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可见光减反射膜薄层控制误差的分析与性能优化 被引量：1
1
作者 付秀华 魏雨君 +3 位作者 林兆文 潘永刚 李刚 付广元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
为提升光学镜头的成像质量,消除杂散光的影响,以K9玻璃为基底设计可见光波段平均反射率小于0.1%的减反射膜。采用电子束离子辅助沉积的制备方式,针对薄层敏感度高、光谱变化大等问题,通过建立稳定控制膜层厚度的数学模型来减小膜厚误差... 为提升光学镜头的成像质量,消除杂散光的影响,以K9玻璃为基底设计可见光波段平均反射率小于0.1%的减反射膜。采用电子束离子辅助沉积的制备方式,针对薄层敏感度高、光谱变化大等问题,通过建立稳定控制膜层厚度的数学模型来减小膜厚误差,提高制备精度和成膜稳定性。对减反射膜进行环测实验,优化调整工艺参数,侧重提高减反射膜的硬度和耐水煮能力。实验结果表明,最终制备出的减反射膜在420~680 nm波段内的平均反射率约为0.044%,最高反射率为0.0712%,克服了以MgF2为外层的减反射膜机械性能和化学稳定性较差的问题,满足工程应用低损耗、稳定可靠、高强度、可重复性制备的要求。 展开更多
关键词 光学薄膜 电子束蒸发镀膜 误差控制 机械性能 可见光 反射率
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空间天文望远镜自适应精密稳像闭环控制 被引量：1
2
作者 张泉 魏传新 +5 位作者 高源蓬 朱雨霁 李清灵 房陈岩 周显宜 尹达一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1153-1163,共11页
针对空间天文望远镜低频段视轴扰动补偿问题,提出了一种基于主动光学技术的自适应精密稳像闭环控制方法。该方法以精细导星仪(Fine Guide Sensor,FGS)为高精度视轴扰动检测器,以四点支撑压电驱动大口径快摆镜机构(Fast Steering Mirror,... 针对空间天文望远镜低频段视轴扰动补偿问题,提出了一种基于主动光学技术的自适应精密稳像闭环控制方法。该方法以精细导星仪(Fine Guide Sensor,FGS)为高精度视轴扰动检测器,以四点支撑压电驱动大口径快摆镜机构(Fast Steering Mirror,FSM)为视轴扰动补偿器。首先,采用位置式PID控制器串联积分环节进行精密稳像闭环控制,得到补偿FGS检测出的二维视轴扰动所需FSM的二维摆动角度,进而根据驱动结构转换为每个支撑点的压电陶瓷执行器(Piezoelectric actuators,PZT)的伸缩量。然后,利用基于广义Bouc-Wen逆模型的压电动态迟滞前馈补偿方法进行高精度的压电陶瓷执行器定位控制。最后,根据有监督的Hebb学习规则,利用具有自学习和自适应能力单神经元对PID控制器参数进行调整,从而得到最优控制器参数。实验结果表明,所提控制方法能够有效地补偿空间天文望远镜的视轴偏差,可以将精细导星仪X方向和Y方向的星点质心位置偏差功率谱密度在0~6 Hz频段内积分值分别抑制了98.54%和98.62%。 展开更多
关键词 空间天文望远镜 精密稳像 精细导星仪 大口径快摆镜机构 迟滞补偿 单神经元自适应PID控制
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轻量级重参数化的遥感图像超分辨率重建网络设计 被引量：1
3
作者 易见兵 陈俊宽 +2 位作者 曹锋 李俊 谢唯嘉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期268-285,共18页
针对当前基于深度学习的遥感图像超分辨率重建模型部署时对硬件要求较高,本文设计了一种轻量级基于重参数化的残差特征遥感图像超分辨率重建网络。首先,采用重参数化方法设计了一种残差局部特征模块,以有效地提取图像局部特征;同时考虑... 针对当前基于深度学习的遥感图像超分辨率重建模型部署时对硬件要求较高,本文设计了一种轻量级基于重参数化的残差特征遥感图像超分辨率重建网络。首先,采用重参数化方法设计了一种残差局部特征模块,以有效地提取图像局部特征;同时考虑到图像内部出现的相似特征,设计了一个轻量级的全局上下文模块对图像的相似特征进行关联以提升网络的特征表达能力,并通过调整该模块的通道压缩倍数来减少模型的参数量和改善模型的性能;最后,在上采样模块前使用多层特征融合模块聚合所有的深度特征,以产生更全面的特征表示。在UC Merced遥感数据集上进行测试,该算法在遥感图像3倍超分辨率下的参数量为539 K,峰值信噪比为30.01 dB,结构相似性为0.8449,模型的推理时间为0.010 s;而HSENet算法的参数量为5470 K,峰值信噪比为30.00 dB,结构相似性为0.8420,模型的推理时间为0.059 s。实验结果表明,该算法相比HSENet算法,参数量更少,运行速度较快,且峰值信噪比与结构相似性也有一定的提高。在DIV2K自然图像数据集上进行测试,该算法的峰值信噪比和结构相似性相比其他算法也有一定的优势,表明该算法的泛化能力较强。 展开更多
关键词 超分辨率 遥感图像 全局上下文 重参数化 残差网络
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鞋楦三维面形光电自动测量系统 被引量：14
4
作者 苏显渝 张冠申 +1 位作者 陈泽先 郭履容 《光学工程》 CAS CSCD 1989年第6期1-5,共5页
介绍一种在制鞋工业中使用的鞋楦三维面形光电自动测量系统。系统由测量仪主体、微机、软件系统构成。用它对新设计的鞋楦母样,或者大批生产的鞋楦进行自动测量,得到所需的全楦面三维数据和特征部位点尺寸。这一技术的采用将从根本上促... 介绍一种在制鞋工业中使用的鞋楦三维面形光电自动测量系统。系统由测量仪主体、微机、软件系统构成。用它对新设计的鞋楦母样,或者大批生产的鞋楦进行自动测量,得到所需的全楦面三维数据和特征部位点尺寸。这一技术的采用将从根本上促进制鞋计算机辅助设计系统和计算机辅助制造系统技术的发展,对于制鞋业整体技术和整体效益的提高具有重要意义。 展开更多
关键词 鞋楦 三维面形 光电测量 系统 测量
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新型旋转激光扫描系统轴系调整与误差标定
5
作者 任永杰 郭威 +3 位作者 吴腾飞 滕明鑫 林嘉睿 邾继贵 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1111-1121,共11页
旋转激光扫描系统是一种基于精密转台结合多路激光的空间多目标并行角度传感系统。为改善系统光源性能,设计了一种采用光纤从外部导入光源的新型轴系结构。但是当激光以一定角度穿过中空的转轴进入镜组后,若倾斜入射柱镜,将导致出射的... 旋转激光扫描系统是一种基于精密转台结合多路激光的空间多目标并行角度传感系统。为改善系统光源性能,设计了一种采用光纤从外部导入光源的新型轴系结构。但是当激光以一定角度穿过中空的转轴进入镜组后,若倾斜入射柱镜,将导致出射的扫描光面型发生变化。针对此问题,研究了一种基于平行线的传递性的激光光轴姿态的调整方法,并借助激光跟踪仪测量平台,分别对光轴与转轴轴系进行拟合,建立了对光轴倾斜误差的标定方法。实验结果表明,调整后光轴与转轴轴线的空间夹角优于0.15°,完全满足扫描光截面中心直线度对激光入射柱镜的角度要求。该调整方案可用于系统的装配环节,使扫描光更加接近理想平面,有助于系统测量精度的提升。 展开更多
关键词 大尺寸测量 旋转激光扫描系统 光轴调整 轴线拟合 误差分析
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微振动模拟与主被动隔振一体化实验平台
6
作者 秦超 周洪海 +2 位作者 贺帅 徐振邦 朱赫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期694-703,共10页
针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振... 针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振采用主动阻尼方法抑制共振峰,微振动模拟采用基于线性系统频响函数的控制策略。实验结果表明,平台前六阶的模态频率分布均小于10 Hz,被动隔振系统能大幅抑制10~200 Hz频段内的地面微振动;主动隔振能够实现14 dB的隔振系统共振峰衰减效果。微振动模拟功能能够有效产生接近星上的单频和多频真实扰动线谱,在特定频谱的扰动模拟实验中,幅值最大误差为5.9%,在误差允许范围内。该多功能一体化实验平台的各项功能均能满足地面模拟实验需求。 展开更多
关键词 微振动实验 有限元分析 主动隔振 被动隔振 微振动模拟
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光强非线性响应下的光致热弹光谱光强修正
7
作者 陈祥 刘浩 +3 位作者 姚路 许振宇 胡迈 阚瑞峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期317-323,共7页
提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根... 提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根部激发光热信号,采用数字锁相放大器解调得到对应的谐波信号,通过多项式拟合谐波信号背景,反演得到与浓度及光强分别对应的谐波信号。实验结果表明,当光强从22.03 mW变化至3.16 mW,谐波信号背景幅值与光强具有良好的线性关系,线性相关系数大于0.998,归一化后的谐波信号幅值波动小于0.37%。针对甲烷测量,系统在较大的浓度范围内具有良好的线性响应,谐波信号信噪比表明系统的最低检测限达0.22×10-6。该研究为光致热弹光谱的光强修正提供了一种新的方法,可有效提高LITES系统在长期测量应用中的稳定性。 展开更多
关键词 光致热弹光谱 谐波信号 非线性响应 多项式拟合 光强修正
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基于5 kHz平面激光诱导荧光的射流火焰局部熄火时空特性分析
8
作者 高龙 彭江波 +4 位作者 于欣 杨超博 曹振 袁勋 刘文备 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1307-1319,共13页
基于高频光学测量手段研究射流火焰局部熄火的分布特性,对于分析燃烧场不稳定性机理有重要意义。建立5 kHz的平面激光诱导荧光测量系统,对高速射流火焰开展实验研究,并获得火焰结构的动态发展过程;将双边滤波、竖直滑窗局部自适应阈值... 基于高频光学测量手段研究射流火焰局部熄火的分布特性,对于分析燃烧场不稳定性机理有重要意义。建立5 kHz的平面激光诱导荧光测量系统,对高速射流火焰开展实验研究,并获得火焰结构的动态发展过程;将双边滤波、竖直滑窗局部自适应阈值等图像处理方法引入平面激光诱导荧光图像的预处理,在局部断裂结构数量特征的基础上,提取局部断裂结构长度和空间位置等特征;基于上述特征深入解析局部熄火的时空分布特性,进一步完善高频平面激光诱导荧光诊断与分析方法。研究表明:双边滤波算法处理后,图像峰值信噪比为34.3 dB,结构相似度为0.93,噪声水平显著降低,获得了较好的去噪效果;使用竖直滑窗局部自适应方法进行图像分割的F1分数达到93.30%;断裂结构累计数量随时间线性增加,当射流马赫数由0.5增至1.6时,单侧图像断裂结构的每秒累计数量从790.7增至9 217.2,并且局部熄火频率与射流马赫数呈指数关系;断裂结构主要分布区域为火焰臂及上侧中央燃料区。本研究进一步拓展了高频平面激光诱导荧光技术的应用能力,证明了高频平面激光诱导荧光技术用于局部熄火时空分布特性研究的可行性。 展开更多
关键词 激光诱导荧光 光谱诊断 高速射流火焰 OH基 局部熄火 图像特征
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柔性浅埋物的声-振智能探测
9
作者 王驰 曹鹏 +2 位作者 黄庆 王超 盛才良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期661-669,共9页
提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型... 提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型;然后,搭建声-光融合智能探测系统,构建不同柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图数据集;最后,对数据集进行训练和测试,验证该算法用于干涉条纹图识别的可行性。实验结果表明:在给定实验条件下,柔性浅埋物智能探测网络模型的精确率为98.39%,召回率为84.72%,平均识别精度为99.66%。该声-振智能探测方法可以在给定实验环境下对多种柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图进行智能识别,适用于浅层地下柔性掩埋物的大面积快速探测。 展开更多
关键词 声-光融合探测 柔性浅埋物 YOLOv5 声-地震耦合 干涉条纹
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空间分集光密钥生成的信道相关性影响
10
作者 李辉 娄岩 +4 位作者 赵义武 陈纯毅 侯艺浩 赵圣亚 秦心怡 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期2128-2140,共13页
利用无线光信道本身的特性实现光密钥生成和分发,可为高速星地保密通信提供安全和高效的保障。开展了无线光信道空间分集密钥生成系统相邻子信道相关性的研究。通过实现功率谱反演产生的Kolmogorov大气湍流相位屏,构建了无线光信道(WOC... 利用无线光信道本身的特性实现光密钥生成和分发,可为高速星地保密通信提供安全和高效的保障。开展了无线光信道空间分集密钥生成系统相邻子信道相关性的研究。通过实现功率谱反演产生的Kolmogorov大气湍流相位屏,构建了无线光信道(WOC)信道中的多输入多输出(MIMO)模型,采用蒙特卡罗模拟了高斯光束经大气湍流传输特性,比较了不同湍流强度和光束传输距离对光强分布的影响,分析了大气湍流强度、相邻两接收孔径之间的距离、接收孔径、传输距离、光波波长对相邻子信道相关性的影响。结果表明,相邻两接收孔径接收到的光信号功率的相关性随相邻两接收孔径的直径和波长的增大而增加,随相邻两接收孔径之间的距离、光波的传输距离、湍流强度的增加而减小。在大气折射率结构常数C_(n)^(2)为5×10^(-14)m^(-2/3)、接收口径为0.03 m、传输距离为2000 m的近地水平链路条件下,相邻信道之间的距离在0.07 m时接收到的光信号功率的相关性近似为零,此时两个相邻信道彼此独立。该结果可为建立空间分集大气光信道密钥提取系统提供参考。 展开更多
关键词 无线光通信 多输入多输出 信道相关性 密钥生成 湍流相位屏
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全口径环形抛光的光学元件面形误差影响因素及其控制
11
作者 廖德锋 张明壮 +2 位作者 谢瑞清 赵世杰 许乔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期333-343,共11页
全口径环形抛光是加工大口径平面光学元件的关键技术之一,其瓶颈问题是元件面形的高效高精度控制。通过研究元件面形的影响因素及其控制方法从而提升其确定性控制水平。围绕影响面形误差的运动速度、抛光盘表面形状误差和钝化状态等关... 全口径环形抛光是加工大口径平面光学元件的关键技术之一,其瓶颈问题是元件面形的高效高精度控制。通过研究元件面形的影响因素及其控制方法从而提升其确定性控制水平。围绕影响面形误差的运动速度、抛光盘表面形状误差和钝化状态等关键工艺因素,建立基于运动轨迹有效弧长的环形抛光运动学模型,揭示了抛光盘表面开槽槽型对面形误差的影响规律;提出了采用位移传感器以螺旋路径扫描抛光盘表面并通过插值算法生成其形状误差的方法,建立基于小工具的子口径修正方法,实现了抛光盘形状误差的在位定量修正;提出抛光盘表面钝化状态的监测方法,研究了抛光盘表面钝化状态对面形误差的影响规律。结果表明:抛光盘表面开槽采用环形槽时元件表面容易产生环带特征,采用径向槽、方形槽和螺旋槽时元件表面较为匀滑;通过在位定量检测和修正抛光盘形状误差,可显著提升元件的面形精度;随着抛光盘表面的逐渐钝化,元件面形逐渐恶化。在研制的5 m直径大口径环形抛光机床上加工800 mm×400 mm×100 mm平面元件的面形PV值优于λ/6(λ=632.8 nm),提升了元件的面形控制效率和精度。 展开更多
关键词 光学加工 全口径环形抛光 面形误差 影响规律 控制方法
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旋变二次谐波测角误差自校正
12
作者 王英广 张激扬 +2 位作者 张强 鲁明 田利梅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期184-192,共9页
旋变幅值误差和正交误差在角速度频谱上表现为旋变转频的二次谐波,是旋变测角误差的主要来源,影响伺服系统角速度控制精度和稳定度。本文提出了一种基于特征频率参考的二次谐波误差自校正方法。首先,分析旋变测角误差产生的机理,获知其... 旋变幅值误差和正交误差在角速度频谱上表现为旋变转频的二次谐波,是旋变测角误差的主要来源,影响伺服系统角速度控制精度和稳定度。本文提出了一种基于特征频率参考的二次谐波误差自校正方法。首先,分析旋变测角误差产生的机理,获知其幅值误差和正交误差的互不相关性,并证明对旋变输出信号进行幅值调整和相位差调整可实现二次谐波误差校正。然后,在旋变和旋变数字信号转换器(Resolver-to-Digital Converter,RDC)之间设计基于比例放大的幅值校正器和基于交叉调节的相角校正器。最后,根据误差信号在线性控制系统中特征频率不变的特性,对伺服系统进行匀速控制,以角速度频谱中二次谐波频率的幅值为参考基准,分别调整幅值校正器和相角校正器,校正二次谐波误差。实验结果表明:本方法可将旋变二次谐波测角误差幅值降低78.5%,伺服系统速率波动量降低40.5%。本方法实现了旋变二次谐波测角误差的自校正,大幅提升了旋变的测角精度和伺服系统的转速控制稳定度。 展开更多
关键词 测角传感器 旋变 测角误差 自校正
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基于混合时空卷积的轻量级视频超分辨率重建
13
作者 夏振平 陈豪 +2 位作者 张宇宁 程成 胡伏原 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期2564-2576,共13页
针对三维卷积神经网络在视频超分辨率任务上具有较高的计算复杂度以及提取时空特征有限的问题,本文设计了一种基于混合时空卷积的轻量级视频超分辨率重建网络。首先,提出了一个基于混合时空卷积的模块,实现了网络时空特征提取能力的提... 针对三维卷积神经网络在视频超分辨率任务上具有较高的计算复杂度以及提取时空特征有限的问题,本文设计了一种基于混合时空卷积的轻量级视频超分辨率重建网络。首先,提出了一个基于混合时空卷积的模块,实现了网络时空特征提取能力的提升以及计算复杂度的降低;其次,提出了一个基于相似性的选择性特征融合模块,进一步增强了相关特征的提取能力;最后,设计了一种基于注意力机制的运动补偿模块,在一定程度上减轻了错误的特征融合的影响。实验结果表明:所提网络可以在视频超分辨率性能和网络复杂度之间取得很好的平衡,而且在基准数据集SPMCS-11上4倍超分辨率达到8 frame/s。所提网络满足了边缘设备推理运行中快速、准确等要求。 展开更多
关键词 视频超分辨率 深度学习 三维卷积神经网络 特征融合
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星敏感器CMOS电路板靶面自动装调系统
14
作者 任同群 曹润嘏 +4 位作者 张国锐 石权 崔璨 孔帅 王晓东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期2513-2522,共10页
CMOS电路板靶面是星敏感器结构中的关键部分,其安装姿态影响离焦距离的准确性,进而影响星敏感器成像性能。因此,靶面的装调是确保星敏感器成像质量的重要环节。当前,靶面装调主要依靠人工装调完成,存在装调精度低、产品一致性差、周期... CMOS电路板靶面是星敏感器结构中的关键部分,其安装姿态影响离焦距离的准确性,进而影响星敏感器成像性能。因此,靶面的装调是确保星敏感器成像质量的重要环节。当前,靶面装调主要依靠人工装调完成,存在装调精度低、产品一致性差、周期长等问题,导致产品的良品率较低。为此,研制了一台星敏感器CMOS电路板靶面自动装调设备。采取非接触式测量方式,集成测量模组与微动平台完成CMOS靶面与基准面的相对位姿测量,解决由星敏感器特殊结构造成的狭小空间内高精度测量难题。设计调整机构实现零件任意角度翻转,消除测量方向与装配方向不一致造成系统结构布置复杂的影响。最后,对测量系统进行精度分析,采用局部枚举法开发了调整垫片研磨量算法,解决由平面姿态单一已知量反求多垫片研磨量的欠定问题。实验结果表明:该系统可实现靶面自动装调功能,测量系统的重复性为1.6′,满足技术指标要求。 展开更多
关键词 星敏感器 CMOS电路板靶面 自动化装调 精度分析
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某型摆式加速度计自动盖总成装配系统
15
作者 任同群 吴晗 +2 位作者 蒋锐锋 介迪 王晓东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期2772-2782,共11页
摆式加速度计广泛应用于航空航天、船舶等领域的惯性导航系统中,其装配作业目前主要依赖于人工操作,产品一致性难以保证。鉴于此,本文针对某型摆式加速度计研制了一套自动装配系统。基于宏微结合的设计策略,搭建基于高精度运动滑台的微... 摆式加速度计广泛应用于航空航天、船舶等领域的惯性导航系统中,其装配作业目前主要依赖于人工操作,产品一致性难以保证。鉴于此,本文针对某型摆式加速度计研制了一套自动装配系统。基于宏微结合的设计策略,搭建基于高精度运动滑台的微动平台,以及基于单轴机器人的宏动平台。确立了以微动平台为精调核心,以宏动平台辅助压装并实现不同功能模块工作位置调整的装配机制,同时设计功能模块上中下三层的立体分层式结构,在保证精度的同时避免作业空间的拥挤。引入六轴协作机器人并集成视觉系统,实现作业空间的全覆盖识别和自动化上下料功能。针对磁钢零件磁性力对装配精度的影响,采用零件内部辅助限位的方式,实现零件装配精度的保持。基于刚体变换,对系统进行误差分析并推导了误差补偿模型。实验结果验证,该装配系统的角度装配精度优于±0.03°,压装力精度优于±0.5 N,扭力精度优于±0.003 N·m,满足装配要求,为该型摆式加速度计的批量化生产提供了有力保障。 展开更多
关键词 摆式加速度计 装配精度 微动平台 作业空间 零件装配 装配作业 装配系统 视觉系统
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捕获跟踪与瞄准系统的基本技术问题 被引量：155
16
作者 马佳光 《光学工程》 CSCD 1989年第3期1-42,共42页
本文分析了光电捕获跟踪与瞄准系统的概念、技术要求及基本技术问题,并指出响应速度和跟踪精度是系统的关键。为实现快速捕获与高精度跟踪瞄准,必须提高光电探测器性能、改善结构设计并采用高精度控制技术等。本文对复合轴结构、视轴稳... 本文分析了光电捕获跟踪与瞄准系统的概念、技术要求及基本技术问题,并指出响应速度和跟踪精度是系统的关键。为实现快速捕获与高精度跟踪瞄准,必须提高光电探测器性能、改善结构设计并采用高精度控制技术等。本文对复合轴结构、视轴稳定技术、成象跟踪、前缋控制和滤波预测等作了详细的分析与讨论。本文还指出采用自适应光学技术的跟踪系统是很有前途的。 展开更多
关键词 光电 捕获 跟踪 瞄准系统 探测器
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大口径爆炸激波管出口冲击波流场图像测量
17
作者 郑星 黄海莹 +2 位作者 毛勇建 张军 周东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期2355-2362,共8页
为了获取大视场下爆炸冲击波的纹影图像以及冲击波与被测模型相互作用后的流场演化特征,开展了基于聚焦纹影的反射式高速纹影测试。利用激光光源和高反射膜建立了系统所需的光源输入,并通过简化刀口栅设计,实现了远距离大口径爆炸激波... 为了获取大视场下爆炸冲击波的纹影图像以及冲击波与被测模型相互作用后的流场演化特征,开展了基于聚焦纹影的反射式高速纹影测试。利用激光光源和高反射膜建立了系统所需的光源输入,并通过简化刀口栅设计,实现了远距离大口径爆炸激波管出口冲击波流场图像演化特征以及与固体模型相互作用的高时空分辨特征。研究结果表明,设计的聚焦式反射纹影系统在80 m以上距离处获取了大口径大当量爆炸激波管出口处6 m×3 m视场的冲击波特征,以及与固体相互作用的高时空分辨图像和状态数据;相比传统聚焦纹影系统,该系统具有结构简单、可实现性强、测试距离远,覆盖视场大等特点;通过设计不同光源输入,探讨了激光光源在远距离拍摄中的优势;通过冲击波阵面与固体模型的相互作用特征,揭示了冲击波作用于被测固体模型后的形成、演化和绕流状态。该测量结果能够为武器装备在受到冲击波作用后的状态评估和响应特性分析提供直观的图像数据支撑。 展开更多
关键词 聚焦纹影 大视场 冲击波图像 爆炸激波管
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隧道轮廓激光雷达点云线特征共面约束标定方法
18
作者 王耀东 徐金杨 +2 位作者 朱力强 史红梅 方妍 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期774-784,共11页
地铁隧道断面轮廓参数测量过程中,需要对高速激光雷达点云进行高精度系统标定。特别是大场景隧道环境,对标定模板要求高,标定过程复杂,检测精度影响大。针对此问题,本论文提出了一种新颖的适用于地铁隧道轮廓点云的标定方法,并基于双激... 地铁隧道断面轮廓参数测量过程中,需要对高速激光雷达点云进行高精度系统标定。特别是大场景隧道环境,对标定模板要求高,标定过程复杂,检测精度影响大。针对此问题,本论文提出了一种新颖的适用于地铁隧道轮廓点云的标定方法,并基于双激光雷达测量系统,进行了算法研究。本方法设计了专用的手推行便携式标定系统,利用由点云数据提取的标定板线特征,建立目标函数,通过混合了遗传算法和Levenberg-Marquardt算法的非线性优化方法,寻找全局最优解从而实现对激光雷达的标定。实验结果表明:本方法对于两侧钢轨顶轨的标定误差在±1.5 mm以内;静态测量精度X误差在±1 mm内、Y误差在±4 mm内;当采集系统以5 km/h的速度进行数据采集时,动态测量精度X误差在±4 mm内、Y误差在±6 mm内。本方法能够实现激光雷达的高精度标定,算法鲁棒性强,具有易操作、环境适应性强的特点。 展开更多
关键词 激光雷达 地铁隧道 点云标定 共面约束 隧道断面
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联合线性引导与网格优化的混凝土裂缝分割
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作者 刘光辉 陈健 +1 位作者 孟月波 徐胜军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期286-300,共15页
针对混凝土表面裂缝分割过程中分割精度低、细微裂缝漏分和背景干扰等问题,提出一种联合线性引导和网格优化的裂缝分割模型。首先,在主干网络中引入多分支线性引导模块,通过自适应单维度池化增强网络对裂缝线性结构的表达能力,让不同区... 针对混凝土表面裂缝分割过程中分割精度低、细微裂缝漏分和背景干扰等问题,提出一种联合线性引导和网格优化的裂缝分割模型。首先,在主干网络中引入多分支线性引导模块,通过自适应单维度池化增强网络对裂缝线性结构的表达能力,让不同区域的裂缝建立联系,增强全局上下文信息感知能力,提高网络分割精度;然后,提出网格细节优化模块,通过分区-优化-合并三步骤,将整个空间域划分为若干个空间网格,提取空间网格中的细微裂缝信息,防止细微裂缝漏分;最后,在主干网络的跳跃连接处嵌入混合注意力模块,在空间和通道双维度突出裂缝特征,减少背景干扰。在Deepcrack537,Crack500和CFD裂缝数据集上,所提模型的IoU值分别达到77.07%,58.96%和56.55%,F1-score值分别达到87.05%,74.19%和72.24%,明显优于大多数现有方法,具有更高的分割精度。 展开更多
关键词 裂缝图像 线性引导 语义分割 网格优化 注意力机制
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小波DehazeFormer网络的道路交通图像去雾
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作者 夏平 李子怡 +2 位作者 雷帮军 王雨蝶 唐庭龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1915-1928,共14页
针对道路交通雾图像对比度低、细节丢失、模糊和失真的问题,提出了一种小波DehazeFormer模型的道路交通图像去雾方法。为提升模型去雾能力,构建了编解码结构的小波DehazeFormer网络,编码器以DehazeFormer与选择性核特征融合模块(Selecti... 针对道路交通雾图像对比度低、细节丢失、模糊和失真的问题,提出了一种小波DehazeFormer模型的道路交通图像去雾方法。为提升模型去雾能力,构建了编解码结构的小波DehazeFormer网络,编码器以DehazeFormer与选择性核特征融合模块(Selective kernel feature fusion,SKFF)级联作为骨干网络的基本单元,编码部分由三级这样的基本单元构成,以融合图像的原始信息和去雾后的信息,更好地捕获雾图中关键特征;中间特征层采用局部残差结构,并加入卷积注意力机制(Convolutional Block Attention Module,CBAM),对不同级别的特征赋予不同权重,同时融入内容引导注意力混合方案(Content-guided Attention based Mixup Fusion Scheme,CGAFusion),通过学习空间权重来调整特征;解码部分由DehazeFormer和SKFF构成,采用逐点卷积,在保证网络性能同时,减少网络的参数量;跳跃连接引入小波变换,对不同尺度的特征图进行小波分析,获取不同尺度的高、低频特征,放大交通雾图的细节使得复原图像保留纹理;最后,将原始图像和经解码后输出的特征图融合,获取更多的细节信息。实验结果表明,本文方法相比于基线DehazeFormer网络,其PSNR指标在公开数据集中提升1.32以上,在合成数据集中提升0.56,SSIM指标提升了0.015以上,MSE值有较大幅度降低,下降了23.15以上;Entropy指标提升0.06以上。本文去雾算法对提升交通雾图像的对比度、降低雾图模糊和失真及细节丢失等方面均表现出优良的性能,有助于后续道路交通的智能视觉监控与管理。 展开更多
关键词 交通图像去雾 小波变换 选择性核特征融合 内容引导注意力 DehazeFormer
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