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基于微透镜阵列的可调谐成像及仿真研究
1
作者 顾志祥 曾露 +3 位作者 裴峰 肖轶 李建权 吴思竹 《光子学报》 北大核心 2025年第2期156-164,共9页
结合湿法蚀刻工艺和飞秒激光直写加工技术,在石英玻璃上制备了微孔阵列模板。利用形状记忆聚合物对模板进行软光刻复制,制备出了200×200(30.0μm)的微透镜阵列,通过Zemax仿真软件对微透镜的焦距及分辨率进行模拟仿真,结果与实验数... 结合湿法蚀刻工艺和飞秒激光直写加工技术,在石英玻璃上制备了微孔阵列模板。利用形状记忆聚合物对模板进行软光刻复制,制备出了200×200(30.0μm)的微透镜阵列,通过Zemax仿真软件对微透镜的焦距及分辨率进行模拟仿真,结果与实验数据高度一致。在特定的转变温度(130℃)下,形状记忆微透镜阵列可实现微透镜尺寸、轮廓及空间分布的高度可编程性,从而赋予其形态转变能力。形状记忆微透镜阵列能够在不同形态间自由切换,当微透镜阵列处于压平状态时,经过再次加热至转变温度,能迅速恢复为最初态,实现了微透镜阵列的实时可变形功能。所提出的调谐方法为微光学器件的移动运输和光学传感等应用提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 微透镜阵列 飞秒激光 形状记忆聚合物 仿真 可调谐成像
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收发分体式四自由度激光测量系统耦合误差建模与补偿 被引量：4
2
作者 程真英 梅寒冰 +2 位作者 刘欣 雷英俊 李瑞君 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期1409-1417,共9页
线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差... 线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差建模与补偿方法。根据激光测量系统的原理和结构,分析并确定了耦合误差的主要来源,利用矩阵光学及齐次坐标变换的方法建立了耦合误差的补偿模型。以雷尼绍XL-80型激光干涉仪为基准,对所建立的误差补偿模型进行了实验验证,结果表明:利用所建模型补偿后的直线度和角度测量误差均降低了75%以上。所提出的误差建模与补偿方法不但有助于提高四自由度激光测量系统的精度,同时也有助于降低其成本。 展开更多
关键词 计量学 几何运动误差 线性导轨 激光测量系统 四自由度 耦合误差建模
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微纳测量机靶镜正交偏差角测量不确定度评定 被引量：2
3
作者 黄强先 张祖杨 +4 位作者 郭小倩 陈志文 李红莉 程荣俊 张连生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第10期1-8,共8页
三维靶镜是微纳米坐标测量机系统中的重要组成部分,其各面间正交性对保障系统测量精度至关重要。为检验三维靶镜加工是否符合测量机精度要求,对三维靶镜正交偏差角进行测量及不确定度评定,在量值特性分析建模基础上,研究了测量不确定度... 三维靶镜是微纳米坐标测量机系统中的重要组成部分,其各面间正交性对保障系统测量精度至关重要。为检验三维靶镜加工是否符合测量机精度要求,对三维靶镜正交偏差角进行测量及不确定度评定,在量值特性分析建模基础上,研究了测量不确定度表示指南传统方法(称为GUM法)、蒙特卡洛方法(MCM)及自适应蒙特卡洛方法(AMCM)3种测量评定方法。测量评定结果对比表明,三维靶镜加工精度基本符合预期要求,其中Z-X面和Y-Z面的面间夹角均为0.5″左右,X-Y面间夹角在3.3″左右;3种方法所得评定结果基本一致,MCM和AMCM较GUM法评定结果更合理,AMCM相对MCM更高效。所做工作为后续研究微纳米坐标测量机面向任务的测量不确定度评定提供了借鉴方法。 展开更多
关键词 测量不确定度 坐标测量机 测量不确定度表示指南 蒙特卡洛方法 自适应蒙特卡洛方法
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三坐标测量机气浮导轨滑块结构设计与仿真 被引量：2
4
作者 戚玉海 程荣俊 +2 位作者 叶运生 黄强先 张连生 《工具技术》 北大核心 2022年第1期100-103,共4页
静压气浮导轨采用气体润滑,具有无摩擦、热变形小、寿命长等优点,且气膜的误差均化作用显著提高了其运动精度,满足三坐标测量机高精度、高平稳运动需求。为探究三坐标测量机中静压气浮导轨滑块的承载性能,建立了矩形气浮滑块结构模型,... 静压气浮导轨采用气体润滑,具有无摩擦、热变形小、寿命长等优点,且气膜的误差均化作用显著提高了其运动精度,满足三坐标测量机高精度、高平稳运动需求。为探究三坐标测量机中静压气浮导轨滑块的承载性能,建立了矩形气浮滑块结构模型,滑块内置小孔节流型气浮垫,运用COMSOL有限元仿真软件对其气浮静态承载特性进行仿真分析,验证了结构设计的合理性。 展开更多
关键词 气浮导轨 小孔节流 结构设计 仿真分析
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傅里叶单像素显微超分辨成像系统设计 被引量：3
5
作者 张进 李强 +2 位作者 王冠 夏豪杰 杨纯 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期174-179,共6页
单像素成像因其仅需一个无空间分辨能力的单点探测器即可实现目标物体的空间信息获取重建物体图像,是解决非可见光波段成像的关键技术。该技术的发展和应用在高分辨率空间存在数据采集量大,成像慢的问题。因此,设计了一种傅里叶单像素... 单像素成像因其仅需一个无空间分辨能力的单点探测器即可实现目标物体的空间信息获取重建物体图像,是解决非可见光波段成像的关键技术。该技术的发展和应用在高分辨率空间存在数据采集量大,成像慢的问题。因此,设计了一种傅里叶单像素显微超分辨成像系统来提高现有单像素显微成像的效率和质量。首先,搭建了单像素显微超分辨成像系统,引入基于深度学习的超分辨模型来提升其成像分辨率,从而快速获得高分辨率的物体重建图像。经实验结果证明,相同的光强信号采集时间下,成像分辨率可提高近9倍,且其峰值信噪比达到28 dB,有效提高了单像素显微成像在高分辨率情况下的成像效率。 展开更多
关键词 显微成像 单像素成像 深度学习 超分辨
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接受-拒绝算法的贝叶斯不确定度评定 被引量：2
6
作者 李红莉 陈志文 +4 位作者 张祖杨 赵志浩 黄强先 张连生 程荣俊 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期76-83,共8页
针对贝叶斯不确定度评定中获取测量模型后验分布困难的问题,给出一种基于接受-拒绝采样思想实现贝叶斯测量不确定度评定的方法。面向线性/非线性测量模型,先利用贝叶斯假设或蒙特卡洛法获得被测量的先验信息,再基于接受-拒绝采样获得被... 针对贝叶斯不确定度评定中获取测量模型后验分布困难的问题,给出一种基于接受-拒绝采样思想实现贝叶斯测量不确定度评定的方法。面向线性/非线性测量模型,先利用贝叶斯假设或蒙特卡洛法获得被测量的先验信息,再基于接受-拒绝采样获得被测量的接受采样点形成后验分布,对被测量进行统计推断得到测量不确定度评定结果。通过规范示例和实际测量评定实例,验证了采用接受-拒绝算法的贝叶斯不确定度评定方法相较于传统GUM和MCM评定方法,能够得到可靠评定结果,且获取贝叶斯后验分布过程简便,在无/有历史信息条件下测量不确定度评定应用中具有可行性和实用性。 展开更多
关键词 测量不确定度 贝叶斯统计 接受-拒绝采样 蒙特卡洛方法
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模型和盲源分离融合的运动鲁棒视频心率检测 被引量：1
7
作者 成娟 武梦影 +2 位作者 宋仁成 刘羽 陈勋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期289-298,共10页
远程光电容积描记法(rPPG)是一种基于视频的非接触心率检测技术,由于其携带的血容量脉搏(BVP)信号幅值微弱易受运动噪声影响。本文提出一种融合色差模型和盲源分离的运动鲁棒视频心率检测技术。一方面,对每个感兴趣区域(ROIs)采用色差... 远程光电容积描记法(rPPG)是一种基于视频的非接触心率检测技术,由于其携带的血容量脉搏(BVP)信号幅值微弱易受运动噪声影响。本文提出一种融合色差模型和盲源分离的运动鲁棒视频心率检测技术。一方面,对每个感兴趣区域(ROIs)采用色差模型并时延构建多通道数据集,凸显准周期变量同时抑制无规律运动噪声;另一方面,采用联合盲源分离提取共同包含于两个数据集中的BVP源分量向量(SCVs),筛选合适的SCV确定为BVP信号,从而计算心率值。所提方法在数据库UBFC-RPPG和ECG-Fitness上验证并与其他方法对比,在剧烈运动场景下性能最佳,心率HR_(mae)=9.93 bpm,HR_(rmse)=16.17 bpm,相关系数r=0.75,为rPPG技术的实用化进程提供了解决思路。 展开更多
关键词 远程光电容积描记法 非接触 色差模型 联合盲源分离 运动噪声去除
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计量型激光椭偏仪初始入射角校准方法的研究 被引量：5
8
作者 黎雄威 李琪 +5 位作者 纪峰 李适 李伟 黄鹭 施玉书 皮磊 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期571-577,共7页
为保证计量型激光椭偏仪测量结果的准确性,研究了一种初始入射角校准方法,通过线性位移台带动CCD相机进行一维运动,其运动轴作为空间线性辅助参考量,实现了椭偏仪的入射激光光轴与自准直仪光轴的90°校准。结果表明:采用该方法校准... 为保证计量型激光椭偏仪测量结果的准确性,研究了一种初始入射角校准方法,通过线性位移台带动CCD相机进行一维运动,其运动轴作为空间线性辅助参考量,实现了椭偏仪的入射激光光轴与自准直仪光轴的90°校准。结果表明:采用该方法校准计量型激光椭偏仪的初始入射角,光轴俯仰角偏差<0.05°,偏摆角偏差<0.09°;校准后,对标称值为102.10 nm的Si上SiO_(2)膜厚标准片进行测量,示值误差<0.4 nm,提升了计量型激光椭偏仪测量校准服务的准确性。 展开更多
关键词 计量学 计量型激光椭偏仪 椭偏测量 初始入射角 校准 微纳米薄膜
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集会聚发散功能一体化的液晶柱透镜阵列
9
作者 薛莹莹 李靖 +1 位作者 陆红波 徐苗 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1086-1094,共9页
本文提出了一种制备集会聚和发散功能一体化的液晶柱透镜阵列的方法。液晶柱透镜阵列呈“三明治”结构,从上到下依次为:上电极基板、液晶层、聚合物柱透镜阵列、下电极基板。为了将会聚和发散功能集成在单一液晶盒中,制备聚合物柱透镜... 本文提出了一种制备集会聚和发散功能一体化的液晶柱透镜阵列的方法。液晶柱透镜阵列呈“三明治”结构,从上到下依次为:上电极基板、液晶层、聚合物柱透镜阵列、下电极基板。为了将会聚和发散功能集成在单一液晶盒中,制备聚合物柱透镜阵列的紫外光敏胶的折射率(n_(p))需介于液晶的寻常光折射率(n_(o))和非寻常光折射率(n_(e))之间。通过在下基板表面修饰图案化疏水层,利用亲疏水效应使得紫外光敏胶自组装形成表面光滑、尺寸均一的柱透镜阵列。所制备的液晶柱透镜阵列有两种调节聚焦和散焦功能的方式:一种是改变入射光的偏振方向;另一种是施加电场调控液晶层的有效折射率。实验结果表明:当外加电压从0调节到0.7 V_(rms)时,液晶柱透镜的焦距从−4 mm调节到∞;当外加电压在1~7 V_(rms)变化时,液晶柱透镜阵列的焦距从6.0 mm调节到4.5 mm。该方法制备的液晶柱透镜阵列具有制备方法简单、器件结构紧凑、驱动电压低、调焦范围大等优点,在成像、显示、光通信等领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 液晶柱透镜阵列 折射率匹配 亲疏水效应 会聚透镜 发散透镜
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