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光电成像系统中探测器的精密装调与测试
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作者 王潇潇 曾行昌 +3 位作者 王志杰 李永锋 黄奕 朱胜伟 《应用光学》 北大核心 2025年第1期163-169,共7页
成像探测器的装配定位状态对光电侦察系统的性能有重要影响,装调过程中探测器像面的倾斜、平移、旋转、位置等都会带来多维度误差,导致超视距观测系统成像探测器的像面失调,造成图像模糊、光轴偏移等现象。本文设计和搭建了一套光学测... 成像探测器的装配定位状态对光电侦察系统的性能有重要影响,装调过程中探测器像面的倾斜、平移、旋转、位置等都会带来多维度误差,导致超视距观测系统成像探测器的像面失调,造成图像模糊、光轴偏移等现象。本文设计和搭建了一套光学测量系统,采用灰度梯度的图像清晰度评价方法,自动判别成像探测器的装调误差。光学测量系统对成像探测器的装调精度可达0.015 mm,并且可以根据系统成像的多感兴趣区(ROI)灰度梯度值的误差大小,给出装调的合格性判断。该光学精密装调系统为实现“以机代人”对探测器进行多维精确量化装调奠定了基础。 展开更多
关键词 成像探测器 光学测量系统 图像清晰度与分辨率 灰度梯度值 安装误差
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地面激光干涉引力波探测器的长度传感与控制
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作者 刘芳菲 王梦瑶 张帆 《天文学进展》 北大核心 2025年第2期338-353,共16页
地面激光干涉引力波探测器在运行过程中,其内部的光学系统会受到各种噪声的干扰而产生不可控的位移。为了提高探测器的灵敏度,使其能够探测到微弱的引力波信号,必须通过长度传感与控制系统,确保探测器中的多个光学谐振腔保持在共振状态... 地面激光干涉引力波探测器在运行过程中,其内部的光学系统会受到各种噪声的干扰而产生不可控的位移。为了提高探测器的灵敏度,使其能够探测到微弱的引力波信号,必须通过长度传感与控制系统,确保探测器中的多个光学谐振腔保持在共振状态,并在此基础之上设计引力波信号的读出方案。从激光干涉引力波探测器的构型出发,介绍了长度反馈控制的基本原理以及参数设计原则,结合目前正在运行的Advanced LIGO、Advanced Virgo和KAGRA控制系统的具体参数,详细分析了长度传感与控制系统在引力波探测器中的工作原理和应用。 展开更多
关键词 反馈控制系统 长度传感与控制 激光干涉仪 引力波探测器
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探测器阵列高精度二维标定平台控制系统设计
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作者 于龙昆 李智祥 +2 位作者 温小辉 刘辉 谭逢富 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期300-309,共10页
为了实现快速、高精度探测器阵列标定,对探测器阵列高精度二维标定平台控制系统进行了研究,设计了采用单片机控制步进电机加编码器的闭环位移控制系统。介绍了该平台的标定原理和硬、软件控制系统设计,并对控制PID算法进行了研究,最后... 为了实现快速、高精度探测器阵列标定,对探测器阵列高精度二维标定平台控制系统进行了研究,设计了采用单片机控制步进电机加编码器的闭环位移控制系统。介绍了该平台的标定原理和硬、软件控制系统设计,并对控制PID算法进行了研究,最后搭建了标定系统对控制系统进行综合测试。实验结果表明该控制系统有良好的控制能力,平台在600 mm×600 mm的有效行程内定位精度可达-11~12μm,十次单点测试数据变异系数为0.13%,连续模式下平均测量误差为1.65%。该平台设计满足探测器阵列的标定要求,为探测器阵列标定提供了一种有效手段。 展开更多
关键词 控制工程 探测器阵列标定 二维平台 闭环控制系统 步进电机 PID算法
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多探测器数据控制与处理系统设计 被引量:5
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作者 成桂梅 刘涛 +2 位作者 荣鹏 程甘霖 段京 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期206-211,共6页
全谱段光谱成像仪集成可见多光谱、短波/中波红外以及长波红外三种探测器,覆盖十多个谱段,具有目前国内同类遥感仪器最宽光谱信息,同时系统复杂且技术难度较大。为解决全谱段光谱成像仪多探测器同步控制、海量数据存储与集成处理以及探... 全谱段光谱成像仪集成可见多光谱、短波/中波红外以及长波红外三种探测器,覆盖十多个谱段,具有目前国内同类遥感仪器最宽光谱信息,同时系统复杂且技术难度较大。为解决全谱段光谱成像仪多探测器同步控制、海量数据存储与集成处理以及探测器在轨增益、级数、积分时间等其他参数调整问题,设计了一种多探测器数据控制与处理系统。该系统硬件以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制处理单元,采用光耦合差分器件与其它设备进行连接和传输;FPGA软件采用模块化设计思想,自顶向下用硬件描述语言(VHDL)进行设计;利用仿真工具、硬件模拟器进行验证,结果证明了该设计的正确性和有效性。在实际工程应用中,该系统功能全面、接口灵活、可靠性高且易扩展。 展开更多
关键词 数据处理 同步控制 多探测器 FPGA 全谱段光谱成像
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基于288×4焦平面探测器的二代热成像系统分析 被引量:12
5
作者 金伟其 张未强 王春勇 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第2期1-5,共5页
扫描型焦平面探测器已成为二代热成像系统的主要探测器类型 ,是世界各国重点发展和装备的关键技术。借鉴国外的成熟 2 88× 4热像仪产品经验 ,对发展我国自己的技术和装备是非常必要的。介绍了热成像系统性能模拟软件包CFLIR ,并用... 扫描型焦平面探测器已成为二代热成像系统的主要探测器类型 ,是世界各国重点发展和装备的关键技术。借鉴国外的成熟 2 88× 4热像仪产品经验 ,对发展我国自己的技术和装备是非常必要的。介绍了热成像系统性能模拟软件包CFLIR ,并用其分析了Catherin FC热像仪的静态性能和作用距离 ,模拟结果与FC热像仪产品资料基本一致。CFLIR的有效使用将促进我国热成像总体技术的发展。 展开更多
关键词 焦平面探测器 成像系统 CFLIR Catherin-FC 系统设计 性能模拟分析软件
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基于旋转多元阵列探测器的快速光声成像系统 被引量:8
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作者 谭毅 何军锋 +1 位作者 任亚杰 姚军财 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期300-302,共3页
为了快速得到高质量的光声重建图像,采用旋转多元线性阵列探测器,可改善投影不均匀的影响,重建复杂吸收体的光声像。由旋转不同角度数的光声像的仿真和实验表明,利用多元线性阵列探测器旋转扫描的光声像,能够更好地反映生物组织的光学... 为了快速得到高质量的光声重建图像,采用旋转多元线性阵列探测器,可改善投影不均匀的影响,重建复杂吸收体的光声像。由旋转不同角度数的光声像的仿真和实验表明,利用多元线性阵列探测器旋转扫描的光声像,能够更好地反映生物组织的光学吸收分布。该系统有望为组织的在体功能成像提供一种更方便快捷的装置和方法。 展开更多
关键词 医用光学与生物技术 光声成像 多元线性阵列探测器 旋转扫描系统 相控聚焦
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紫外线列探测器的演示成像系统 被引量:2
7
作者 黄翌敏 李向阳 龚海梅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期924-927,共4页
提出了一种以国产64×1可见盲紫外线列探测器为核心的紫外演示成像系统。设计了F=1.8,焦距90 mm的大相对孔径紫外物镜,该物镜采用纯折射结构,通过光学材料的合理组合以及光焦度的巧妙分配较好地解决了紫外光学材料种类少、折射率低... 提出了一种以国产64×1可见盲紫外线列探测器为核心的紫外演示成像系统。设计了F=1.8,焦距90 mm的大相对孔径紫外物镜,该物镜采用纯折射结构,通过光学材料的合理组合以及光焦度的巧妙分配较好地解决了紫外光学材料种类少、折射率低带来的像差校正困难和光学系统效率不高的问题。电路系统采用了FPGA为主控元件,USB为通讯接口的图像采集/传输系统,可以灵活配置探测器的工作参数并实现高速的数据通讯。最后针对不同的紫外目标,设计了两种典型的成像实验,实现了64×1紫外线列探测器的成像,通过不同光照条件下所获得图像准确、直观地反映了探测器的成像性能。 展开更多
关键词 线列探测器 紫外 光学系统 成像
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数字辐射成像系统阵列探测器成像变形分析 被引量:2
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作者 苗积臣 刘锡明 吴志芳 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期417-420,共4页
在数字辐射系统(DR)如60Co集装箱检测系统(TC-SCAN系统),采用圆弧形和直线(折线)形两种形式的线探测器阵列,分析了两种探测器阵的成像变形,设计了削减这种变形的算法并在TC-SCAN集装箱检测系统中取得较好的应用。
关键词 TC-SCAN系统 探测器阵列 数字辐射成像系统 成像分析
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红外图像探测器成像评估实验系统设计 被引量:3
9
作者 程瑶 袁祥辉 赵雷 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第10期65-67,共3页
红外图像探测器成像质量的好坏是评价传感器质量的重要指标,对成像效果的直观观察能对图像探测器的设计起到指导作用。设计一种成像评估实验系统,实现对红外图像探测器的成像质量进行直观评估。该系统是基于LabVIEW软件开发的PC—DAQ虚... 红外图像探测器成像质量的好坏是评价传感器质量的重要指标,对成像效果的直观观察能对图像探测器的设计起到指导作用。设计一种成像评估实验系统,实现对红外图像探测器的成像质量进行直观评估。该系统是基于LabVIEW软件开发的PC—DAQ虚拟仪器系统,系统分为硬件、软件两部分。硬件平台由图像探测器、外部驱动电路、PCI—6115数据采集卡以及PC构成。软件设计包括对采集卡的控制,图像的变换、增强处理以及图像的显示。通过成像实验验证了系统的可行性,该系统可以采集图像探测器输出信号,并转换处理为可见光图像,让开发人员直观观察传感器真实的成像效果,对器件的修改与设计有重要的参考价值。 展开更多
关键词 红外图像探测器 成像评估系统 虚拟仪器
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SPRITE探测器热成像系统的性能评价方法研究 被引量:1
10
作者 金伟其 仇谷峰 +3 位作者 高稚允 苏学刚 王仲春 高岳 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第2期31-35,共5页
文中分析了SPRITE探测器与一般离散阵列探测器在性能评价方面的特殊性 ,建立了相应的性能评价模型 ,介绍了其中一些主要的处理方法 ,编制了热成像系统静态性能模拟软件包 ,通过计算机模拟结果与英国UKTICM -Ⅱ的技术指标以及国产系统测... 文中分析了SPRITE探测器与一般离散阵列探测器在性能评价方面的特殊性 ,建立了相应的性能评价模型 ,介绍了其中一些主要的处理方法 ,编制了热成像系统静态性能模拟软件包 ,通过计算机模拟结果与英国UKTICM -Ⅱ的技术指标以及国产系统测试结果的比较 ,证明了模型的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 SPRITE探测器 成像系统 性能评价
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基于多探测器的闪速炉红外成像实时测温系统 被引量:1
11
作者 王景中 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期108-109,共2页
闪速炉的反应温度直接影响产品的产量和质量。文中给出了基于多探测器的闪速炉反应温度红外成像实时测温系统的系统结构、系统原理、系统标定和温度测定方法 ,给出了系统的使用结果 。
关键词 探测器 实时测量系统 红外成像 图像处理 闪速炉
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8×2元SPRITE探测器对热成像系统性能改善的模拟分析
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作者 金伟其 仇谷峰 +2 位作者 高稚允 王仲春 高岳 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第6期36-41,共6页
研究了采用CCD实现移位延时的nv×ns 元SPRITE探测器的性能模型 ,分析了相对于nv× 1元SPRITE探测器对热成像系统性能的改善 ,模拟计算表明 :采用串联技术可满足实际高性能热成像系统的需求。同时 ,此研究也扩展了热成像系统性... 研究了采用CCD实现移位延时的nv×ns 元SPRITE探测器的性能模型 ,分析了相对于nv× 1元SPRITE探测器对热成像系统性能的改善 ,模拟计算表明 :采用串联技术可满足实际高性能热成像系统的需求。同时 ,此研究也扩展了热成像系统性能模型的适用范围 ,对于热成像系统的性能分析、方案论证以及优化设计等都有实际意义。 展开更多
关键词 SPRITE探测器 CCD 成像系统 模拟分析
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星载红外探测器温度控制系统的设计和应用 被引量:6
13
作者 张彤 陈小文 +1 位作者 刘银年 王建宇 《红外技术》 CSCD 北大核心 2005年第2期167-170,共4页
针对红外探测器需要在低温下工作,设计并实现了红外探测器温度控制系统。本设计采用了闭环反馈的控制方式,使用热电制冷的方法控制红外探测器工作温度。温控系统具有结构简单,速度快以及精度高和可靠性高等特点,满足了设计要求。并且对... 针对红外探测器需要在低温下工作,设计并实现了红外探测器温度控制系统。本设计采用了闭环反馈的控制方式,使用热电制冷的方法控制红外探测器工作温度。温控系统具有结构简单,速度快以及精度高和可靠性高等特点,满足了设计要求。并且对整个系统的工作状态进行了评估,对系统进行了误差分析。 展开更多
关键词 红外探测器 闭环反馈 热电制冷 温度控制系统
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512×8中波TDI红外探测器成像系统设计 被引量:4
14
作者 潘胜达 林长青 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期74-77,共4页
针对TDI型红外探测在各个领域的重要作用,设计并实现了一个中波TDI红外扫描成像系统。该扫描成像系统采用国产512×8元线列MCT(碲镉汞)焦平面列阵、自行研制的光学系统和一维角度扫描系统。当探测器在300K黑体的照射下,积分时间为50... 针对TDI型红外探测在各个领域的重要作用,设计并实现了一个中波TDI红外扫描成像系统。该扫描成像系统采用国产512×8元线列MCT(碲镉汞)焦平面列阵、自行研制的光学系统和一维角度扫描系统。当探测器在300K黑体的照射下,积分时间为500 s时,整个成像系统的平均噪声等效温差(NETD)约为0.3K。实验结果表明该系统能够满足设计要求。 展开更多
关键词 512×8元线列 焦平面阵列 TDI红外探测器 扫描成像系统
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圆形冷屏下红外焦平面探测器光敏元立体角的计算及其成像仿真 被引量:9
15
作者 毛京湘 范乃华 王忆锋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期957-960,共4页
给出了圆形冷屏限制下红外焦平面器件任一光敏元立体角的数学模型,该模型由非线性方程组描述,通常,难以求出相应的解析解。以320×256面阵器件为例介绍了一种数值求解方法,即先从面阵中选取若干光敏元作为采样点,用SolidWorks三维... 给出了圆形冷屏限制下红外焦平面器件任一光敏元立体角的数学模型,该模型由非线性方程组描述,通常,难以求出相应的解析解。以320×256面阵器件为例介绍了一种数值求解方法,即先从面阵中选取若干光敏元作为采样点,用SolidWorks三维实体造型软件求出这些光敏元对应的若干几何参数,再用MATLAB做样条插值计算,求出任一点处光敏元的立体角数值。将这些立体角的相对值投影到0~255的整数值范围,可以得到一张伪灰度图,该图反映了理想情况下面阵器件对均匀面源黑体的成像效果。 展开更多
关键词 红外焦平面探测器 立体角 红外成像系统 MATLAB SOLIDWORKS
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基于APD面阵探测器的非扫描激光主动成像雷达 被引量:6
16
作者 陈德章 张华 +5 位作者 冷杰 高建波 路英宾 陶刚 郭嘉伟 李萧 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期775-778,共4页
为了获得目标区域的高精度3-D距离图像,采用自研带读出电路的雪崩光电二极管(APD)面阵探测器组件,研制了一台非扫描激光主动成像雷达。雷达采用波长1.064μm脉冲激光泛光照射目标区域,APD面阵探测器组件接收目标漫反射激光回波信号,经... 为了获得目标区域的高精度3-D距离图像,采用自研带读出电路的雪崩光电二极管(APD)面阵探测器组件,研制了一台非扫描激光主动成像雷达。雷达采用波长1.064μm脉冲激光泛光照射目标区域,APD面阵探测器组件接收目标漫反射激光回波信号,经信息处理获得目标区域3-D距离图像,对典型目标开展了3-D成像实验研究。结果表明,所研制的非扫描激光主动成像雷达可获得较好的目标区域3-D距离图像,成像距离达1.2km,距离分辨率为0.45m,成像帧频为20Hz。基于APD面阵探测器组件的非扫描激光主动成像雷达技术取得突破。 展开更多
关键词 成像系统 非扫描激光成像雷达 雪崩光电二极管面阵探测器 3维距离图像
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探测器采样频率与光学系统衍射截止频率比值对航空图像质量的影响 被引量:3
17
作者 丁帅 匡海鹏 +2 位作者 王德江 徐正平 丁亚林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期828-831,共4页
以Q值作为参照指标,考虑光学系统分辨率和探测器分辨率,通过图像仿真效果的对比讨论了不同Q值成像系统的成像质量.结果表明:成像系统设计过程中需在光学系统分辨率和探测器分辨率之间进行权衡,Q=2时成像系统的成像质量最好,但实际设计... 以Q值作为参照指标,考虑光学系统分辨率和探测器分辨率,通过图像仿真效果的对比讨论了不同Q值成像系统的成像质量.结果表明:成像系统设计过程中需在光学系统分辨率和探测器分辨率之间进行权衡,Q=2时成像系统的成像质量最好,但实际设计过程中考虑到其他因素(系统信噪比、场景大小、运动模糊等),往往取Q<2可获得高品质图像.因此,Q值可作为参考指标为光电成像系统设计提供一定指导. 展开更多
关键词 成像系统 光学分辨率 探测器分辨率 成像质量
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一种新型真空型紫外成像探测器 被引量:6
18
作者 张宣妮 赵宝升 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第2期159-164,共6页
针对紫外告警的关键元器件——紫外探测器,简述了紫外告警的特点及发展,紫外辐射的大气传输特性和紫外探测器的发展。详细介绍了一种新型响应波段为105 nm-300 nm的真空型紫外成像探测器,其光电阴极具有“日盲性”,管型采用近贴聚焦结构... 针对紫外告警的关键元器件——紫外探测器,简述了紫外告警的特点及发展,紫外辐射的大气传输特性和紫外探测器的发展。详细介绍了一种新型响应波段为105 nm-300 nm的真空型紫外成像探测器,其光电阴极具有“日盲性”,管型采用近贴聚焦结构,从而使得弥散和像差得以减小。探测器读出系统有光耦合读出和电耦合读出2种读出方法:光耦合读出系统能实时响应;电耦合读出灵敏度高,分辨力强,探测距离远。采用自动门控BSP电源,可实现大动态范围探测,并对光电阴极和微通道板起到保护作用。 展开更多
关键词 真空成像技术 紫外探测器 读出系统 自动门控BSP电源
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用于粒子加速器位置监测的静力水准系统与线位置探测器的比对研究 被引量:7
19
作者 张强 何晓业 +1 位作者 唐郑 王巍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1532-1536,共5页
本文搭建了一套由温湿度传感器、激光位移传感器、高精度位移平台组成的实验系统。采用控制变量法,分别以环境因素及位移为变量,对固定在同一位移平台的静力水准系统(HLS)与线位置探测器(WPS)进行两组实验。实验结果表明:温度是影响HLS... 本文搭建了一套由温湿度传感器、激光位移传感器、高精度位移平台组成的实验系统。采用控制变量法,分别以环境因素及位移为变量,对固定在同一位移平台的静力水准系统(HLS)与线位置探测器(WPS)进行两组实验。实验结果表明:温度是影响HLS测量精度的主要因素,通过温度补偿,可得到较为精确的结果;湿度变化改变张紧线的下垂量,从而影响WPS的测量精度。在环境稳定的情况下,WPS与HLS对同一点的测量结果差值的均方根误差最大为0.003 37mm,在误差允许范围内,因此两者可组合使用。 展开更多
关键词 粒子加速器 静力水准系统 线位置探测器 位置监测 控制变量法
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基于1152×6长波线列探测器的高性能红外搜索预警系统 被引量:7
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作者 范宏波 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期20-24,共5页
介绍一种基于国产自研的超长线长波红外线列探测器的红外搜索预警系统设计。此设计从红外搜索系统的基本原理出发,重点解决目前红外搜索系统中存在的作用距离与搜索视场之间的矛盾,同时介绍了1152×6长波探测器组件的基本技术参数... 介绍一种基于国产自研的超长线长波红外线列探测器的红外搜索预警系统设计。此设计从红外搜索系统的基本原理出发,重点解决目前红外搜索系统中存在的作用距离与搜索视场之间的矛盾,同时介绍了1152×6长波探测器组件的基本技术参数。同时对国内红外搜索跟踪系统的发展提出了建议。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 雷达隐身 周视成像 被动预警 线列探测器 扫描
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