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正弦型中频面形误差对光学传递函数的影响
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作者 陈建军 王琳琳 +4 位作者 霍立民 匡翠方 毛磊 郑驰 尹禄 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期725-732,共8页
中频面形误差(MSFSE)会导致光学系统发生小角度散射,影响系统性能。为了在光学设计和光学加工中制定合理的中频面形误差公差,就中频面形误差对光学系统调制传递函数(MTF)的影响进行了量化研究。在衍射受限条件下,推导出正弦型中频面形... 中频面形误差(MSFSE)会导致光学系统发生小角度散射,影响系统性能。为了在光学设计和光学加工中制定合理的中频面形误差公差,就中频面形误差对光学系统调制传递函数(MTF)的影响进行了量化研究。在衍射受限条件下,推导出正弦型中频面形误差对光学系统MTF的影响的表达式并对其进行分析,然后通过光学设计软件仿真验证理论推导结果。假设光学系统光瞳上带有正弦型中频面形误差,对光瞳函数进行傅立叶变换,然后平方得到点扩散函数(PSF),再对PSF进行傅立叶变换得到光学系统的光学传递函数(OTF),对OTF取模,即可得到中频误差影响下的MTF表达式。将该式与衍射受限条件下无中频误差的光学系统MTF进行对比,得到中频误差对光学系统MTF的量化影响。理论计算结果表明:正弦型中频误差会使光学系统的MTF在不同空间频率处产生不同的损失,损失值随空间频率呈周期性变化;峰谷值(PV)分别为0.030μm、0.095μm、0.159μm和0.223μm的中频面形误差,导致的光学系统MTF的最大损失比例分别为0.89%、8.80%、23.48%和43.31%;随着中频误差PV的增加,MTF的损失值呈非线性快速增加。软件仿真结果与理论计算结果吻合。 展开更多
关键词 中频面形误差 光学传递函数 自由曲面 光学加工 光学设计
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高阶声学相对传递函数的参数化辨识
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作者 徐赋民 张二亮 付康 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期281-286,共6页
针对声学相对传递函数的模型阶次高以及辨识数据信噪比低的问题,文章运用频域系统辨识方法,建立了一种相对传递函数的高精度参数化辨识方法。首先建立变量带误差辨识框架,采用周期扫频信号作为声源激励,给出声学相对传递函数的极大似然... 针对声学相对传递函数的模型阶次高以及辨识数据信噪比低的问题,文章运用频域系统辨识方法,建立了一种相对传递函数的高精度参数化辨识方法。首先建立变量带误差辨识框架,采用周期扫频信号作为声源激励,给出声学相对传递函数的极大似然算法。然后使用正交福赛斯(Forsythe)多项式解决高阶系统带来的雅克比矩阵条件数过高的数值问题,并建立了极大似然方法所需初始值的生成策略。最后通过仿真算例和实验测试,验证文中方法在混响声场下辨识声学相对传递函数的有效性。 展开更多
关键词 声学相对传递函数 变量带误差 周期扫频 极大似然 福赛斯(Forsythe)多项式
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白光显微干涉测量曲面样品形貌误差的校正方法
3
作者 李赫然 袁群 +7 位作者 范筱昕 张佳乐 马剑秋 乔文佑 高志山 郭珍艳 雷李华 傅云霞 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第2期422-429,共8页
白光显微干涉术在平面阶跃型结构的形貌测量中具有显著优势。但在测量斜率变化的曲面样品时,由于物镜数值孔径的限制,样品表面反射光随着斜率的增大而减弱,干涉信号对比度降低,导致形貌测量结果的误差增大。基于表面传递函数(surface tr... 白光显微干涉术在平面阶跃型结构的形貌测量中具有显著优势。但在测量斜率变化的曲面样品时,由于物镜数值孔径的限制,样品表面反射光随着斜率的增大而减弱,干涉信号对比度降低,导致形貌测量结果的误差增大。基于表面传递函数(surface transfer function, STF)计算得到的逆滤波器可用于校正曲面样品的形貌测量误差,但现有方法的逆滤波器增益受限,无法有效提升频谱中的高频信号,对最大可测量斜率的提升有限。针对该问题,提取由白光干涉仪特性参数计算获得的虚拟STF的模作为振幅增益函数,由干涉图傅里叶变换得到的实测STF的相位作为相位补偿函数,形成虚实融合型逆滤波器,据此实现白光干涉仪曲面形貌测量误差的校正。应用该方法校正微球的形貌测量结果,校正后最大可测量斜率从8.09°提升到21.20°,均方根误差从0.545 5μm降低至0.175 9μm,实现了提升曲面样品的最大可测量斜率和减小测量误差的目的,有效提升了仪器针对曲面样品的测量范围。 展开更多
关键词 白光显微干涉仪 表面传递函数 表面形貌测量 误差校正 逆滤波算法
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大口径光学元件检测中的主要误差及其影响 被引量:15
4
作者 张蓉竹 许乔 +1 位作者 顾元元 蔡邦维 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期133-136,共4页
使用 PSD作为大口径光学元件的质量评价标准 ,为保证检测系统的精度 ,标定了作为测试系统的大口径相移干涉仪的系统传递函数 ,并讨论了在对 ICF驱动器中所使用的光学元件进行检测时产生的两种主要误差 ,即 :由于放置倾斜导致的低频误差... 使用 PSD作为大口径光学元件的质量评价标准 ,为保证检测系统的精度 ,标定了作为测试系统的大口径相移干涉仪的系统传递函数 ,并讨论了在对 ICF驱动器中所使用的光学元件进行检测时产生的两种主要误差 ,即 :由于放置倾斜导致的低频误差和由干涉条纹引入的高频误差。 展开更多
关键词 大口径光学元件 传递函数 误差 PSD
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测量系统误差对声场重构精度影响与修正方法 被引量:3
5
作者 陆益民 刘正士 +1 位作者 陈晓东 陈心昭 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期142-145,188,共5页
分析了由声全息测量系统的幅值和相位误差而导致的全息复声压测量误差,推导出因这两类误差而导致的声场重构误差近似公式,提出了基于测量系统通道间传递函数的声场重构误差修正方法,给出了简洁的全息重构误差修正公式。用修正后的全息... 分析了由声全息测量系统的幅值和相位误差而导致的全息复声压测量误差,推导出因这两类误差而导致的声场重构误差近似公式,提出了基于测量系统通道间传递函数的声场重构误差修正方法,给出了简洁的全息重构误差修正公式。用修正后的全息复声压重构出的声场与真实声场及重构误差之间具有简单的实比例关系和相同的分布,仿真算例验证了修正方法的有效性。 展开更多
关键词 声全息 声场重构 系统误差 传递函数 误差修正
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直梁型柔性铰链制造误差对刚度性能影响的建模与分析 被引量:14
6
作者 秦宇 冯之敬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第18期2182-2185,共4页
柔性铰链制造误差会影响铰链性能,为了减小柔性铰链性能对制造误差的敏感性,应用多变量函数Taylor级数展开的方法,建立了直梁型柔性铰链制造误差与其性能的对应关系。通过建立的直梁型柔性铰链参数与其性能关系图,分析了直梁型柔性铰链... 柔性铰链制造误差会影响铰链性能,为了减小柔性铰链性能对制造误差的敏感性,应用多变量函数Taylor级数展开的方法,建立了直梁型柔性铰链制造误差与其性能的对应关系。通过建立的直梁型柔性铰链参数与其性能关系图,分析了直梁型柔性铰链各参数变化对其性能的影响,并给出了对柔性铰链影响最大的关键加工参数和设计准则。 展开更多
关键词 直梁型柔性铰链 制造误差 误差传递函数 误差分析
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全景式航空遥感器TDI CCD精密装调必要性分析及实现方法 被引量:5
7
作者 张健 张玲花 +3 位作者 刘立国 张景国 陈伟 张雷 《中国光学》 EI CAS 2014年第6期996-1002,共7页
为保证全景式航空遥感器的成像质量,对其TDI CCD精密装调展开了研究。首先介绍了全景式航空遥感器及TDI CCD的工作原理;然后对TDI CCD时间延迟积分方向与摆扫像移方向夹角引起的TDI CCD调制传递函数的下降展开理论研究,计算结果表明全... 为保证全景式航空遥感器的成像质量,对其TDI CCD精密装调展开了研究。首先介绍了全景式航空遥感器及TDI CCD的工作原理;然后对TDI CCD时间延迟积分方向与摆扫像移方向夹角引起的TDI CCD调制传递函数的下降展开理论研究,计算结果表明全景式航空遥感器TDI CCD必须进行精密装调;最后给出了全景式航空遥感器TDI CCD精密装调的实现方法。装调结果表明,该方法可达到很高的装调精度,当级数为200级时,装调误差引起TDI CCD在乃奎斯特频率处的调制传递函数下降为0.999 9,完全满足全景式航空遥感器的使用要求。 展开更多
关键词 全景式航空遥感器 TDI CCD 装调误差 调制传递函数 积分级数
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抑制闭环光纤陀螺高动态角运动测量误差的校正回路设计 被引量:2
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作者 张桂才 冯菁 +3 位作者 宋凝芳 林毅 罗巍 杨晔 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期650-654,共5页
闭环光纤陀螺控制回路存在固有延迟,若通过约束回路增益来抑制回路超调和振动零偏效应,会在一定程度上限制光纤陀螺带宽。这导致陀螺在高动态条件应用时会产生较大的角速率跟踪误差,进而影响系统的动态性能。为此,提出了一种回路校正技... 闭环光纤陀螺控制回路存在固有延迟,若通过约束回路增益来抑制回路超调和振动零偏效应,会在一定程度上限制光纤陀螺带宽。这导致陀螺在高动态条件应用时会产生较大的角速率跟踪误差,进而影响系统的动态性能。为此,提出了一种回路校正技术,以减小大动态角速率跟踪误差及瞬态角误差。对校正后的回路稳定裕度及频率特性进行了分析,对特征角速率跟踪误差及瞬态角误差进行了仿真。仿真结果表明,对于某型光纤陀螺,采用所提出的回路校正技术和设计参数,在100°/s^(2)的角加速度输入条件下,角速率跟踪误差和最大瞬态角误差分别为13.1μrad/s和6.99μrad,比未经校正前降低了一个数量级以上,带宽提高为原来的4倍且依然保证了光纤陀螺的稳定性能,满足特定车载冲击振动条件下的角运动测量精度要求。 展开更多
关键词 光纤陀螺 回路校正 角运动测量误差 传递函数
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双目立体视觉传感器精度分析与参数设计 被引量:7
9
作者 吴彰良 卢荣胜 +1 位作者 胡鹏浩 米永奇 《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》 CAS 2006年第3期32-35,共4页
根据双目立体视觉传感器三角立体视差模型,建立了结构参数误差的传递函数,分析了双目视觉传感器结构参数及其误差传递规律对传感器综合测量精度的影响,得出了结构参数的合理取值范围,给出了双目立体视觉传感器结构参数的一般性设计原则... 根据双目立体视觉传感器三角立体视差模型,建立了结构参数误差的传递函数,分析了双目视觉传感器结构参数及其误差传递规律对传感器综合测量精度的影响,得出了结构参数的合理取值范围,给出了双目立体视觉传感器结构参数的一般性设计原则与方法步骤. 展开更多
关键词 双目立体视觉传感器 误差传递函数 精度分析 结构参数
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台阶法测量辐射成像系统扩展函数的误差分析 被引量:2
10
作者 江孝国 王婉丽 +2 位作者 王伟 祁双喜 吴廷烈 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期693-696,共4页
在阐述了用台阶法测量辐射成像系统扩展函数 (SF)的原理基础上 ,针对该方法所产生的误差情况进行了分析 ,并对各种因素 (如台阶与光轴的夹角、台阶与光轴的距离及台阶厚度等 )的影响程度作了详细的对比 ,获得了测量系统扩展函数实验布... 在阐述了用台阶法测量辐射成像系统扩展函数 (SF)的原理基础上 ,针对该方法所产生的误差情况进行了分析 ,并对各种因素 (如台阶与光轴的夹角、台阶与光轴的距离及台阶厚度等 )的影响程度作了详细的对比 ,获得了测量系统扩展函数实验布局的指导原则 。 展开更多
关键词 点扩展函数(PSF) 线扩展函数(LSF) 辐射照相 卷积 台阶
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基于MTF的时间延迟积分CCD成像系统同步误差分析 被引量:6
11
作者 张林 吴晓琴 汤宫民 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第2期167-170,共4页
通过像移调制传递函数MTF分析了TD I-CCD行扫速率与运动像不同步时对相机成像质量的影响。为验证速度失配对TD I-CCD相机成像质量的影响,针对应用环境,利用高对比度靶标对TD I-CCD动态成像进行了仿真实验和动态测试,结果表明,在奈奎斯... 通过像移调制传递函数MTF分析了TD I-CCD行扫速率与运动像不同步时对相机成像质量的影响。为验证速度失配对TD I-CCD相机成像质量的影响,针对应用环境,利用高对比度靶标对TD I-CCD动态成像进行了仿真实验和动态测试,结果表明,在奈奎斯特频率范围内,只要将相机动态成像系统的同步误差控制在±2%的范围内,并使图像时钟处于连续多相的工作方式,就可以基本上消除同步误差对成像质量的影响。 展开更多
关键词 TDI—CCD 同步误差 调制传递函数(MTF) 像移
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一种双目视觉传感器结构参数设计方法 被引量:1
12
作者 吴彰良 胡鹏浩 +1 位作者 卢荣胜 宫能刚 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第3期35-37,共3页
依据三角法建立了对称式双目视觉传感器参数模型,通过对此模型坐标测量误差及传感器各参数误差传递函数的分析,研究了双目视觉传感器结构参数及其误差传递规律对传感器综合测量精度的影响关系特性,给出了双目视觉传感器结构参数的设计... 依据三角法建立了对称式双目视觉传感器参数模型,通过对此模型坐标测量误差及传感器各参数误差传递函数的分析,研究了双目视觉传感器结构参数及其误差传递规律对传感器综合测量精度的影响关系特性,给出了双目视觉传感器结构参数的设计原则与方法步骤。 展开更多
关键词 双目视觉传感器 误差传递函数 结构参数 精度分析
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多步法误差分离技术的比较分析 被引量:23
13
作者 洪迈生 蔡萍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期877-881,共5页
分析了一般多步法的频域解和时域解,探讨了多步法的本质.指出圆度误差和主轴回转误差的多步法误差分离系统本质上是一个总传递函数为G(k)=Gh(k)+Gδ(k)的并联系统,其分离所得的工件圆度误差中都存在着谐波损失,且该损失被残留在分离所... 分析了一般多步法的频域解和时域解,探讨了多步法的本质.指出圆度误差和主轴回转误差的多步法误差分离系统本质上是一个总传递函数为G(k)=Gh(k)+Gδ(k)的并联系统,其分离所得的工件圆度误差中都存在着谐波损失,且该损失被残留在分离所得的装备主轴回转误差中.介绍了一种并联多步法的误差分离方法,它具有步数和谐波失真都较少的优点. 展开更多
关键词 多步法 误差分离 权函数 圆度
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滤光片装调误差对成像品质的影响 被引量:2
14
作者 张绪国 朱大凯 +1 位作者 王丽 林招荣 《航天返回与遥感》 2012年第6期74-79,106,共7页
采用离散滤光片分光技术设计了面阵全色/多光谱相机,针对相机高分辨率、高成像品质的要求,从理论上研究了滤光片装调误差对系统成像品质的影响,推导出滤光片仅存在俯仰或倾斜装调误差,以及两种误差同时存在时由于滤光片装调误差所引起... 采用离散滤光片分光技术设计了面阵全色/多光谱相机,针对相机高分辨率、高成像品质的要求,从理论上研究了滤光片装调误差对系统成像品质的影响,推导出滤光片仅存在俯仰或倾斜装调误差,以及两种误差同时存在时由于滤光片装调误差所引起的光学系统焦距的变化和成像位置在探测器像面上的移动量,仿真分析了两种误差独立存在和同时存在时对系统调制传递函数(MTF)的影响大小,以及不同入射角度下滤光片装调误差对成像品质的影响,为滤光片结构设计和装调提供了参考,飞行试验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 多光谱相机 装调误差 调制传递函数 图像品质
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广义动态测量精度模型及不确定度研究 被引量:9
15
作者 陈晓怀 黄强先 费业泰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期738-743,共6页
对采用数学方法逼近动态测量系统传输特性的传统理论所存在的问题进行了分析 .基于全面考虑动态测量系统各误差因素的影响 ,提出包含所有误差对动态系统精度影响的广义动态测量精度模型的理论与建模方法 。
关键词 广义动态误差 精度模型 传递链函数 不确定度 广义动态测量系统
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位移传感器动态测量系统的误差建模研究 被引量:1
16
作者 许桢英 王匀 费业泰 《工具技术》 北大核心 2006年第2期53-56,共4页
为进行动态测试系统的误差溯源研究,以一种差动互感电感式位移传感器动态测试系统为研究对象,分析各部分的动态测试特性,分别建立了各环节的单元传递函数与误差函数,并根据全系统动态测试精度理论,建立了该系统总的传递链函数及误差传... 为进行动态测试系统的误差溯源研究,以一种差动互感电感式位移传感器动态测试系统为研究对象,分析各部分的动态测试特性,分别建立了各环节的单元传递函数与误差函数,并根据全系统动态测试精度理论,建立了该系统总的传递链函数及误差传递”白化”模型。 展开更多
关键词 动态测试 精度 误差溯源 传递函数 “白化”建模
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红外材料低温热膨胀系数测量 方案及其精度分析 被引量:3
17
作者 倪磊 黄宝瑞 李培林 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1014-1021,共8页
为了实现低温真空环境下红外材料热膨胀系数的高精度测量,提出了一种固体材料低温热膨胀系数的测量方案。本方案基于自准直原理,设计了一种测微结构,建立起了结构变形与角度的关系,并推导出热膨胀系数测量公式。利用测量公式,从理论上... 为了实现低温真空环境下红外材料热膨胀系数的高精度测量,提出了一种固体材料低温热膨胀系数的测量方案。本方案基于自准直原理,设计了一种测微结构,建立起了结构变形与角度的关系,并推导出热膨胀系数测量公式。利用测量公式,从理论上分析了该方案的测量误差传递函数关系,并利用误差灵敏度函数对红外材料低温热膨胀系数测量装置的设计精度进行了分析,最后通过计算得到了该方案的测量相对误差。结果表明,测量的热膨胀系数相对误差仅为0.76%,满足纳米级测量要求。 展开更多
关键词 低温热膨胀系数测量 微变形测量 误差传递函数 低温光学
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一种宽带雷达系统通道误差校正方法 被引量:4
18
作者 陈曙暄 向茂生 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2067-2071,共5页
在不改动宽带雷达内定标系统硬件的情况下,提出了一种校正宽带雷达系统传递函数误差及IQ失配的正交解调误差的新方法。通过对雷达系统通道误差特点的分析,采用正负调频率的线性调频信号作为定标信号获取雷达系统传递函数,以此构建雷达... 在不改动宽带雷达内定标系统硬件的情况下,提出了一种校正宽带雷达系统传递函数误差及IQ失配的正交解调误差的新方法。通过对雷达系统通道误差特点的分析,采用正负调频率的线性调频信号作为定标信号获取雷达系统传递函数,以此构建雷达回波校正函数并对雷达接收回波进行误差校正。在定标系统和雷达回波存在噪声的情况下,分析了雷达系统输出信号经本文方法校正后对其进行脉冲压缩后的信噪比。仿真实验验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 传递函数误差 校正函数 脉冲压缩 相位精度
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基于动平衡状态理论的稳态误差机理分析 被引量:2
19
作者 邱德慧 王庆林 周游 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第4期30-32,共3页
基于动平衡状态理论对稳态误差进行了分析,揭示出稳态误差的本质,并在此基础上给出了稳态误差为零的充要条件,并为稳态无差控制提供了新的思路。最后证明了基于动平衡状态理论的稳态误差为零的充要条件与基于内模原理得到的结论是等价的。
关键词 动平衡状态 稳态误差 稳态传函 内模原理
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多轴激光加工机器人光路几何误差建模方法研究 被引量:2
20
作者 彭艳 谢少荣 +1 位作者 罗均 罗振军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2068-2074,共7页
本文提出了一种激光光路几何精度建模的方法,用于多轴激光加工机器人光路几何误差的建模。在每个反射镜上定义一个与其固连的笛卡尔坐标系,用齐次列阵表示激光光路特征点(光源、入射点和激光光线末端点)和光线矢量在坐标系中的位置坐标... 本文提出了一种激光光路几何精度建模的方法,用于多轴激光加工机器人光路几何误差的建模。在每个反射镜上定义一个与其固连的笛卡尔坐标系,用齐次列阵表示激光光路特征点(光源、入射点和激光光线末端点)和光线矢量在坐标系中的位置坐标和姿态方位,将激光光束在理想条件下和实际条件下的传输过程用4×4阶齐次方阵运算来实现,在此基础上提出光线几何误差反射传递函数,清楚地反映了各误差源对末端误差的影响情况,从而完整的描述了光束在传输过程中的实际误差。本文以五轴数控激光加工机器人为例,建立其光路传输路径和几何误差模型,试验结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 多轴激光加工 光路几何误差 误差建模 激光光路 光线几何误差反射传递函数
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