期刊基本信息
创刊:
1975年 • 双月刊
名称:
光学技术
英文:
Optical Technique
主管单位:
国防科工委
主办单位:
中国兵工学会
北京理工大学
中国北方光电工业总公司
出版单位:
光学技术杂志社
主编:
揭德尔 名誉主编:周立伟
副主编:
夏阳
ISSN:
1002-1582
刊号:
CN 11-1879/O4
电话:
010)68948720 68913628
邮箱:
地址:
北京市海淀区中关村南大街5号北京理工大学求是楼137室光学技术杂志社
邮编:
100081
定价:
50元/期

本期栏目 2006, 32(4)

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光学技术 第32卷 第4期

作者单位
摘要
1 北京理工大学 信息科学技术学院电子工程系,北京 100081
2 北京工程装备系统工程研究所,北京 100093
提出了一种新的评价假目标红外示假效果的方法。该方法首先采用Harris算子提取**目标及其相应假目标的红外图像的特征点,然后采用Hausdorff距离计算所提取的特征点集之间的Hausdorff距离。该距离越大,说明假目标与真目标相差越大;该距离越小说明真、假目标越相似,也就是说假目标的红外示假效果越好。
假目标 红外 Hausdorff距离 decoy infrared Hausdorff distance 
光学技术
2006, 32(4): 0483
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所 大气光学研究中心,合肥 230031
采用激光作光源的光学粒子计数器(L-OPC)克服了白炽灯作光源时使用寿命短、发光强度不稳定、需要经常标定的缺点,但激光波长的单一也带来了一些问题,如响应曲线对折射率敏感度的变化和多值性等问题。利用Mie散射理论,通过数值模拟实验,对L-OPC的这些问题进行了分析,提出了L-OPC实验样机的设计参数。
光学粒子计数器 响应曲线 激光光源 applied optics optics design optical particle counter response laser source 
光学技术
2006, 32(4): 0486
作者单位
摘要
1 桂林医学院 物理教研室,广西 桂林 541004
2 桂林市第二人民医院 内分泌科,广西 桂林 541001
3 暨南大学 生物医学工程研究所,广州 510632
介绍了一种可实时监测细胞生命活动的显微动态图像分析技术。该技术把显微光学成像技术、数字处理技术和动态图像分析技术结合为一体,可实现对活细胞的结构功能、生长过程和环境变化的影响等进行非侵入性连续监测。通过在细胞膜弹性模量测量中的应用表明,该技术不仅原理可靠,实现容易,应用方便,而且检测速度快,测量精度高,稳定性能好。此项技术可望在生物物理学的实验研究中获得广泛的应用。
显微动态图像分析 活细胞 弹性模量 analysis of dynamic micrograph live cell elastic modulus 
光学技术
2006, 32(4): 0490
作者单位
摘要
西安工业学院 光电工程学院,西安 710032
常规的立靶测量装置要求弹道垂直预定靶面,当弹道不垂直预定靶面时,得到的测量结果是错误的。在终点弹道,有时很难保证靶面垂直飞行弹道。提出了一种由多光幕阵列组成的光幕立靶,可以实现小于70°入射角的弹丸着靶坐标的测量,不要求飞行弹道垂直靶面。在X和Y方向分别采用四个成固定角度的光幕来实现入射角度的测量,一次射击可得到弹丸的速度、速度方向上的空间角和着靶位置坐标。
立靶 弹丸 光幕靶 flying bullet location measurement system bullets optical screens 
光学技术
2006, 32(4): 0493
作者单位
摘要
北京理工大学 信息科学技术学院自动控制系,北京 100081
图像边缘检测是图像处理与分析中最基础的内容之一。现有的边缘检测算法存在检测精度低、抗噪性能差、处理速度慢等缺点。针对这些问题,提出了一种快速图像边缘检测算法。通过基于图像边缘信息的阈值分割,能快速地提取出图像的边缘轮廓,通过对其进行中心细化,可达到对物体边缘精确定位的目的。仿真实验证明,该算法在滤除图像噪声、保留细节边缘、细化边缘宽度和保持边缘连通性方面都获得了不错的效果,并且运算量小,既适用于对视频图像的实时处理,也适用于对图像中的隐蔽目标特征的提取和分析。
边缘检测 边缘提取 边缘细化。 edge detection edge extraction edge thinning 
光学技术
2006, 32(4): 0496
作者单位
摘要
空军工程大学 电讯工程学院,西安 710077
采用基于速率方程的离散算法,对双包层Er3+/Yb3+共掺光纤激光器增益介质在不同位置的动态特性进行了分析。研究了增益介质在不同位置上的能级粒子数、激光功率随时间的变化。结果表明:增益介质在不同位置振荡达到稳态前上能级粒子数随时间的变化是不同的,并呈现出了不同的变化特点;不同位置处振荡开始时的最大峰值功率与达到稳态时的功率也不同;不同位置开始振荡的时间相同,达到稳态的时间也基本相同。对这一算法的稳态结果同简化速率方程的稳态分析值进行了对比,显示了泵浦功率较大且光纤长度较长时两者所具有的差异。
Er3+/Yb3+共掺 双包层光纤激光器 动态特性 上能级粒子数 Er3+ /Yb3+ co-doped double-clad fiber laser dynamic behavior upper level population 
光学技术
2006, 32(4): 0500
作者单位
摘要
北京理工大学 信息科学技术学院光电工程系,北京 100081
可收展式分块镜共相位成像技术是实现光学系统超大口径、超高分辨率成像的关键技术。分块镜复位误差会引起各子镜之间的共相位误差和整个拼接镜面的面形误差。合理确定校正分块镜复位误差所需的自由度具有非常重要的意义。计算机仿真分析了分块镜的复位误差对拼接镜面面形误差的影响。结果表明,所需的校正自由度的个数不仅与展开机构的复位精度有关,而且与分块镜镜面的几何参数有关。
成像光学 空间光学 可收展式分块镜 复位误差 imaging optics space optics deployable segmented mirror restoration error 
光学技术
2006, 32(4): 0504
作者单位
摘要
哈尔滨工程大学 理学院,哈尔滨 150001
提出了一种基于M-Z(Mach-Zehnder)干涉仪原理的光纤超声检测技术和U形结构的光纤传感器。讨论了光纤传感器与超声波之间的相互作用关系。对传感器的灵敏度与传感光纤的有效长度、U形结构的个数之间的关系进行了理论分析,实验结果和理论分析结果是一致的。通过比较超声波在三种不同入射方式下探测器的输出电压可知,该结构的光纤传感器在声信号垂直入射时由探测器探测到的信号最强,即传感器有很强的方向性,适合于对声表面波的定向检测。
光纤M-Z干涉仪 超声 灵敏度分析 定向检测 optical fiber M-Z interferometer ultrasonic wave sensitivity analysis beamed monitoring 
光学技术
2006, 32(4): 0507
作者单位
摘要
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,教育部光电信息科学技术重点实验室,天津 300072
2 天津理工大学 光电信息与电子工程学院,天津 300191
支票中的有效印鉴是支票流通有效性的重要体现。通过对支票印鉴有效性的识别来达到对支票流通有效性识别的目的。根据我国支票图像的特点提出了基于中心-射线模型的有效印鉴识别方法。该方法是通过对印鉴各成份区域之间拓扑关系的识别来达到对有效印鉴识别的目的。在将该方法用于我国支票印鉴识别的同时,还利用了印鉴的色彩特征。实验结果表明,该方法可有效地识别我国支票中的有效印鉴,有效印鉴识别的错误排除率为0%,错误接收率为23.8%。
中心-射线模型 支票印鉴识别 支票有效性 center-rays model identification of seal imprint on bankcheck validity of bankcheck 
光学技术
2006, 32(4): 0511
作者单位
摘要
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,南京 210042
2 中国科学院研究生院,北京 100039
研究了检测大口径光学平面的子孔径拼接法。通过采用最小二乘法对相邻两个子孔径重叠区域的数据进行分析,获得了子孔径之间的拼接参量,得到了被检验镜面的整体面形信息。编制了拼接检验的计算程序,并完成了原理性实验。采用一台口径为100mm的移相干涉仪检测了两个样品,给出了拼接检测与全口径检测的对比结果。样品的口径分别为100mm和91mm。对比检测结果表明,拼接检测与直接检测两种方法的RMS之差小于5nm。
大口径光学平面 子孔径拼接 光学检测 large plano-optics stitching interferometry optical test 
光学技术
2006, 32(4): 0514
作者单位
摘要
北京航空航天大学 机械工程及自动化学院,北京 100083
基于多个旋转中心的旋转/平移扫描方法(RT扫描)可利用近轴X射线对大型回转试件进行二维CT检测。同传统的二代CT平移/旋转扫描(TR)相比,RT二维CT扫描的扫描时间是TR二维CT扫描时间的1/3。但由RT二维CT扫描插值全局重建的图像,在物体内部,其特征边缘有明显的伪影。采用一种精确的分区域重建方法可消除这种伪影。计算机仿真验证了这种重建算法的可行性。
工业CT 大型试件 精确重建 分区域反投影 industrial CT large-sized work piece accurate reconstruction back projecting data respectively 
光学技术
2006, 32(4): 0518
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710068
2 中国科学院研究生院,北京 100039
设计了一种基于多光谱技术的机载数字相机电子学系统。它包括时序产生单元、信号处理单元、信号控制单元、数据输出接口单元和数据采集存储单元等几部分。系统具有调光和行频调节功能,用以满足在不同能量状态和不同飞行高度下的成像质量。考虑到机载设备的特殊要求,对其进行了轻量化设计和机载稳定平台设计。它具有实时高速存储和实时采集数据的功能。结果表明,机载数字相机电子学系统的各种功能完全满足设计要求,为实现高分辨率探测提供了保证。
电子学 机载 多光谱 数字相机 electronic system airborne multispectral digital camera 
光学技术
2006, 32(4): 0521
作者单位
摘要
西安工业学院 光电工程学院,西安 710032
提出了一种基于特征圆单目视觉的非接触式飞机舵面角位移标定技术。用一台数码摄像机对固定在飞机舵面上的特征圆进行拍照,经数字图像处理后确定五个特征点的坐标,利用针孔成像和射影变换原理建立物像空间坐标解算模型,计算出特征圆的法线相对方向和圆心的相对位置,舵面角位移由该圆的法线方向确定。仿真结果表明,该方法具有标定过程简单、实时、快速和准确的特点,标定精度可达到0.1°。该技术也可用于航天器上实时测量交会对接时的相对位姿参数。
单目视觉 特征圆 数码摄相机 射影变换 角度标定 monocular vision characteristic circle digital camera projective change calibration of the angle of rotation 
光学技术
2006, 32(4): 0524
作者单位
摘要
1 桂林电子工业学院 电子工程系,广西 桂林 541004
2 四川大学 物理科学与技术学院,成都 610064
提出了一种利用光栅透射光谱的正负一级能量之比,通过结合正单纯形优化算法反演衍射光栅参数的新方法。在理想光栅(以正弦面型光栅为例)透射光谱曲线上叠加高斯噪声模拟了实验测量曲线;通过结合正单纯形优化算法进行模拟反演得到了光栅的折射率和光栅深度等参数。结果表明,相对误差小于2%,具有无损伤、操作简便、可重复、易推广、成本低等优点。
光学测量 衍射光栅 透射光谱 光栅参数 optical measurement diffractive grating transmission spectrum grating parameters 
光学技术
2006, 32(4): 0527
作者单位
摘要
同济大学 波耳固体物理研究所,上海 200092
以聚氨酯为中心介质组成的光学变色薄膜,当有自然光进入光学变色薄膜时,随着入射光和视角的变化,在薄膜上可以看到明显的光变色效果。这种薄膜可以单独成为一种防伪材料或与油墨组合成为一种新颖防伪油墨。根据多层复合膜光干涉原理设计和计算了光变色薄膜,所确定的薄膜膜系结构为PET(聚酯薄膜)/Cr/介质/Al。介质是有机高聚物聚氨酯。通过调节多元醇、异氰酸酯和氨基甲酸酯以及催化剂的含量和反应方程式,使聚氨酯材料具有较高的折射率,以充分体现光变色的效果。介绍了光变色薄膜的制作方法,研究了薄膜的相关特性。
光学 光变色 薄膜 聚氨酯 optical color shift film polyurethane 
光学技术
2006, 32(4): 0530
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电学院,上海 200093
2 上海第二工业大学,上海 201209
3 日本东京农工大学 应用化学系,日本 东京 184-8588
设计了一种新的阵列对接方法,即将遗传算法导入光纤、光波导分支耦合器、光纤阵列的自动对接。数值仿真结果表明,常规的八通道波导分支耦合器的对接耦合能实现各通道小于9.1dB的插入损耗,最大值与最小值之差小于0.1dB,即自动对接方案具有良好的性能。
光波导技术 自动对接 端面耦合 光纤列阵 遗传算法 waveguide technique auto-aligning end-coupling fiber array genetic algorithm 
光学技术
2006, 32(4): 0533
张维胜 1,2,*王永明 2王超 1,3金善良 4[ ... ]张红 5
作者单位
摘要
1 中国科学院 遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京 100101
2 北京高科技研究所,北京 100085
3 中国科学院 中国遥感卫星地面站,北京 100086
4 航天科工集团 第三研究院,北京 100074
5 北京师范大学 地理学与遥感科学学院,北京 100875
飞行导航、大比例尺地图更新需采用平坦小区域中高分辨率线阵推扫式卫星遥感影像。正射影像需要轨道和传感器参数,但在实际应用中有时无法得到这些数据,此时可采用一般多项式、改进多项式、小面元多项式、小样条函数、直接线性变换、有理函数、仿射模型来进行几何精纠正。在简要介绍了几种近似算法的数学模型后,重点讨论了利用SPOT52A和资源2号对粗纠正图像进行了各种实验分析和精度比较。结果表明,在平坦小区域采用各种算法均能够达到子像元精度。考虑到残差分布、计算复杂性等多种因素,对平坦小区域线阵推扫式影像的几何精纠正来说,2阶多项式模型精度较高,计算量小,且残差分布均匀。在均匀、密布控制点的情况下,它是一种较好的适合于工程作业的几何精纠正算法。
线阵推扫式影像 几何精纠正 精度比较 linear array push-broom imagery precise rectification precision comparison 
光学技术
2006, 32(4): 0537
作者单位
摘要
辽东学院 信息技术学院,辽宁 丹东 118003
分析和模拟L-band EDFA的增益特性对其优化设计和实验有着重要的意义。基于Giles模型,数值模拟了L-band EDFA中的信号光、泵浦光和放大自发辐射(ASE)在一定泵浦功率下与铒光纤长度的关系;分析了L-band EDFA本征增益平坦的产生机理;数值模拟了小信号增益平坦特性。结果表明,在一定的泵浦功率下,如果在所选择的L-band EDFA中铒光纤长度合适,则不需要任何平坦化处理就可以得到比较平坦的增益谱线。
掺铒光纤放大器(EDFA) Er-doped fiber amplifier(EDFA) ASE ASE L-band L-band 
光学技术
2006, 32(4): 0542
作者单位
摘要
1 华中科技大学 机械科学与工程学院,武汉 430074
2 武汉理工大学 机电工程学院,武汉 430070
依据白光干涉理论,研制了垂直扫描白光干涉表面三维形貌测量仪。重点对实现垂直扫描运动的工作台进行了分析。所研制的测量系统具有1nm的垂直分辨力,可用于表面粗糙度、台阶、膜厚、球面等三维形貌测量。
表面三维形貌 白光干涉 微动工作台 有限元分析 3D surface profile white-light interference nano-positioning stage finite element analysis 
光学技术
2006, 32(4): 0545
作者单位
摘要
1 南方医科大学医学图像全军重点实验室,广州 510515
2 湖南商学院物流研究所,长沙 410205
结合视觉系统的掩蔽特性提出了一种数字图像离散Radon变换(DRAT)域内嵌入水印的新算法。从不可见性和鲁棒性两个方面分析了在DRAT域中可嵌入水印的原因。以水印图像的峰值信噪比作为评价水印图像质量的标准,采用相互独立的Gaussian随机序列作为水印信号,导出了水印长度、嵌入深度、水印图像峰值信噪比三者之间的理论关系,给出了在给定图像质量条件下水印嵌入的自适应参数估计。利用Checkmark1.2系统对新水印算法进行了攻击测试。测试结果表明,新算法对常见的图像处理如滤波、边缘增强、对比度变化、剪切等攻击具有良好的鲁棒性。
数字水印 离散Radon变换 版权保护 信息隐藏 digital watermark discrete Radon transform copyright protection information hiding 
光学技术
2006, 32(4): 0548
作者单位
摘要
北京邮电大学 电信工程学院,北京 100876
分析了虚级联的传输延时和由LCAS协议引入的固定延时。在现有的SDH/SONET网络中,仅采用复用段保护或通道保护不能完全满足生存性的要求。基于它们各自的优点提出了组合保护的方法。通过仿真和分析,组合保护在恢复率和恢复时间上优于复用段保护和通道保护。
虚级联 链路容量调整技术 通道保护 复用段保护 virtual concatenation LCAS path protection multiplex section protection 
光学技术
2006, 32(4): 0553
作者单位
摘要
1 遵义师范学院物理系,贵州 遵义 563002
2 国防科技大学机电工程与自动化学院,长沙 410073
基于严格耦合波分析理论和遗传算法,研究了亚波长矩形光栅(即二元光栅)的抗反射特性。针对光通信中的1.55μm波长设计了抗反射矩形光栅。探讨了光栅周期、占空比和光栅深度的变化对抗反射特性的影响。给出了光栅的抗反射特性所适用的入射角度及波长范围。当入射角度小于30°,在光纤传输系统中入射光波长为C波段和L波段时,反射效率小于0.4%,有效地减小了光纤传输系统的回波损耗。
二元光学 亚波长矩形光栅 抗反射特性 严格耦合波分析 遗传算法 binary optics subwavelength grating with rectangular grooves antireflective performance rigorous couplewave analysis (RCWA) genetic algorithm 
光学技术
2006, 32(4): 0556
作者单位
摘要
1 北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100083
2 中国空间技术研究院东方计量技术研究所,北京 100080
基于双激光器测量机翼弹性变形量的理论模型,应用误差分析理论,分析了飞机在飞行过程中双激光器测量方法的误差。以激光器的原始测距误差为出发点,依据误差传递公式,分析了测量机翼变形量的绝对误差和相对误差,并给出了计算仿真结果和相应的图形。研究结果对机载毫米波综合孔径成像系统的图像校正和相位补偿、机载导弹挂飞试验等具有及其重要的应用价值。
机翼变形测量 双激光器测距 误差分析 绝对误差 相对误差 measurement of deformation of wing two-laser range error analysis absolute error relative error 
光学技术
2006, 32(4): 0559
作者单位
摘要
1 四川大学 电子信息学院,成都 610064
2 成都精密光学工程研究中心,成都 610041
减小大孔径超光滑玻璃表面的粗糙度是提高抛光质量的关键。实验研究了抛光过程中pH值对抛光元件表面粗糙度的影响。结果表明:抛光液的pH值对抛光元件表面粗糙度有较明显的影响;抛光过程中抛光液的pH值会随抛光时间而变化;抛光过程中,当保持抛光液处于微碱状态,且离抛光粉的等电离点较远时,抛光元件表面具有较小的粗糙度。
抛光 pH值 表面粗糙度 水解 等电离点 polishing pH value surface roughness hydrolysis the isoelectric point 
光学技术
2006, 32(4): 0562
作者单位
摘要
中国科学技术大学 精密机械与精密仪器系光电技术实验室,合肥 230027
为了测量在线转子的振动信息,以半导体激光器为光源,以PSD(position sensitive detector)为探测器,基于光电三角测量法,建立了一套包括软、硬件在内的激光测振系统。通过对该系统的标定实验表明,实际位移与所测得的位移呈线性关系。在数据处理中,对所得到的复杂时域振动信号进行了离散傅里叶变换(DFT),从而在频率域获得了转子的振动频率和振幅信息。通过采用多线程高级编程技术,解决了数据处理时间、图像及数据显示、存储时间之间的冲突,实现了在线测量。经测试表明,该测振系统的测量频率分辨率可达到0.6Hz,振幅不确定度小于±10μm。
光电三角测量法 离散傅里叶变换(DFT) 振动模态 photo-electric triangular method DFT vibration modes 
光学技术
2006, 32(4): 0565
作者单位
摘要
北京航空航天大学,北京 100083
受探测器尺寸和重建锥角的限制,基于单圆轨道扫描和FDK算法的三维CT成像方法难以对大物体进行三维CT成像。提出了一种基于平板探测器,采用锥束RT扫描方式的成像方法,推导了其三维CT成像算法。首先把对回转物体进行三次锥束平移透照的投影数据重新排成为更大范围的倾斜平行投影数据,然后经过加权滤波和反投影重建,获得物体的三维层析结果。仿真结果表明,该方法在重构大物体图像时,获得了满意的图像质量。水平方向视场是单圆轨道FDK算法视场的2.88倍,在垂直方向减少了锥角过大形成的伪影,提高了物体的重构精度。
工业CT 重建算法 圆轨道扫描 大视场扫描 industrial CT 3D-ICT 3D-ICT reconstruction algorithm circular orbit scan large field of view scan 
光学技术
2006, 32(4): 0567
作者单位
摘要
北京交通大学 光波技术研究所,北京 100044
阐述了对裸光纤光栅进行涂覆的原理和必要性。设计了一种简易可行的光纤光栅涂覆装置。该装置简单灵活,成本较低,尤其适合于长度较长的光纤光栅的一次性涂覆,涂层厚度灵活可调。以啁啾光纤光栅为例进行了涂覆实验,涂层光滑均匀,涂覆后的光栅强度得到了增强,抵抗机械应力的能力得到了提高,使用起来更方便。对光栅在涂覆前后分别作了特性参数测试。结果表明,光栅特性基本上不发生变化,性能未劣化,光纤光栅的涂覆简单易行。
光纤光栅 涂覆 紫外光源 固化材料 移动平台 fiber gratings coating ultraviolet light source curable materials mobile platform 
光学技术
2006, 32(4): 0571
作者单位
摘要
广东工业大学 机电工程学院,广州 510090
通过视觉方法获取形状在科学研究及工程实践中有着重要作用,灰度图像是最容易获取的视觉信息之一。目前由灰度重构的形状(SFS,shape from shading)受到了广泛的关注,但现有的算法稳定性差、效率低,一直阻碍着SFS方法的推广应用。受近期的视觉心理学研究成果的启发,针对SFS问题,从局部分析入手,即:在图像上,在每一灰度极值点附近,根据灰度单调变化的情况,形成一个椭圆形邻域,对应着表面凹凸区;在每一椭圆域上,形状可用抛物面逼近,其参数可由局部辐射度约束求解;整个图像被椭圆形邻域覆盖,这些覆盖可构成一个二维流形;借助于流形上单位分解函数,各局部抛物面粘合在一起,形成光滑的整体形状;总体形状在整幅图像的灰度约束下再进行全局优化,可得到最终的重构结果。给出了初步算例,算法的稳定性和效率均有大幅度提高。
由灰度重构的形状 流形方法 局部灰度分析 3D形状感知 SFS manifold method local shading analysis 3D shape perception 
光学技术
2006, 32(4): 0574
作者单位
摘要
西安电子科技大学 技术物理学院,西安 710071
为了分割照度不均匀的网格图像,提出了一种基于最大模糊熵和遗传算法的阈值分割方法。基于模糊集合理论,根据像素灰度值把原始图像中的像素分为黑和亮两个模糊集,利用最大模糊熵准则确定模糊区间的范围,寻找模糊参数的最优组合,实现图像分割。由于穷举法搜索模糊参数的最优组合存在计算复杂度高、占用存储空间大等缺点,因此采用了遗传算法确定最优阈值。为了验证该方法的有效性,对其进行了图像分割实验,并与最大类间方差法、迭代法和一维最大熵法进行了比较。实验结果表明,该方法能够自动、有效地选取阈值,分割效果优于其它三种算法,并能保留原始图像的主要特征。
图像分割 阈值 隶属函数 模糊熵 遗传算法 image segmentation threshold membership function fuzzy entropy genetic algorithm 
光学技术
2006, 32(4): 0578
作者单位
摘要
燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛 066004
研究海域或水域的海藻类型对海域或水域的污染情况调查、赤潮的预测等具有重要意义。通过对由特征激发波长(420,440,460,470,530,560,590,610nm)激发的荧光光谱取平均值[1~3],按特征激发波长从小到大的顺序,计算了由相邻激发波长激发的荧光光谱平均值的比值,并对特征数据进行了相关分析,得到的绿藻之间的相关系数大于0.95,硅藻之间的相关系数大于0.85。结果表明,由特征激发光激发的荧光光谱均值和按顺序所取的比值可作为识别海藻的特征参数。
荧光光谱 特征 识别 fluorescence spectrum character distinguishing 
光学技术
2006, 32(4): 0581
作者单位
摘要
苏州大学 现代光学技术重点实验室,江苏 苏州 215006
对超轻量化SiC反射镜进行了有限元分析。设计了超轻量化SiC反射镜的镜体结构。采用MSC.Nastran分析软件对其进行了有限元工程分析。分析结果表明,可满足SiC反射镜面形精度的要求和轻量化的要求。介绍了一种SiC反射镜无镜框支撑结构。
SiC反射镜 有限元分析 轻量化 支撑结构 SiC Mirror finite element method lightweight sustaining structure 
光学技术
2006, 32(4): 0584
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
2 中国科学院研究生院,北京 100039
针对SPIHT(set partitioning in hierarchical trees)算法的编码过程具有重复运算、存储量大等问题,提出了一种适合于DSP(digital signal processors)处理的低内存并行SPIHT算法。该算法采用乒乓缓存策略,使得数据的传输和编码能够同时进行。通过引入基于行的整型提升方案,使得只需经少量行变换就能进行列变换,提高了小波的变换速度。根据DSP的并行特性和SPIHT算法的缺点,采用“改进的最大幅值求取方法”、“误差位数以及绝对零值和绝对零集合”、“最大值与零值图”和“单棵零树编码”等多种方法对其进行了改进,大大缓解了对内存的压力,减少了算法的运算量。该算法与LZC(listless zerotree coding)算法相比,重构图像的峰值信噪比相当,但速度提高了2倍,能满足一般的实时压缩要求。
图像压缩 提升方案 乒乓缓存 image compression DSP DSP lifting scheme SPIHT SPIHT LZC LZC Ping-Pong buffer 
光学技术
2006, 32(4): 0587
作者单位
摘要
北京理工大学 信息科学技术学院自动控制系,北京 100081
针对室内导航的环境特点,提出了一种简单快速的、以踢脚线为参考目标的移动机器人室内导航方法。该方法从图像中提取踢脚线作为参考直线,通过两条直线在图像中的成像特征,提取角度和横向偏离距离作为移动机器人的状态控制输入,从而实现移动机器人的横向运动控制。该方法无需进行摄像机的外部参数标定,大大简化了计算过程,提高了视觉导航的实时性。
视觉导航 直线提取 Hough变换 移动机器人 踢脚线 vision navigation line detection Hough transform mobile robot skirt line 
光学技术
2006, 32(4): 0591
作者单位
摘要
南京理工大学 电子工程与光电技术学院,南京 210094
在移相干涉技术的相位计算中,周期函数arctan的相位值分布在[-π,π]之间,相位值分布的跃变形成了被压包后的波面。理想无噪声和边界形状规则的压包波面可以直接通过条纹扫描法进行解包。例如当被测物边界形状不规则和存在噪声(灰尘脏点)时,会导致干涉图上出现无效区域,必须采用不依赖于边界形状,能自动绕过无效区域的算法。采用区域生长法对这类干涉图进行了解包。通过编程计算表明,这种解包算法能解决光学检测中的几乎所有的干涉图处理问题。
波面解包 区域生长 干涉图复原 wave unwrapping region growing interferogram recover 
光学技术
2006, 32(4): 0594
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所 环境光学与技术重点实验室,合肥 230031
瓦斯爆炸是煤矿安全的主要威胁,对瓦斯气体浓度进行准确、快速、实时监测和预警是治理瓦斯灾害的有效手段。实验研究了近红外半导体激光吸收光谱技术在煤矿瓦斯气体安全检测中的应用。系统光源采用的是1.65μm波长的近红外可调谐DFB激光器,使用了波长调制和二次谐波检测技术,通过光纤进行信号传输。系统检测限低于0.09%,气体浓度的检测速度最高可达到0.02s。研究表明:该技术具有实时、连续、快速、非接触检测的特点;现场无带电部件,具有多点分布式遥测的能力,能够满足煤矿瓦斯安全检测的要求。
可调谐半导体激光吸收光谱 波长调制光谱 瓦斯 tunable diode laser spectroscopy(TDLAS) wavelength modulation spectroscopy gas 
光学技术
2006, 32(4): 0598
作者单位
摘要
1 核工业西南物理研究院,成都 610041
2 四川大学,成都 610064
一些低增益弱线CO2激光光谱在分离某种同位素方面是非常有用的。在成比例的混合气体中很难获得这些谱线的输出,须适当提高CO2和N2的含量,但结果给主电极的辉光放电带来了困难。通过对改装后的双预电离放电回路的参量进行调节,实现了对预电离的单独控制,有利于增强预电离效果,使高含量的CO2混合气体的放电和出光成为可能。理论和实验证明了双预电离能较好地改善TEACO2激光器的放电性能,尤其是有望实现用于分离某些同位素的弱线输出。
双预电离 放电特性 double pre-ionization TEA TEA discharge properties 
光学技术
2006, 32(4): 0601
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学 电气工程系,哈尔滨 150001
亚像元动态成像技术是实现卫星相机小型化及提高相机空间分辨率的有效方法。采用细胞神经网络(CNN)实现了对亚像元图像的实时插值,对插值的过程进行了详细的分析,并与基于亚像元图像的传统插值方法进行了对比。结果表明,亚像元成像系统细胞神经网络插值方法不仅可以节约系统资源,而且还可以提高系统的运行速度。通过仿真证明了该方法的正确性。
亚像元 细胞神经网络 图像插值 subpixel CNN image interpolation 
光学技术
2006, 32(4): 0604
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所 环境光学与技术重点实验室,合肥 230031
介绍了一种采用商用发光二极管作为探测器的新型太阳光度计。阐述了系统的结构以及该仪器在监测气溶胶光学厚度领域的应用,并与传统的太阳光度计进行了对比试验。试验表明,两种仪器具有很好的一致性。
发光二极管 太阳光度计 光学厚度 light-emitting diode sun photometer optical thickness 
光学技术
2006, 32(4): 0607
张明慧 1,2,3,*黄廉卿 1
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
2 中国科学院研究生院,北京 100039
3 空军航空大学,长春 130022
数字CR(computed radiography)医学放射图像动态范围宽、细节丰富、对比度差,只有对其进行增强处理才能满足医生临床诊断的需要。由于目前通用的CR图像增强算法的对比度和噪声增强过度,丢失了细节,为了对CR图像进行边缘细节增强,提出了一种非线性反锐化掩模算法。该算法使用钝化模糊影像来增加对选择空间频率的响应,以增强CR图像的结构边缘和细节。算法能根据CR图像的灰度特性来调节增强程度的加权因数K,从而可非线性地增强CR影像的边缘细节。实验证明,经算法处理后的CR图像细节丰富,信噪比高,细节方差与背景方差之比为通用算法的9.6倍,增强后的CR图像具有良好的视觉效果,是一种增强CR医学放射图像边缘细节的好方法。
CR医学图像 非线性反锐化掩模算法 边缘细节增强 CR medicine image non-linearity unsharp masking edge detail enhancement 
光学技术
2006, 32(4): 0610
孔乐 1,2,*唐世彪 1李承祥 3王卫 3[ ... ]阴泽杰 1
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学 理学院近代物理系,合肥 230026
2 信息工程大学 理学院数理系,郑州 450001
3 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥 230027
碳纳米管晶格动力学的研究可以提供碳纳米管结构和螺旋性等方面的相关信息。在室温下测量了单壁碳纳米管的红外吸收光谱,首次在透射法模式下观察到了其晶格振动模的红外吸收峰,通过与晶格动力学理论计算值对照,做出了振动模的初步归属。讨论了单壁碳纳米管高频振动模与管径的关系,并与高取向热解石墨振动模进行了对比。结果表明,红外吸收光谱包含有碳纳米管的许多信息,是研究其晶格动力学的有效方法。
单壁碳纳米管 红外吸收光谱 晶格动力学 single wall carbon nanotubes infrared absorption spectra lattice dynamics 
光学技术
2006, 32(4): 0612
作者单位
摘要
1 北京理工大学 信息科学技术学院光电工程系,北京 100081
2 北京控制工程研究所,北京 100080
3 中国计量科学研究院,北京 100013
论述了空间姿态敏感器表面材料测量的基本原理,即光谱漫反射基本原理和光谱相对空间反射分布测量原理。通过上述测量可以全面地考察敏感器表面材料对不同光谱成分的反射能力,以及光辐射在材料表面的反射情况。结果表明,敏感器表面材料在入射和反射角大于60°的近红外区(波长为800~2500nm),敏感器表面材料的反射辐射能量明显升高了。在紫外至可见光区(波长为250~700nm),在入射和反射角小于60°的条件下,反射辐射能量很低。
敏感器 反射辐射 测量 sensor reflected radiation measurement 
光学技术
2006, 32(4): 0615
作者单位
摘要
清华大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
在近场光存储方案中,头盘间距动态测控技术是近场光存储理论和技术的实用化。根据近场光学头的飞行特点,提出了一种基于光强干涉原理的测量系统,重点介绍了其测量原理和标定方法。采用双光路结构来提高测量分辨率,利用光偏振特性来消除反馈光对信号光的干扰。通过对系统性能的分析和试验表明,动态特性达到了500kHz,测量分辨率高于1nm,可满足系统高精度动态测试的要求。
光学测量 飞行高度 双光路 光强 optical measurement flying height dual optical path light intensity 
光学技术
2006, 32(4): 0618
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学 理学院,哈尔滨 150001
2 济南大学 理学院,济南 250022
利用激光光热偏转技术测量了钛酸钡材料的热扩散率。根据所测量材料的光热光偏转信号,通过最小二乘法中的非线性拟合,直接拟合出了材料的热扩散率,克服了光热偏转技术中“Mirage effect”步骤多、计算复杂、误差大的缺点。测量了在不同成型压力和不同烧结温度下钛酸钡材料的热扩散率,得到了热扩散率随成型压力和烧结温度的变化规律。对实验结果进行了分析和讨论。
光热偏转技术 钛酸钡 热扩散率 photothermal deflection technique BaTiO3 thermal diffusivity 
光学技术
2006, 32(4): 0621
作者单位
摘要
海军工程大学 理学院应用物理系,武汉 430033
阐述了用激光主动扫描法侦察远方飞航导弹来袭方位的原理及实验技术。以电视导引头光学系统为例,运用矩阵光学追迹法对影响“猫眼效应”回波强度的因素进行了定性和定量的分析。研究结果表明:回波强度受导引头光路中光学镜头的相对孔径、摄像管靶面倾斜和离焦的影响较大;扫描激光光束的入射角等因素对回波强度也有一定的影响。在主动扫描装置与被探测导引头相距约5000m、扫描光束的入射角为0.1rad的条件下,导引头光学系统反射面倾斜和离焦使得侦察装置接收到的回波能量与发射脉冲能量之比由理想条件下的1.0%分别下降到了0.004%和0.3%。
激光探测技术 电视导引头光学系统 反射 “猫眼”效应 矩阵光学 laser detect technique TV seeker optical system reflection “cat's eye” effect matrix optics 
光学技术
2006, 32(4): 0623
作者单位
摘要
北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100083
为了减少H.264/AVC帧间编码模式选择的计算复杂度,利用编码模式之间的相关性以及视频序列时空域的相关性,提出了有选择性的小块搜索技术和有选择性的帧内编码模式搜索技术。模拟结果表明,该算法在保持率失真性能的前提下可以大幅度减少模式选择的计算复杂度,有利于H.264的实时应用。
视频编码 运动估计 帧间编码 帧内编码 模式选择 H.264 H.264 video coding motion estimation inter-frame coding intra-frame coding mode decision 
光学技术
2006, 32(4): 0627
作者单位
摘要
1 山东大学 物理与微电子学院,济南 250061
2 中山大学 生命科学院,广州 510275
针对傅里叶变换轮廓术因混频难以准确提取基频的问题,可将小波变换用于三维形貌相位直接解调。对其原理进行了研究,通过编程实现了小波相位解调。取Morlet复小波作为小波母函数,对调制栅线图逐行进行连续小波变换,从各位置的沿尺度方向的小波变换系数幅值的极值中可直接求取对应的相位数据。由于小波函数具有空域-频率两域的局部化特性,因此它对变形栅具有很强的自适应能力。为验证新方法,对其进行了仿真分析,同时还对石膏半球模型和化妆品瓶进行了实际测量,并分别用傅里叶变换和小波变换进行了处理。结果表明,新方法有效地克服了混频的问题,改善了相位解调效果,提高了测量精度,特别适合于复杂物体的形貌测量。
形貌检测 小波变换 傅里叶变换 频谱分析 相位编码 profilometry wavelet transform Fourier transform spectrum analysis phase modulation 
光学技术
2006, 32(4): 0630
作者单位
摘要
北京理工大学 信息科学技术学院电子工程系,北京 100081
传统的边缘检测方法对噪声敏感,抑制噪声能力差;基于经典形态学的边缘检测方法虽然具有较好的去噪能力,但不能反映全部的边缘特性。为此给出了一种扩展的数学形态学的定义,并提出了一种基于扩展数学形态学的边缘检测方法。仿真结果表明,该方法不仅能有效地去除噪声,而且通过检测所得到的边缘图像具有良好的边缘特性。
扩展数学形态学 边缘检测 噪声抑制 膨胀 腐蚀 extended mathematical morphology edge detection noise suppression dilation erosion 
光学技术
2006, 32(4): 0634
作者单位
摘要
中国空空导弹研究院,河南 洛阳 471009
整流罩在高速飞行中既要对空气进行整流,同时又起光学窗口的作用。蓝宝石材料硬度高,加工非常困难。分别从精磨模、精磨磨料、抛光膜层、抛光辅料、机床速度和压力等方面介绍了一种加工蓝宝石整流罩的工艺方法。
整流罩 蓝宝石 精磨 抛光液 辅料 dome sapphire grinding polishing fluid material 
光学技术
2006, 32(4): 0636