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无限远微光瞄具目标模拟发生装置研究 被引量：2
1
作者 肖作江 郭晓雪 +2 位作者 朱海滨 徐志刚 安志勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期193-198,共6页
根据射手夜间瞄准射击时实际夜天光环境下景物反射的光照度值,计算出进入微光瞄准镜入瞳处的光照度值,以此照度值设计了双积分球照明模式的无限远微光瞄具目标模拟发生装置.根据积分球原理在双积分球之间设置有可变光阑,根据检测系统要... 根据射手夜间瞄准射击时实际夜天光环境下景物反射的光照度值,计算出进入微光瞄准镜入瞳处的光照度值,以此照度值设计了双积分球照明模式的无限远微光瞄具目标模拟发生装置.根据积分球原理在双积分球之间设置有可变光阑,根据检测系统要求为微光夜视仪提供了四档可切换的微光照度环境.为保证在实验检测过程中待测瞄具能接收到光源出射的最大光照度,分析了待测瞄具距离平行光管的实际安装位置,得出影响待测瞄具入瞳处光照度值的三个关键因素为大小积分球之间可变光阑的口径、平行光管的视场及被测瞄具距离平行光管物镜的安装位置.最后,对积分球出射窗口处光照度,以及经过无限远目标模拟发生装置后出射的光照度值进行分析计算与实验测量,结果表明光照度不均匀度<2%,满足应用要求. 展开更多
关键词 成像光学 微光夜视仪 积分球 可变光阑 平行光管 光应力 光照度 均匀性
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可调整光程的激光测长机 被引量：1
2
作者 黄雷 马宏 +2 位作者 窦艳红 马钟焕 杨璐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2192-2196,共5页
为进一步提高激光测长机的测量精度及可靠性,满足高精度长度尺寸的计量检定要求,研制了一种可调整光程的激光测长机。采用激光干涉仪作为测量基准,结构设计符合阿贝原则,同时,可根据被测长度的大小调整激光干涉仪和测量组件的安装位置,... 为进一步提高激光测长机的测量精度及可靠性,满足高精度长度尺寸的计量检定要求,研制了一种可调整光程的激光测长机。采用激光干涉仪作为测量基准,结构设计符合阿贝原则,同时,可根据被测长度的大小调整激光干涉仪和测量组件的安装位置,提高了测量准确度。并对影响激光测长机测量准确度的误差进行了不确定度分析。实验结果表明,该激光测长机的测量准确度达到了±(0.5μm+1.5×10-6L),测量重复性为0.2μm。满足高测量精度及高可靠性等技术指标要求。 展开更多
关键词 计量学 可调整光程 激光测长机 阿贝原则 直接测量
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单频激光干涉仪非线性误差优化方法研究
3
作者 黄雷 马宏 +1 位作者 马钟焕 杨璐 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期122-127,共6页
为减小非线性误差对单频激光干涉仪测量精度及稳定性的影响，分析了引起其非线性误差的各种因素。利用琼斯矩阵推导出该系统光学参量的数学表达式。采用常规的优化调校方法提高系统精度会带来其它参数性能降低。提出改善单频激光干涉仪... 为减小非线性误差对单频激光干涉仪测量精度及稳定性的影响，分析了引起其非线性误差的各种因素。利用琼斯矩阵推导出该系统光学参量的数学表达式。采用常规的优化调校方法提高系统精度会带来其它参数性能降低。提出改善单频激光干涉仪性能的最优控制优化调校方法。实验结果表明，采用该调校方法，使单频激光干涉仪信号的正交性、干涉条纹对比度和灵敏度均得到了一定程度的优化，干涉条纹对比度vimax,o可达到0．97，并且两路信号对1／8波片转角的4倍周期也变为2倍周期。 展开更多
关键词 计量学 单频激光干涉仪 非线性误差 最优控制优化调校 干涉条纹对比度 灵敏度
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可见光/红外双视场全景式航空侦查相机光学系统设计 被引量：11
4
作者 朱海滨 邵毓 +4 位作者 张远健 周亮 徐志刚 朱大略 山俊晶 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期7-11,共5页
为提高航空侦查识别目标能力以及满足部队全天候作战需要,设计了一种应用于全景航空侦查相机的可见光/红外双视场成像光学系统。可见光光学系统焦距为165mm/660mm,相对孔径为1:8.8,视场角为9.1°×6.8°/2.3°×1.7... 为提高航空侦查识别目标能力以及满足部队全天候作战需要,设计了一种应用于全景航空侦查相机的可见光/红外双视场成像光学系统。可见光光学系统焦距为165mm/660mm,相对孔径为1:8.8,视场角为9.1°×6.8°/2.3°×1.7°;红外光学系统焦距为75mm/300mm,相对孔径为1:4,视场角为8.3°×6.2°/2.1°×1.6°。采用有限焦距光学系统前面加一个望远系统的方法实现变倍,根据红外器件及可见光器件的像元尺寸计算出红外系统及可见光系统的奈奎斯特频率分别为33lp/mm和91lp/mm。在33lp/mm处,红外光学系统大、小视场的MTF值分别为为0.35和0.37,在91lp/mm处,可见光光学系统大、小视场MTF值分别为0.41和0.4,成像质量接近衍射极限,表明光学系统成像质量良好,满足实际工程使用要求。 展开更多
关键词 可见光/红外 双视场系统 航空相机 光学设计
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基于自由曲面双波段离轴三反光学系统的优化设计 被引量：3
5
作者 杨旭 李艳红 +2 位作者 张远健 朱大略 张智强 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第11期1195-1202,共8页
在航空遥感领域中,双波段光学系统是最具代表性的光学系统。与单一波段光学系统相比,双波段系统可以同时探测到背景信号和目标信号,从而获得更准确的信息。采用离轴反射系统这一方案与折射系统相比,在满足更长焦距的同时,又能实现光学... 在航空遥感领域中,双波段光学系统是最具代表性的光学系统。与单一波段光学系统相比,双波段系统可以同时探测到背景信号和目标信号,从而获得更准确的信息。采用离轴反射系统这一方案与折射系统相比,在满足更长焦距的同时,又能实现光学系统小型化的目标。本文提出一种基于自由曲面的反射系统作为设计蓝本,能够获得如下优点:视场角更大,光路容易折叠,系统成像质量高,能够达到高分辨率成像以及系统的轻量化设计。本文采用动态光学理论对系统初始结构进行求解并通过对系统元件的倾斜与偏移计算获得离轴系统,系统引入自由曲面获得更加优质的成像质量。系统参数如下:焦距为2000 mm,相对孔径为1/2,视场角为6°×1°,工作波段为3~5μm与8~12μm,选用法国Sofradir公司生产的红外双色焦平面阵列非制冷型探测器;设计结果表明,加入自由曲面后系统的成像质量得到了明显改善,系统在整个工作波段内MTF值在14 lp≥0.3。 展开更多
关键词 双波段系统 动态光学 离轴反射系统 自由曲面 轻量化设计
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大视场航空相机光学系统设计 被引量：8
6
作者 刘海英 王跃 +4 位作者 王英 朱海滨 孙洪宇 姜彦名 赵汉卿 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期980-986,共7页
针对航空相机复杂的使用环境以及需在高速运动中进行高分辨率成像的特点,设计了一种大视场航空照相机光学系统。该系统光学结构采用双高斯准对称结构形式,通过双成像模块光学拼接扩大视场角,调整最后一片透镜实现内置调焦,且通过控制地... 针对航空相机复杂的使用环境以及需在高速运动中进行高分辨率成像的特点,设计了一种大视场航空照相机光学系统。该系统光学结构采用双高斯准对称结构形式,通过双成像模块光学拼接扩大视场角,调整最后一片透镜实现内置调焦,且通过控制地物反射镜的3种工作模式,分别实现航空相机垂直照相、自动调焦及前向像移补偿功能,避免了航拍过程中温度、气压、航高等环境条件变化时引起的图像质量大幅下降,确保整个视场内成像质量不受影响。该光学系统设计实现了全视场无渐晕,全视场最大畸变<0.5‰,在91 lp/mm处MTF接近衍射极限,物镜在全视场范围内成像质量一致。通过实验室及航拍试验验证,该光学系统具有成像清晰、视场大、可靠性高、体积小、质量轻等优点,满足了航空相机在比较复杂环境下清晰成像的要求。 展开更多
关键词 航空相机 高分辨率 大视场 光学系统 自动调焦 自动像移补偿
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行间转移面阵CCD的TDI工作方式研究 被引量：15
7
作者 周怀得 刘海英 +3 位作者 徐东 李广泽 王冶 刘金国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1629-1634,共6页
具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分... 具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分(TDI)工作方式来解决这一问题。使用现场可编程逻辑器件(FPGA),在实现行间转移面阵CCD KAI0340-S正常工作的基础上,根据TDI CCD的工作原理,实现了CCD KAI0340-S的TDI工作方式。同时,采用RS485总线,实现了计算机和FPGA之间的通信和数据交换,完成了面阵CCD TDI积分级数、行TDI积分时间、以及集成视频信号处理器增益和偏置参数的任意设置。实验结果表明,在没有微透镜下正常成像时,图像质量很差,其信噪比仅为22.13 dB(TDI级数为1);通过设置合适的TDI积分级数后,图像质量有很大的提高,信噪比超过33.62 dB(TDI级数为4)。行间转移面阵CCD的TDI工作方式,可以改善和提高在空间辐照环境下没有微透镜时的图像质量,解决了借助微透镜可提高其量子效率,但微透镜在空间辐照环境下时间较长又容易模糊的矛盾。 展开更多
关键词 行间转移 面阵CCD 微透镜 时间延迟积分 量子效率 现场可编程逻辑器件
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基于图像自准直自动调焦技术 被引量：3
8
作者 肖作江 朱海滨 徐志刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期41-45,共5页
根据航空相机调焦准确度要求及CCD相机成像特点,提出了一种基于图像处理技术的航空相机自动调焦系统.该系统基于自制分辨率靶标,图像清晰度函数及优化的爬山算法,利用自准直离焦补偿法实现由温度、大气压力引起航空相机离焦量的校正;通... 根据航空相机调焦准确度要求及CCD相机成像特点,提出了一种基于图像处理技术的航空相机自动调焦系统.该系统基于自制分辨率靶标,图像清晰度函数及优化的爬山算法,利用自准直离焦补偿法实现由温度、大气压力引起航空相机离焦量的校正;通过引入飞机高度数据进行离焦量计算,并通过自准直调焦技术实现离焦校正.对本系统进行了自动调焦测试实验,结果表明,该系统对相机的离焦校正误差小于相机的1/2焦深,能够满足航空相机快速、高准确度调焦要求. 展开更多
关键词 分辨率靶标 爬山算法 自动调焦 离焦校正 仿真实验
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航空相机成像技术研究 被引量：6
9
作者 赵建川 张润琦 +3 位作者 王杰 邵毓 申越 刘传明 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期101-114,共14页
无论是军事领域战术和战略侦查,或者是民用领域测绘、精细农业、海岸资源勘察和地图导航等应用,随处可见航空相机的身影。本文先介绍了几款20世纪典型的航空胶片相机以及它们的工作方式,然后将航空数字相机按工作方式分成了扫描型航空... 无论是军事领域战术和战略侦查,或者是民用领域测绘、精细农业、海岸资源勘察和地图导航等应用,随处可见航空相机的身影。本文先介绍了几款20世纪典型的航空胶片相机以及它们的工作方式,然后将航空数字相机按工作方式分成了扫描型航空相机、步进凝视型相机和多镜头数字相机3类,简要介绍了其工作方式的原理及特点,并分别列举了相应的航空数字相机。最后对航空相机发展趋势进行了总结与展望。 展开更多
关键词 航空相机 推扫成像 摆扫成像 步进凝视成像 倾斜相机 下视相机 多镜头相机
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用于眼睛轴向参数测量的快速扫描延迟线设计 被引量：3
10
作者 许鹏飞 肖作江 +1 位作者 王劲松 毕伟全 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期19-24,共6页
光学延迟线的性能是人眼轴向参数快速、准确、大范围测量的重要因素。为提高光学延迟线性能,通过对旋转式延迟线扫描原理及等差光纤光程倍增原理的分析,提出了一种基于等差光纤组的旋转式光程扫描装置。从理论上推导了光程延迟距离公式... 光学延迟线的性能是人眼轴向参数快速、准确、大范围测量的重要因素。为提高光学延迟线性能,通过对旋转式延迟线扫描原理及等差光纤光程倍增原理的分析,提出了一种基于等差光纤组的旋转式光程扫描装置。从理论上推导了光程延迟距离公式并提出了一种光纤自标定方法。最后搭建测量实验系统,对延迟线的扫描频率、延迟距离、延迟线性度及光纤自标定的重复性精度四个方面的特性进行了测试和评估。测量结果表明,该延迟线的扫描频率达到14 Hz,最大延迟光程为127.442 mm,延迟线性度误差为0.15%。重复性精度优于0.004 mm。能够满足人眼轴向参数快速、准确、大范围测量的需求。 展开更多
关键词 光学延迟线 光程倍增 光纤自标定 扫描频率 延迟距离 延迟线性度
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