动态散斑对比度颗粒测量法 被引量：6

1

作者 孔平 杨晖 +2 位作者 林伟民 谢银月 郑刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2633-2638,共6页

提出了基于线阵CCD相机的动态散斑对比度颗粒测量方法和系统,用于解决动态光散射研究涉及的动态光散射软件相关算法运算量大、实时性较差,以及不能测量高黏度溶液中颗粒的问题.首先,从传统动态光散射理论出发,基于光学统计理论,建立了... 提出了基于线阵CCD相机的动态散斑对比度颗粒测量方法和系统,用于解决动态光散射研究涉及的动态光散射软件相关算法运算量大、实时性较差,以及不能测量高黏度溶液中颗粒的问题.首先,从传统动态光散射理论出发,基于光学统计理论,建立了动态散斑对比度的模型.然后,根据Siegert公式,推导了动态散斑对比度与动态散射光场自相关函数的关系.最后,得到了低浓度和高浓度下动态散斑对比度与颗粒粒径的关系.分别对粒径分布为（490±20） nm的标准乳胶球颗粒水溶液和纳米二氧化钛粉体（粒径分布：450～500 nm）甘油溶液进行了测量.结果表明：动态散斑对比度测量法的运算量小,且能测量高黏度溶液中的纳米颗粒,重复测量误差小于2％,满足了动态光散射的国标要求. 展开更多

关键词 颗粒测量 动态光散射 动态散斑对比度 高黏度溶液

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基于激光散斑的应力传感系统 被引量：8

2

作者 贺锋涛 曹金凤 +3 位作者 王晓琳 朱玉晗 左波 王静 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3729-3733,共5页

激光散斑传感技术具有结构简单、灵敏度高等特点,可以实现对应力、振动、距离、速度、流速等物理量的传感测量,已成为光学传感领域中的研究热点之一。设计了一套基于激光散斑的应力传感系统。该系统使用波长为405 nm激光作为光源,利用... 激光散斑传感技术具有结构简单、灵敏度高等特点,可以实现对应力、振动、距离、速度、流速等物理量的传感测量,已成为光学传感领域中的研究热点之一。设计了一套基于激光散斑的应力传感系统。该系统使用波长为405 nm激光作为光源,利用音圈电机振动多模光纤,同时采用CCD图像传感采集系统对抛光玻璃表面进行显微成像,通过MATLAB软件对采集到的散斑图像进行分析处理,计算散斑对比度,拟合散斑对比度随时间变化的曲线。结果表明:散斑图像对比度的变化反应了多模光纤应力的变化,通过多模光纤应力变化可以判断是否有入侵者,实现了防盗功能。 展开更多

关键词 激光散斑 应力传感 显微成像 散斑对比度 防盗

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基于光纤振动的激光散斑控制 被引量：9

3

作者 王晓琳 贺锋涛 +1 位作者 贾琼瑶 刘佳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期177-180,共4页

散斑噪声的存在使得图像灰度剧烈变化,降低了图像分辨率,影响成像质量。为了控制散斑噪声,使用波长为405nm的激光作为显微系统照明光源,利用音圈电机振动光纤,通过对抛光玻璃显微成像,用CCD图像采集卡采集图像后进行了散斑噪声对比度分... 散斑噪声的存在使得图像灰度剧烈变化,降低了图像分辨率,影响成像质量。为了控制散斑噪声,使用波长为405nm的激光作为显微系统照明光源,利用音圈电机振动光纤,通过对抛光玻璃显微成像,用CCD图像采集卡采集图像后进行了散斑噪声对比度分析。结果表明,在光纤振动幅度不变、振动频率在4Hz^55Hz内逐渐增加时,图像散斑对比度在0.0326~0.1197范围内逐渐变小;当频率大于51Hz时,图像散斑对比度曲线趋于平稳且对比度在0.0326处获得了最小值,图像清晰,达到良好的散斑控制。 展开更多

关键词 激光光学 激光散斑 散斑对比度 频率

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激光散斑去除效果定量分析 被引量：8

4

作者 徐秋云 李雅男 +1 位作者 翟文超 郑小兵 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期32-36,共5页

自行研制的外部导入宽可调谐激光的积分球光源中为了提高光辐射场的均匀性和稳定性,采用球内旋转漫射板方法去除激光相干性产生的散斑。为了定量评价退相干效果和漫射板旋转速率之间的关系,使用响应度均匀性经过校正的CCD对积分球出口成... 自行研制的外部导入宽可调谐激光的积分球光源中为了提高光辐射场的均匀性和稳定性,采用球内旋转漫射板方法去除激光相干性产生的散斑。为了定量评价退相干效果和漫射板旋转速率之间的关系,使用响应度均匀性经过校正的CCD对积分球出口成像,计算不同积分时间、不同转速条件下的散斑对比度。实验结果表明,漫射板只需在很低的速率下旋转就能完全去除散斑噪声。漫射板不旋转时,散斑对比度约为30%;散斑完全去除时,对比度降为5%。 展开更多

关键词 激光散斑 积分球 漫射板 散斑对比度

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角度多样性激光散斑抑制方法的比较 被引量：3

5

作者 徐美芳 丁俊文 +2 位作者 王冠军 张秀丽 赵英亮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期68-73,共6页

根据成像原理推导了运动透镜、运动45°直角棱镜,以及旋转反射镜所引起的角度变化公式,并对影响角度变化的参数(透镜的焦距、物距及光源的发散角等)和引入角度多样性的这三种方法进行了分析比较。实验结果与理论分析表明,在相同条件... 根据成像原理推导了运动透镜、运动45°直角棱镜,以及旋转反射镜所引起的角度变化公式,并对影响角度变化的参数(透镜的焦距、物距及光源的发散角等)和引入角度多样性的这三种方法进行了分析比较。实验结果与理论分析表明,在相同条件下,将45°直角棱镜运动20μm和反射镜旋转0.02°就能实现两个完全独立散斑图样,而运动透镜需要更大的位移,这为设计运动方案引入角度多样性激光散斑抑制提供参考。 展开更多

关键词 激光散斑 散斑抑制 角度多样性 散斑对比度

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激光投影显示中散斑均化问题的研究 被引量：10

6

作者 贾琼瑶 贺锋涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期400-403,共4页

为了解决激光投影显示中因光源相干性所引起的激光散斑而导致投影图像的亮度不均、清晰度下降的问题,采用将激光引入振动的多模光纤的方法,实现了输出的激光模场在各种模式间发生高频跳动的功能,从而在多模光纤输出端获得传输光信号均... 为了解决激光投影显示中因光源相干性所引起的激光散斑而导致投影图像的亮度不均、清晰度下降的问题,采用将激光引入振动的多模光纤的方法,实现了输出的激光模场在各种模式间发生高频跳动的功能,从而在多模光纤输出端获得传输光信号均匀化、消相干的输出效果。结果表明,投影图像的散斑对比度明显降低,达到人眼难于分辨的4%以下。 展开更多

关键词 激光技术 散斑均化 多模光纤 散斑对比度

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激光显示中散斑噪声的抑制 被引量：6

7

作者 李霞 康玉思 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期648-651,共4页

为了消弱散斑噪声,提出了最优化的斑纹减弱方法。给出采用最少数量的位相分布模式产生最大的斑纹减弱效果的位相型光学元件应满足的条件,证明了此位相分布格式可以由阿达姆矩阵的行或者列得到,并以绿光为例验证了所设计位相型衍射元件... 为了消弱散斑噪声,提出了最优化的斑纹减弱方法。给出采用最少数量的位相分布模式产生最大的斑纹减弱效果的位相型光学元件应满足的条件,证明了此位相分布格式可以由阿达姆矩阵的行或者列得到,并以绿光为例验证了所设计位相型衍射元件的斑纹减弱效果显著,采用衍射元件调制前后散斑对比度由8.4%减弱到2.7%。 展开更多

关键词 激光显示 散斑噪声 散斑对比度

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基于图像功率谱的激光散斑评价方法 被引量：3

8

作者 曹金凤 贺锋涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期419-422,共4页

激光散斑在相干光成像、全息术、多模光纤通信、计量等领域具有重要的应用。为了对激光散斑进行评价,提出一种在频域采用散斑图像功率谱谱宽作为激光散斑评价的方法,设计了一种基于光纤振动的功率谱散斑评价实验装置。采用0.5W,532nm激... 激光散斑在相干光成像、全息术、多模光纤通信、计量等领域具有重要的应用。为了对激光散斑进行评价,提出一种在频域采用散斑图像功率谱谱宽作为激光散斑评价的方法,设计了一种基于光纤振动的功率谱散斑评价实验装置。采用0.5W,532nm激光作为光源,通过电压驱动音圈电机振动光纤对激光散斑进行控制,利用CCD图像采集卡采集图像后,分别采用散斑图像的对比度方法和功率谱方法对不同驱动电压下的散斑图像进行了分析评价。结果表明,功率谱方法具有较高的灵敏度及较宽的评价范围。 展开更多

关键词 激光光学 激光散斑 功率谱 谱宽 散斑对比度 频域

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基于光纤振动幅度的激光散斑控制 被引量：1

9

作者 贺锋涛 左波 张冠芳 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期28-30,共3页

实验以单片机AT89C51为核心控制器件,采用AD9850型DDS器件产生幅度可调的正弦波信号,再经ULN2003驱动器音圈电机振动。通过控制光纤振动幅度实现了激光成像系统中激光散斑噪声的存在使得图像灰度剧烈变化,降低了图像分辨率,影响成像质... 实验以单片机AT89C51为核心控制器件,采用AD9850型DDS器件产生幅度可调的正弦波信号,再经ULN2003驱动器音圈电机振动。通过控制光纤振动幅度实现了激光成像系统中激光散斑噪声的存在使得图像灰度剧烈变化,降低了图像分辨率,影响成像质量。本文以AT89C51单片机为核心控制器件,采用AD9850型DDS器件产生幅度可调的正弦波信号,再经ULN2003驱动器驱动音圈电机振动,通过光纤振动实现了激光成像系统中激光散斑噪声的控制。在电压幅度0～3.0V振动范围内,随着电压幅度增加,图像散斑的平均对比度整体趋势减小,并在电压幅度2.2V时平均对比度获得了最小值0.06,达到了良好的散斑控制效果。 展开更多

关键词 单片机 AD9850 散斑对比度

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大气中远场激光散斑Rice函数分布实验及分析

10

作者 王希军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3254-3257,共4页

为了观察大气引起的激光光束畸变,利用激光散斑理论中的Rice函数分布模型,分析了大气对LADAR激光作用产生激光散斑的本质及其变化趋势,进而建立了新的研究大气引起激光散斑变化的实验方法。根据反映在激光散斑Rice函数模型中束比值大小... 为了观察大气引起的激光光束畸变,利用激光散斑理论中的Rice函数分布模型,分析了大气对LADAR激光作用产生激光散斑的本质及其变化趋势,进而建立了新的研究大气引起激光散斑变化的实验方法。根据反映在激光散斑Rice函数模型中束比值大小及分布,描述了远场激光散斑对比度变化规律。其中束比值的减小说明大气扰动使大气传播中激光产生了随机成分,束比值的分布变化说明大气对激光束的发散作用。结果表明:Rice函数分布模型散斑测量法可用于分析大气扰动的作用机制。 展开更多

关键词 激光散斑 Rice函数分布 散斑对比度

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基于塑料光纤的激光散斑特性研究 被引量：6

11

作者 朱玉晗 贺锋涛 彭小龙 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期122-125,共4页

为了解决激光成像系统中的散斑问题,利用ULN2003芯片驱动喇叭振动光纤对激光成像系统中的散斑特性进行了研究。采用波长为532nm的激光作为系统光源,通过线阵CCD图像传感采集系统对激光散斑图像进行采集,对塑料光纤在不同振动频率下的激... 为了解决激光成像系统中的散斑问题,利用ULN2003芯片驱动喇叭振动光纤对激光成像系统中的散斑特性进行了研究。采用波长为532nm的激光作为系统光源,通过线阵CCD图像传感采集系统对激光散斑图像进行采集,对塑料光纤在不同振动频率下的激光散斑对比度进行了分析。结果表明,在光纤振动幅度不变、振动频率在0Hz^20Hz内逐渐增加时,图像散斑对比度逐渐减小;当振动频率大于16Hz时,图像的散斑对比度趋于稳定,达到良好的散斑抑制效果,可用于激光显示及激光成像等领域。 展开更多

关键词 激光技术 激光散斑 光纤振动 散斑对比度 频率

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基于PPMgOLN绿光微片激光器的散斑抑制 被引量：2

12

作者 韩啸 缪龙 +5 位作者 周煌 冯新凯 邹小林 陈怀熹 宋国才 梁万国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期483-486,共4页

提出了一种将激光耦合入多模光纤后,利用改变多模光纤长度并结合振动光纤的方法来抑制散斑的方法。介绍了抑制散斑的相关理论及实验验证方法。实验中采用自主研发的基于PPMg OLN晶体的高效紧凑型微片绿光激光器作为激光光源,经过CCD相... 提出了一种将激光耦合入多模光纤后,利用改变多模光纤长度并结合振动光纤的方法来抑制散斑的方法。介绍了抑制散斑的相关理论及实验验证方法。实验中采用自主研发的基于PPMg OLN晶体的高效紧凑型微片绿光激光器作为激光光源,经过CCD相机采集屏幕上的散斑图像,通过图像处理,得到了相同型号的多模光纤在不同长度下,光纤在振动与不振动时,图像散斑对比度的变化趋势及在屏幕上的强度分布,从理论上分析了产生该变化趋势及强度分布情况的原因。实验所得的图像散斑对比度在4.7%左右,满足视觉观察的要求。 展开更多

关键词 PPLN 多模光纤 光纤长度 散斑对比度

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履带式运动柔性衍射光学器件抑制激光散斑及其耐久性实验

13

作者 段祥瑞 费澳鑫 +2 位作者 卢智易 彭宇浪 乐孜纯 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期459-469,共11页

为了有效抑制激光散斑,真正实现激光显示和成像系统的大色域、高亮度和超优画质,提出了基于履带式运动柔性衍射光学器件(Diffractive Optical Elements,DOE)的散斑抑制方法,对柔性衍射光学器件的设计、制造、耐久性和散斑抑制效果进行... 为了有效抑制激光散斑,真正实现激光显示和成像系统的大色域、高亮度和超优画质,提出了基于履带式运动柔性衍射光学器件(Diffractive Optical Elements,DOE)的散斑抑制方法,对柔性衍射光学器件的设计、制造、耐久性和散斑抑制效果进行了研究。首先设计了柔性衍射光学器件的光学结构,并描述了履带式运动柔性衍射光学器件形成动态二维衍射编码的机理;接下来介绍了柔性衍射光学器件的模板制备、热压成型、连接成环的工艺方法;之后搭建激光投影显示系统对所研制的聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)和聚丙烯(Polypropylene,PP)两种材料的柔性衍射光学器件的散斑对比度和耐久性进行实验研究。实验结果表明,提出的基于履带式运动柔性衍射光学器件的激光散斑抑制方法,可将红绿蓝三色激光的散斑对比度降低到5%以下,同时系统具有小型化、低功耗的优点。在长达三十天的耐久性实验中,聚氯乙烯和聚丙烯两种材料的柔性衍射光学器件都没有明显形变和散斑抑制效果的衰减,且PP材料柔性DOE比PVC材料柔性DOE散斑抑制效果更明显、耐久性也更好。满足大色域、高亮度、超优画质的要求,并具有小型化、低功耗、高可靠的优点。 展开更多

关键词 激光散斑抑制 衍射光学器件 耐久性 散斑对比度 聚丙烯

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兼顾高亮度与低空间相干性 无散斑成像质量获提升

14

《机床与液压》 北大核心 2022年第2期113-113,共1页

电子科技大学信息与通信工程学院饶云江教授团队,首次在国际上实现了输出功率大于100 W,且散斑对比度低于人眼散斑感知阈值的多模光纤随机激光器,并在无散斑成像中取得突破。随着无散斑成像在各个领域中的广泛应用,越来越多的应用场景... 电子科技大学信息与通信工程学院饶云江教授团队,首次在国际上实现了输出功率大于100 W,且散斑对比度低于人眼散斑感知阈值的多模光纤随机激光器,并在无散斑成像中取得突破。随着无散斑成像在各个领域中的广泛应用,越来越多的应用场景对成像光源的性能提出了更高的要求。但由于常规激光器的高空间相干性,大量相干光子会发生干涉并产生散斑噪声,严重影响成像质量。对于常规光源来说,高亮度与低空间相干性,这两个特性是不可兼得的。为解决常规激光成像的散斑噪声问题,饶云江团队在取得高功率随机光纤激光突破性进展的基础上,首次将其应用于无散斑成像,运用主振荡功率放大技术等,实现了输出功率大于100 W、散斑对比度低于人眼散斑感知阈值的多模光纤随机激光器。 展开更多

关键词 散斑噪声 随机激光器 多模光纤 散斑对比度 散斑成像 激光成像 空间相干性 电子科技大学

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微型激光光学引擎中光学噪音的抑制 被引量：3

15

作者 张薇 杨波 庄松林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期872-877,共6页

分析了微型激光投影引擎的两种主要光学噪音:干涉网格和激光散斑产生的基理;提出采用振动的随机位相板同时实现干涉网格和激光散斑抑制的方法并进行了理论分析;自行设计了微型激光投影引擎,利用微型电控马达带动随机位相板振动,用CCD相... 分析了微型激光投影引擎的两种主要光学噪音:干涉网格和激光散斑产生的基理;提出采用振动的随机位相板同时实现干涉网格和激光散斑抑制的方法并进行了理论分析;自行设计了微型激光投影引擎,利用微型电控马达带动随机位相板振动,用CCD相机在不同的F#及曝光时间下对投影图像进行了采集,并对图像的散斑对比度行了测试.结果表明,通过静止的随机位相板可以很好地抑制干涉网格噪音;通过使随机位相板以大于视觉暂留效应形成的融合频率进行振动,可以同时抑制干涉网格和激光散斑,使得散斑对比度小于5%,达到投影观察的要求. 展开更多

关键词 微型投影 激光光源 光学噪音 散斑对比度 随机位相板

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基于激光在线测量滚筒内颗粒流崩塌角新方法 被引量：2

16

作者 盛旭波 杨晖 +3 位作者 李然 马生 郑刚 ZIVKOVIC Vladimir 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期344-348,共5页

使用图像法测量崩塌角存在测量标准差大的问题(0.5°左右)。为了解决这个问题,采用一种新的基于动态散斑对比度的崩塌角在线测量方法和系统进行了理论分析和实验验证。当激光照射到滚筒内运动的颗粒上,在远场形成动态散斑,利用线阵... 使用图像法测量崩塌角存在测量标准差大的问题(0.5°左右)。为了解决这个问题,采用一种新的基于动态散斑对比度的崩塌角在线测量方法和系统进行了理论分析和实验验证。当激光照射到滚筒内运动的颗粒上,在远场形成动态散斑,利用线阵CCD相机得到散斑随时间变化图像,通过分析散斑图像的对比度计算出颗粒流的速度波动,再找出两次崩塌的间隔时间,最后利用转速乘以间隔时间就可以得到崩塌角。实验中采用粒径为1mm^1.25mm的玻璃珠,分别采用动态散斑法和图像法测量了不同转速下的休止角的数据。结果表明,动态散斑对比度崩塌角在线法时空分辨率高,测得数据的标准差较小、重复性好、数据拟合的确定系数高。这一结果对滚筒内颗粒流的在线测量和科学研究是有帮助的。 展开更多

关键词 测量与计量 颗粒流 崩塌角 动态散斑对比度

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