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摘要

正弦结构光场普遍应用于精密光学的三维测量,其正弦性直接或间接影响三维测量的精度。根据正弦条纹的周期性和对称性等几何特征,以计算机产生的标准正弦条纹单个周期作为编码对象,提出一种“S”型路径误差扩散的二元编码方法。整个正弦结构光模板通过周期性复制编码单元来实现,再通过高分辨率光刻技术加工制作在镀铬玻璃基板表面上。模板调制照明光源后,表征二元编码特征的高频信息直接被投影光学系统滤波,而表

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(15):151203
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摘要

双频激光干涉仪在纳米测量技术领域中的应用十分广泛,在特定的使用环境中,如何减小测量系统存在的误差,提高系统的测量精度变得越来越重要。鉴于此,提出一种利用测量环境中的振型节点减小环境振动,提高双频激光干涉仪测量精度的方法。先从理论的角度分析该方案的可行性,基于此理论搭建实验测量系统,再利用加速度传感器找到测量系统中的节点位置,最后测试双频激光干涉仪在振型节点位置和其他非节点位置处的测量重

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(15):151202
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摘要

基于光电扫描原理的分布式测量网络是一种大尺寸三维坐标测量系统,广泛应用于工业制造和装配领域。但测量网络体系庞大、测量环境复杂,增加了组网定向工作的难度,且任意节点的变动都需要重新进行组网。现有的组网定向方法过于依赖人工介入和主观估计,因此提出了一种基于自主建图、全局定位和自动导航的分布式测量网络自动组网定向方法和标定点位规划策略。实验结果表明,该组网方法在保证测量精度的前提下,提高了

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(15):151201
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摘要

高精度脉冲式激光测距的精度与时间数字转换器(TDC)的精度密切相关,基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道TDC可有效降低系统的复杂度、提高测量效率。利用Xilinx Kintex-7系列内的CARRY4模块构造延迟链作为细计数,用25位200 M的系统时钟进行粗计数,采用粗细结合的方式,在FPGA芯片内设计并验证了8通道高精度TDC。针对延迟单元的超前进位特性及其受温度电压影响的非线性时延,利用码密度测试法和在线校准法进行校准

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(13):131203
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摘要

为提高全球定位系统(GPS)软件接收机的精捕获速度和精度,提出了一种改进正交搜索优化的GPS信号精捕获方法。首先,利用GPS信号相关捕获结果去除码相位,并构建备选函数集;然后,基于信号级数分解理论,采用正交搜索实现信号精捕获,并改进了正交搜索方法,采用迭代搜索策略提高捕获速度。理论分析和实验结果表明,该方法具有较高的GPS信号精捕获频率估计精度,且精捕获收敛速度很快,能够有效降低GPS设备的资源消耗。

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(13):131206
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摘要

二帧相移提取算法具有所需条纹图数量少、处理速度快的特点,但由于二帧相移技术存在病态性问题,使算法的设计充满了挑战,鉴于此,提出一种二帧随机时域相移条纹图相移提取算法。该算法先通过高通滤波去除条纹图的背景项,再结合振幅方均根的分布规律,利用梯度下降法搜索振幅方均根的最小值,进而提取引入的相移,最后利用二步相移算法获得测量相位。仿真与实验结果表明:与其他经典算法相比,所提算法具有恢复相位误差

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(13):131205
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摘要

对空基光电对抗平台可见光变焦镜头进行了光机结构设计以及被动消热差设计,依据-20~50 ℃的工作温度指标要求,对变焦镜头进行光机热集成分析。用Patran软件对镜头加载温度应力,计算光机结构的热弹性变形,用Nastran软件解算热变形后各光学元件镜面节点的刚体位移。用Sigfit光机接口软件分析变形后每个透镜表面的Zernike系数,将结果导入Zemax中,预判镜片面型变化以及刚体位移变化对调制传递函数(MTF)与波前差的影

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(13):131204
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摘要

针对大型曲面的三维重建和形变分析技术现状,提出了一种基于双目结构光系统的曲面动态测量方法。在曲面重建过程中系统可自由移动,通过视觉定位方法恢复系统的移动路径。为保证曲面重建的精度,利用全局优化方法将各个位置提取的结构光点云统一在全局坐标系下,有效避免了位姿计算过程中的误差累积,得到了高精度的曲面形貌。将两次测量的全局坐标系位姿进行统一,利用高精度姿态传感器及静态基准点计算两次测量过程

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(13):131202
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摘要

为了解决目前飞机类目标无目标模型,且目标主体中轴线难于准确提取的难题,提出一种基于分类直线交会解析的姿态信息获取方法。通过推导基准坐标系下姿态角定义与欧拉角递进旋转的唯一对应性关系获取基准旋转矩阵,对承载姿态信息的特征直线进行分类,并提出一种在非中轴直线以外交会的姿态角信息求解方法。该方法利用特征直线与中轴线的相对姿态关系,将直接交会获取基准系下的特征直线向量作为旋转变换输入条件,利

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(09):091203
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摘要

基于光学薄膜理论,采用光学特征矩阵法推导了空气隙Fabry-Perot(F-P)标准具高反射膜反射相移与入射角的数学模型,并用TFCalc膜系设计软件仿真分析了入射角范围在0°~3°时反射相移的变化,对数学模型进行了验证。结果表明,反射相移与入射角呈指数递增,入射角度在3°时反射相移为2.88×10 -3 rad。实验搭建了F-P干涉成像光路,测得F-P标准具间距为(2015.50919±0.00002) μm,相对误差限约为8.6×10 -9;与未考虑反射相移的

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(09):091201
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