提高光栅莫尔条纹信号质量的滤波方法 被引量：32

1

作者 吴宏圣 曾琪峰 +1 位作者 乔栋 郭帮辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1944-1949,共6页

针对莫尔条纹信号的质量问题提出一种相位差滤波法。将指示光栅上四场裂相方式中每场细分为多个不同相位的行组合,利用行组合间的不同相位排列关系来消弱高次谐波的分量,从而提高莫尔条纹信号的质量。首先,介绍了莫尔条纹的傅里叶级数... 针对莫尔条纹信号的质量问题提出一种相位差滤波法。将指示光栅上四场裂相方式中每场细分为多个不同相位的行组合,利用行组合间的不同相位排列关系来消弱高次谐波的分量,从而提高莫尔条纹信号的质量。首先,介绍了莫尔条纹的傅里叶级数表达式,对莫尔条纹的各次谐波特性进行了分析。然后,以指示光栅的图案设计为例,阐明该滤波方法消除二次、三次和四次谐波的过程。最后,通过仿真和实验,验证了该滤波方法对削弱高次谐波的有效性。实验结果表明,该滤波方法可将莫尔条纹信号的三次谐波削弱4.9%,在20μm内测量精度提高了0.5μm。另外,该方法仅改变指示光栅的刻划图案,不增加制造成本和体积,实用性强,易于工业生产。 展开更多

关键词 莫尔条纹 相位差滤波 指示光栅 高次谐波

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TDI CCD全景式航空相机的像移补偿误差分析 被引量：22

2

作者 吴宏圣 潘凝 翟林培 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第6期545-549,共5页

基于TDICCD的航空相机通常工作于推扫方式,介绍了一种新型TDICCD全景式航空相机。与相同CCD片数的推扫式相机相比,其优点是扩大了摄影视场,但同时带来摆扫方向上的像移。针对这一问题,提出了一种真角度像移补偿方法,并通过实验验证了真... 基于TDICCD的航空相机通常工作于推扫方式,介绍了一种新型TDICCD全景式航空相机。与相同CCD片数的推扫式相机相比,其优点是扩大了摄影视场,但同时带来摆扫方向上的像移。针对这一问题,提出了一种真角度像移补偿方法,并通过实验验证了真角度像移补偿的正确性。以型号为CT F3的TDICCD相机为例,对前向像移补偿误差进行了分析,提出系统的性能指标:TDICCD积分时间精度应大于5‰,扫描反射镜补偿精度应大于1%。 展开更多

关键词 航空相机 像移补偿 误差分析 CCD 摆扫 真角度

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应用于数控机床的绝对式光栅尺 被引量：3

3

作者 吴宏圣 《世界制造技术与装备市场》 2013年第3期74-77,共4页

随着现代加工业的迅速发展，数控机床的应用越来越广，同时对数控机床定位精度也日益提高，精密滚珠丝杠加角度编码器式的半闭环控制系统已很难满足用户的需求。基于半闭环控制系统的数控机床具有明显的缺点：无法控制机床传动机构所产... 随着现代加工业的迅速发展，数控机床的应用越来越广，同时对数控机床定位精度也日益提高，精密滚珠丝杠加角度编码器式的半闭环控制系统已很难满足用户的需求。基于半闭环控制系统的数控机床具有明显的缺点：无法控制机床传动机构所产生的传动误差、 展开更多

关键词 数控机床 应用 光栅尺 绝对式 闭环控制系统 角度编码器 定位精度 滚珠丝杠

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航相机的像移补偿方法及应用 被引量：25

4

作者 刘明 吴宏圣 +3 位作者 匡海鹏 修吉宏 刘钢 翟林培 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第z2期30-34,共5页

在航相机拍照时不可避免的将产生像移,要提高成像质量和相机分辨力必须进行像移补偿.首先通过分析像移产生的原因及对图像造成的影响阐述了像移补偿的必要性和对像移补偿系统的要求,然后介绍了目前国内外主要采用的像移补偿法原理、实... 在航相机拍照时不可避免的将产生像移,要提高成像质量和相机分辨力必须进行像移补偿.首先通过分析像移产生的原因及对图像造成的影响阐述了像移补偿的必要性和对像移补偿系统的要求,然后介绍了目前国内外主要采用的像移补偿法原理、实现途径及其应用范围,最后给出了一个应用多种像移补偿方案于同一相机的实例. 展开更多

关键词 航相机 曝光 像移 像移补偿

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像移补偿技术综述 被引量：38

5

作者 刘明 匡海鹏 +3 位作者 吴宏圣 刘钢 修吉宏 翟林培 《电光与控制》 2004年第4期46-49,共4页

　航相机照相时不可避免的会产生像移,像移补偿是提高成像质量和相机分辨力必不可少的环节。首先通过分析像移的产生原因及对图像造成的影响阐述了像移补偿的必要性,然后介绍了目前国内外较多采用的像移补偿法原理及其应用范围,最后给... 　航相机照相时不可避免的会产生像移,像移补偿是提高成像质量和相机分辨力必不可少的环节。首先通过分析像移的产生原因及对图像造成的影响阐述了像移补偿的必要性,然后介绍了目前国内外较多采用的像移补偿法原理及其应用范围,最后给出了一个应用多种像移补偿法相机的实例及像移补偿技术的发展趋势。 展开更多

关键词 航空航天相机 像移 像移补偿 曝光

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太阳能热发电聚光系统的研究进展 被引量：26

6

作者 韩雪冰 魏秀东 +3 位作者 卢振武 吴宏圣 郭邦辉 杨洪波 《中国光学》 EI CAS 2011年第3期233-239,共7页

概述了太阳能热发电技术的发展状况,介绍了用于太阳能热发电的5种聚光系统,包括槽式、碟式、塔式、线性菲涅耳式以及地面接收式。详细阐述了这些聚光系统的光学结构、聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺,指出了不同聚光系统在聚... 概述了太阳能热发电技术的发展状况,介绍了用于太阳能热发电的5种聚光系统,包括槽式、碟式、塔式、线性菲涅耳式以及地面接收式。详细阐述了这些聚光系统的光学结构、聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺,指出了不同聚光系统在聚光过程中的优缺点。文中的讨论可为太阳能热发电聚光系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 太阳能热发电 聚光系统

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目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度影响的理论分析 被引量：26

7

作者 郭帮辉 黄剑波 +1 位作者 王志 吴宏圣 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2011年第1期16-19,共4页

红外热像仪进行测温时,目标距离和视场角变化,会大大降低测温精度。根据几何光学和红外目标辐射理论,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,并结合研制的一套红外热像仪系统参数,计算了温度测量误差。提出了提高测温精度... 红外热像仪进行测温时,目标距离和视场角变化,会大大降低测温精度。根据几何光学和红外目标辐射理论,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,并结合研制的一套红外热像仪系统参数,计算了温度测量误差。提出了提高测温精度的方法,采用此方法,对相同条件下的物体测温,测量误差仅为-0.22℃,在很大程度上减小了目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度的影响。 展开更多

关键词 红外热像仪 测温精度 目标距离 视场角 温度修正

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增量位移集成光电传感器设计 被引量：6

8

作者 刘阳 吴宏圣 +1 位作者 杨帆 许家林 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第10期992-997,共6页

为了提高处理增量位移信息的集成光电传感器输出信号的有效精度,降低输出阻抗,以保证光电传感器的性能。基于0.35μm CMOS工艺,采用Cadence设计了1款用于处理增量位移信号的光电传感器,并对关键参数进行了理论推导以及验证。实验结果表... 为了提高处理增量位移信息的集成光电传感器输出信号的有效精度,降低输出阻抗,以保证光电传感器的性能。基于0.35μm CMOS工艺,采用Cadence设计了1款用于处理增量位移信号的光电传感器,并对关键参数进行了理论推导以及验证。实验结果表明,该光电传感器输出信号有效精度优于10 bit,输出阻抗低于5Ω,各项性能指标均符合行业标准,并且能够稳定地运行。 展开更多

关键词 增量位移 光电传感器 有效精度 输出阻抗

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8位单片机实现ARINC429总线通信的方法 被引量：5

9

作者 修吉宏 李友一 +2 位作者 吴宏圣 匡海鹏 翟林培 《航空制造技术》 2005年第2期94-97,共4页

总线技术是航空电子综合化系统中的关键技术之一,有效、便捷、可靠的数据传输是保证设备之间资源共享和信息融合的重要前提。本文对AR-INC429总线进行了概要描述,并从软硬件两个方面介绍了HS3282实现8位单片机间ARINC429总线通信的方法。

关键词 8位单片机 ARINC429总线 通信 信息融合 总线技术 数据传输 软硬件 航空电子 综合化

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镀银膜轴承在油和脂润滑下的摩擦性能 被引量：1

10

作者 曹萍 白越 +2 位作者 张艳华 高庆嘉 吴宏圣 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期29-31,共3页

试验研究镀银膜轴承在干摩擦、润滑油和润滑脂复合润滑下的摩擦性能。试验结果显示:在中低转速下,镀银膜轴承在银膜和液体润滑剂(油和脂)复合润滑下的摩擦因数仅相当于银膜干摩擦下摩擦因数的10%左右,且变化平稳;在高转速下,试验轴承在... 试验研究镀银膜轴承在干摩擦、润滑油和润滑脂复合润滑下的摩擦性能。试验结果显示:在中低转速下,镀银膜轴承在银膜和液体润滑剂(油和脂)复合润滑下的摩擦因数仅相当于银膜干摩擦下摩擦因数的10%左右,且变化平稳;在高转速下,试验轴承在银膜和液体润滑剂复合润滑下的摩擦因数随转速增加而增加,且银膜与润滑脂复合润滑条件下的摩擦因数随转速增加得更快,但仍小于银膜干摩擦下的摩擦因数;镀银膜轴承在银膜和液体润滑剂(油和脂)的复合润滑下的磨损小于银膜干摩擦时的磨损;中低转速下,镀银膜轴承在液体润滑剂(油和脂)复合润滑下的摩擦磨损性能远优于银膜干摩擦时的摩擦磨损性能。 展开更多

关键词 镀银膜轴承 摩擦 磨损

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300～1100nm多波段成像光学系统设计及杂光分析 被引量：12

11

作者 郭帮辉 孙强 +3 位作者 王志 王健 吴宏圣 刘殿双 《中国光学与应用光学》 2010年第5期474-479,共6页

设计了一套300～1100nm多波段光学系统,该系统能对目标的近紫外、可见光和近红外3个波段同时成像,可满足目标多波段信息探测的要求。由于在光学系统中镜筒内壁反射和棱镜表面反射会产生杂光和鬼像,因此,利用Light-Tools软件对此系统的... 设计了一套300～1100nm多波段光学系统,该系统能对目标的近紫外、可见光和近红外3个波段同时成像,可满足目标多波段信息探测的要求。由于在光学系统中镜筒内壁反射和棱镜表面反射会产生杂光和鬼像,因此,利用Light-Tools软件对此系统的杂光和鬼像进行了模拟分析。模拟结果表明,视场之外11.7～18.3°和-11.7～-18.3°的入射光线被胶合棱镜上下表面反射后,会聚焦到3个探测器靶面范围内,形成鬼像;6.2°～9.8°和-6.2°～-9.8°的入射光线被镜筒反射后会在3个探测器上形成杂光。利用设计的多波段光学系统进行了相关实验,结果证明了模拟分析的正确性,表明此分析能用于指导多波段光学系统的设计和研制。提出了减少杂光和鬼像的相应措施,实验结果验证了提出的措施能够减少杂光及消除鬼像,提高系统成像质量。 展开更多

关键词 多波段光学系统 杂光 鬼像 成像质量

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应用数学坐标变换方法计算航空相机像面旋转 被引量：11

12

作者 张树青 丁亚林 +2 位作者 李友一 吴宏圣 许永森 《光学仪器》 2007年第1期22-26,共5页

对相机成像光学系统成像特性分析,将整个相机抽象为一个简单数学模型。在笛卡尔坐标系中,通过数学坐标变换和几何光学的方法对不同工作方式的航空相机由扫描反射镜沿俯角方向旋转引起目标像旋转问题作定量计算,为偏流补偿机构工程应用... 对相机成像光学系统成像特性分析,将整个相机抽象为一个简单数学模型。在笛卡尔坐标系中,通过数学坐标变换和几何光学的方法对不同工作方式的航空相机由扫描反射镜沿俯角方向旋转引起目标像旋转问题作定量计算,为偏流补偿机构工程应用提供理论依据。 展开更多

关键词 笛卡尔坐标系 坐标变换 几何光学 像面旋转

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基于CANoe模拟控制单元的仪表功能测试方法设计 被引量：3

13

作者 张立华 吴宏圣 《计算机与现代化》 2013年第6期203-206,共4页

在电气控制单元功能验证阶段,传统的测试方法往往是在试验台架上进行电气控制单元的功能测试,对测试环境的要求比较高。为避免对测试环境的依赖,本文设计一种利用CANoe软件模拟控制单元的测试方法。以测试某车型的仪表显示车身信息功能... 在电气控制单元功能验证阶段,传统的测试方法往往是在试验台架上进行电气控制单元的功能测试,对测试环境的要求比较高。为避免对测试环境的依赖,本文设计一种利用CANoe软件模拟控制单元的测试方法。以测试某车型的仪表显示车身信息功能为例,先利用CANoe软件建立数据库和控制面板,然后连接硬件设备,搭建软件测试仿真环境,模拟车身控制单元节点发送总线报文信号,验证仪表即时显示车身信息的功能。结果表明,本文设计的方法在不依赖测试环境的情况下也可较好地完成功能测试。 展开更多

关键词 汽车总线 数据库 模拟控制单元 总线报文 功能测试

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基于JC09光栅尺位移传感器的光栅副间隙分析 被引量：2

14

作者 张雪鹏 蔺春波 吴宏圣 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第7期123-127,共5页

基于JC09光栅尺位移传感器,根据几何光学原理,分析计算了光栅副间隙的最佳理论值和允许的误差范围。针对JC09光栅尺,给出了实际工程中可操作的间隙范围。

关键词 位移传感器 光栅尺 间隙

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绝对式直线光栅尺可靠性预计 被引量：1

15

作者 张立华 吴宏圣 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第10期98-100,共3页

为了能够准确有效地评估现有绝对式光栅尺的可靠性,对当前绝对式光栅尺的可靠度能够有一个定量的分析,因此对目前某型号绝对式光栅尺进行了研究。首先,建立了可靠性模型,然后,引入了相似比较法和国家军用标准GJB/Z299C《电子设备可靠性... 为了能够准确有效地评估现有绝对式光栅尺的可靠性,对当前绝对式光栅尺的可靠度能够有一个定量的分析,因此对目前某型号绝对式光栅尺进行了研究。首先,建立了可靠性模型,然后,引入了相似比较法和国家军用标准GJB/Z299C《电子设备可靠性预计手册》中常用的元器件应力法对该光栅尺进行了详细的预计,定量地预测其可靠性水平,最后,给出了预计结果,对预计的结果进行了分析,找出系统薄弱环节,给出了提高可靠性的对策。结果表明:可靠性预计的结果表明该型号的的绝对式光栅尺的平均无故障间隔时间11987h达到了原目标要求的10000h。该方法具有实用性,能够利用此方法来对绝对式光栅尺的可靠性进行预计,而且评价出的可靠性水平可以指导该绝对式光栅尺的可靠性测试与试验。 展开更多

关键词 可靠性预计 绝对式光栅 元器件应力法

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光栅副间隙动态测量设备的设计 被引量：1

16

作者 张雪鹏 吴宏圣 《机电产品开发与创新》 2015年第2期26-28,共3页

基于光学测量和图像处理,设计了一种用于测量光栅尺读数头装配过程中指示光栅装配时光栅副间隙的设备。试验测量结果表明,设备测量结果可靠,全区间测量误差<5%,使用区间测量误差<3%。为光栅副装配中间隙测量提供了可靠的测量方法... 基于光学测量和图像处理,设计了一种用于测量光栅尺读数头装配过程中指示光栅装配时光栅副间隙的设备。试验测量结果表明,设备测量结果可靠,全区间测量误差<5%,使用区间测量误差<3%。为光栅副装配中间隙测量提供了可靠的测量方法和设备。 展开更多

关键词 光栅尺 光栅副 间隙测量

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近水面作业的机器人综合减摇研究

17

作者 张立华 吴宏圣 张杰 《长春大学学报》 2012年第8期918-922,共5页

近水面作业的机器人会受到波浪干扰力的影响,很难保持稳定的姿态。根据机器人近水面作业时所受到的波浪干扰力的计算方法和机器人六自由度模型的状态空间表达式,计算出适用于变结构控制器的状态空间方程。在此基础上进行了积分变结构控... 近水面作业的机器人会受到波浪干扰力的影响,很难保持稳定的姿态。根据机器人近水面作业时所受到的波浪干扰力的计算方法和机器人六自由度模型的状态空间表达式,计算出适用于变结构控制器的状态空间方程。在此基础上进行了积分变结构控制器的设计过程,然后借助Matlab软件,对机器人的横摇、纵摇运动中带有PID控制器和带有变结构控制器两种情况分别进行仿真,经过对比分析,变结构控制器较好的控制了机器人的姿态。 展开更多

关键词 近水面机器人 运动模型 综合减摇 积分变结构控制器

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300～1100nm宽波段光学系统设计 被引量：6

18

作者 刘娟娟 郭帮辉 +3 位作者 吴宏圣 刘英 王健 孙强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1766-1769,共4页

为了在工业检测中实现可见光探测向近紫外和近红外波段的拓展,在消色差和消热差的要求下,完成了300～1100nm宽波段光学系统设计,并进行了工业检测样机研制.为了获得足够的后工作距,系统采取反远距的结构型式,并在后工作距内放置镀膜棱... 为了在工业检测中实现可见光探测向近紫外和近红外波段的拓展,在消色差和消热差的要求下,完成了300～1100nm宽波段光学系统设计,并进行了工业检测样机研制.为了获得足够的后工作距,系统采取反远距的结构型式,并在后工作距内放置镀膜棱镜进行三路分光,分别实现近紫外、可见光和近红外成像.通过合理选择透镜材料来达到消色差要求,采用移动透镜来完成消热差设计.系统视场为±3.5°,焦距为66.5mm,F/#为3.3,后工作距为63mm,总长132mm.结果表明:系统在50lp/mm处的MTF均大于0.3,在-10～+50℃温度范围内保持良好成像,成像质量满足实用要求.所研制样机在实验中获得满意结果.系统通过宽波段探测增大了目标信息获取量,在工业检测和农业检测领域具有巨大优势. 展开更多

关键词 宽波段 消热差 反远距 光学设计

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基于FPGA的EnDat协议时序研究 被引量：3

19

作者 蔺春波 吴宏圣 +1 位作者 乔栋 张雪鹏 《电子测量技术》 2016年第3期91-94,共4页

国内对EnDat协议的研究局限于读取编码器的位置信息,对没有研究编码器寄存器,而这些寄存器提供了编码器在运行过程中的重要参数,本文针对这一缺陷研究了EnDat协议的寄存器读取时序。根据EnDat通讯协议手册,设计了能够访问海德汉LC183绝... 国内对EnDat协议的研究局限于读取编码器的位置信息,对没有研究编码器寄存器,而这些寄存器提供了编码器在运行过程中的重要参数,本文针对这一缺陷研究了EnDat协议的寄存器读取时序。根据EnDat通讯协议手册,设计了能够访问海德汉LC183绝对式光栅尺内部寄存器的接口电路;通过测试和分析西门子SMC20协议转接盒与海德汉LC183绝对式光栅尺之间的通讯时序,在FPGA上编程实现了寄存器访问时序。实验测试证明,设计的接口电路能够按照测试的时序正确访问LC183的内部寄存器。 展开更多

关键词 绝对式光栅尺 EnDat协议 海德汉 西门子SMC20

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绝对式光栅尺振动干扰的测试

20

作者 蔺春波 杨帆 吴宏圣 《机电产品开发与创新》 2015年第4期119-121,共3页

绝对式光栅尺(绝对式线位移光电编码器)在数控机床上应用广泛。在数控机床加工过程中,在不同方向上存在不同频率,不同振幅的振动干扰,这些干扰会给绝对式光栅尺的测量结果造成一定的干扰。为了更好的了解振动干扰对绝对式光栅尺的影响,... 绝对式光栅尺(绝对式线位移光电编码器)在数控机床上应用广泛。在数控机床加工过程中,在不同方向上存在不同频率,不同振幅的振动干扰,这些干扰会给绝对式光栅尺的测量结果造成一定的干扰。为了更好的了解振动干扰对绝对式光栅尺的影响,以海德汉LC183绝对式光栅尺与国产JC09绝对式光栅尺作为研究对,通过比对两者在相同振动干扰条件下测量结果的波动,测试JC09绝对式光栅尺与LC183绝对式光栅尺抗振能力。结果显示JC09绝对式光栅尺与LC183绝对式光栅尺测量结果最大偏移幅度大小接近。 展开更多

关键词 绝对式光栅尺 振动干扰 BiSS协议 EnDat协议

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