方法.

在图像处理和计算机视觉中,Hough变换是一种应用非常广泛的图像边缘检测技术,针对传统Hough变换算法所需的存储容量大、计算量大、速度慢、效率低,不能确定曲线端点及长度的问题,提出了一种改进的Hough变换方法,它根据Hough变换思想的逆变换,采用对参数空间逐步细分的方法,逐步排除不包含直线的区域,能够有效地减少存储容量,提高运行效率,并能有效地求出曲线轮廓的端点及长度.该方法已成功运用于车牌自动识别系统的车牌分割中.

利用功率超声医疗设备对病人进行治疗的过程中，手术刀的振幅是一个关键的控制参数，它直接影响到手术的效果。由于手术刀的振幅随着环境的温度、时变非线性的负载、以及加压等因素的影响而变化，故此需要对振动系统的振幅进行稳定控制。首先分析了纵向复合棒大功率换能器加接刀具的振动系统的等效机电模型，根据等效机电模型提出了一种基于自调整PID模糊控制器的功率超 声设备振幅控制方法。并分析了自调整PID模糊控制器的结构和原理，这种控制器同PID控制器相比较，既可以消除极限环振荡，又可以消除系统余差的优点。最后给出了一种实用的方法。实验表明采用该模糊控制技术提高了系统的鲁棒性和控制精度，为超声振动系统振幅的控制提供了新的思路。

SU-8胶是一种基于环氧SU-8树脂的环氧型的、近紫外光、负光刻胶.其专门用于在非常厚的底层上需要高深宽比的应用.但是SU-8胶对工艺参数的改变非常敏感.本文对影响光刻后图形质量的主要工艺参数前烘温度和时间、中烘温度和时间、曝光时间及显影时间进行了研究,发现前烘时间和显影时间是影响图形分辨率及高深宽比的最主要的参数.随后给出了200μm厚SU-8光刻胶的建议工艺条件:200μm/s甩胶,1h的95°C前烘,近紫外光(400nm)接触式曝光,95°C的中烘 30min,PGMEA中显影20min.另外对实验中实现的主要问题基片弯曲和光刻胶的难以去除作了一定的探讨,给出了合理化建议:对于基片弯曲可采用以下四种措施来降低,降低中烘的温度同时增加中烘的时间、用厚硅片来代替薄硅片、对于薄硅片在前烘后可用金刚刀切成4～8小片、适当的设计掩模板;对于光刻胶的去除用热丙酮泡、超声清洗、反应离子刻蚀和高温灰化法相结合,能达到较好的效果.

利用磁悬浮技术将铁磁性平台悬浮在磁场中,通过线性电机无接触驱动,结合控制技术实现平台的快速精密定位.合理的设计将悬浮力和导向力两个磁悬浮系统合二为一,即结构简单,控制容易又能获得精确的导向精度.选用线性同步电机,避免了感应电机磁场感应所产生的法向力对平台的振动作用,有利于悬浮系统的控制.悬浮系统无接触,无摩擦,克服了磨损、金属粉尘及油脂污染等问题;无接触线性驱动减少了机械联结件,消除了联结间隙,减轻了重量,能有效提高动态响应频率和定位精度;这些使定位平台能够满足现代信息产业对超洁净制作环境和高精度、高效率的要求.

基于最小分辨对比度准则,研究了天空背景下红外点目标的最大探测距离估计方法.首先,分析了红外波段大气辐射传输与衰减、对比度限制光电成像系统功率响应特性,建立了目标表观对比度模型,并推导出了由气溶胶消光系数和距离参量确定的探测距离方程.然后,对目标天空背景温差、发射率,气溶胶衰减系数,瞬时视场、对比度探测阈值以及辐射波长等参数作了详细讨论.最后,利用LOWTRAN7程序的典型大气模式数据,对红外点目标探测距离进行了数值模拟.

利用CCD传感器对工件进行测量是非接触测量领域的常用方法,但受到CCD像元特征尺寸的限制,测量精度往往只能达到微米级,限制了该系统在非接触测量方面的更广泛应用.本文从算法角度提出了一种提高CCD精度的方法.实验证明,方法能将测量的精度提高一个数量级.

变线距光栅在同步辐射装置、激光核聚变装置上有着广阔的应用前景,它的制作和检测方法尚未成熟,本文在介绍变线距光栅线密度变化规律的基础上,采用级数形式表达变线距光栅线密度,比较了几种测量方法后,将云纹法引入变线距光栅的检测中,从理论上介绍了几何云纹法和云纹干涉法,几何云纹法适合于线密度很低的光栅,云纹干涉法适合于线密度较高的光栅,云纹的密度反映了光栅的线密度,如果云纹非常密,精确地测量所有云纹的坐标比较难,可以用数云纹数目的方法测出光栅的密度变化,就变线距光栅的检测分别给出了有关理论公式,并给出实际测量中的光路和初步的结果,最后指出这种方法可以用在变线距光栅的加工中.

电机的转矩和转速是最重要的两个参数,对它们的测量必须准确.根据用户提出的测量航空电机具体要求,本文分析了转矩和转速的测量原理,指出了采用应变式和光电式传感器构成测量仪更适合测量大转矩、高转速电机.虽然与传统的测量方法一致,但经过理论分析,得出了这种测量方式机械结构影响测量稳定性的原因,即传动轴受减速器齿轮啮合力作用产生的弯曲应变和结构谐振对测量精度影响最大.本文通过精确的计算,充分地考虑了机械结构对测量稳定性的影响,提出了选择转矩传感器及转速传感器的基本原理与方法.据此,在所研制的电机测量仪中,大大地提高了测量精度,并有效地减小了测量仪的体积和重量,适合航空工业应用.

由于全固体蓝光激光器的广阔的应用前景和潜在的商业价值,使全固体蓝光激光器的研究成为当前激光领域的一个热点.简述了LD泵浦全固体蓝光激光器的发展历史和现状.讨论了产生蓝光的增益介质、倍频晶体、被动调Q晶体和已出现的直腔、"V"型腔及"Z" 型腔的结构.指出了LD泵浦固体蓝光激光器面临的镀膜技术与"蓝光噪声问题"两大困难和其大功率、小型化的发展方向.

介绍了提高外场脉冲激光光斑测量距离的两个关键技术:CCD电子快门预测和背景相减技术, 并给出了提高白天外场脉冲激光光斑的测量距离的试验效果,在激光制导**系统和激光告警系统的研制中都有重要的意义.影响白天外场对脉冲激光光斑的测量距离的主要原因是激光光斑被淹没在阳光照射的背景里,不能提取光斑图像.设法让电子快门的触发脉冲在每个激光脉冲到来前的固定时间间隔产生,保证CCD捕捉到光斑的全部能量,从而可以使CCD输出最亮的光斑图像.另一方面,在激光没有照射时,采集一帧图像作为背景, 让激光照到靶板后的图像与背景图像相减,结果只在光斑照到的位置处有不同.在相减后的图像中,使激光光斑突出.试验证明采用本文介绍的技术明显地提高了外场脉冲激光光斑测量距离.

根据在实际工业生产中对激光加工的要求和激光加工自身的特点，把激光加工技术与计算机技术、精密机械传动等溶为一体形成激光加工系统的智能化精密平台，从而提高了该系统的自动化程度和加工质量。在平台的研制中主要解决以下几个关键问题：步进电机和激光电源的智能化控制；机械传动系统精度的保证；加工过程中适时监控与定位、运动精度的检测技术。

光学镜头光学与机械一体化CAD软件应用多数据库通信技术,首次改变了光学镜头分光学与机械两阶段的传统设计模式,实现光学与机械设计一次成功,跨越了机械设计阶段中的结构设计和大量零部件制图工作.通过系统提供的建立光学系统、光线追迹、像差计算、变焦距设计、像质评价和系统连接等程序模块完成光学系统设计与计算,并建立了光学设计参数和系统参数数据库.经选取该数据库的参数和光学系统型式后,系统控制程序运行自建的公用函数库和机械零部件数学模型程序库,达到自动生成光学镜头机械结构零部件图的目的,使光学镜头机械结构实现自动化设计.并给出了专用电视摄像机变焦距设计的实例.

由于Zernike多项式的各项与光学像差有相应的对应关系,用Zernike多项式对镜面面形数据进行处理的方法已经广泛应用于工程项目、光学系统设计软件和干涉检查等.用Zernike多项式作为光学和结构分析程序间的接口工具是非常方便和成熟的.本文阐述了Zernike多项式及其拟合方法和应用流程,并应用它作为数据接口工具实现了光机热各分析模块间的数据转换,并在某空间相机系统集成分析中得到应用.