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基于联合变换相关器的远红外变焦光学系统设计 被引量：4
1
作者 徐春云 张肃 +1 位作者 董家宁 王文生 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1447-1451,共6页
为了提高联合变换相关器跟踪和识别目标的能力,且满足坦克瞄准镜的工作要求,针对1英寸红外CCD探测器,设计了8～12μm波段折射式长波红外连续变焦系统.该系统采用机械补偿的方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为2,变倍比为4∶1,在50～200m... 为了提高联合变换相关器跟踪和识别目标的能力,且满足坦克瞄准镜的工作要求,针对1英寸红外CCD探测器,设计了8～12μm波段折射式长波红外连续变焦系统.该系统采用机械补偿的方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为2,变倍比为4∶1,在50～200mm范围内可实现连续变焦,且变倍曲线和补偿曲线平滑,扩大了坦克瞄准镜的搜索范围.用ZEMAX光学设计软件对设计结果进行像质评价,结果表明,在17lp/mm空间频率处,全焦距范围内调制传递函数均在0.53以上,接近衍射极限,像面稳定性良好,满足光学系统的设计要求. 展开更多
关键词 光学设计 联合变换相关器 红外变焦系统 机械补偿
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20×长波红外变焦光学系统设计 被引量：11
2
作者 杜玉楠 牟达 +1 位作者 刘莹莹 王文生 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第10期607-611,共5页
针对红外目标探测等军事应用的实际需求,为了扩大对目标的搜索范围,设计了8～12 m红外波段的20×连续变焦光学系统。该系统采用320×240非制冷焦平面红外探测器,在15～300 mm范围内实现连续变焦,F数为2。系统结构简单,仅由6片... 针对红外目标探测等军事应用的实际需求,为了扩大对目标的搜索范围,设计了8～12 m红外波段的20×连续变焦光学系统。该系统采用320×240非制冷焦平面红外探测器,在15～300 mm范围内实现连续变焦,F数为2。系统结构简单,仅由6片透镜组成,并仅引入1个非球面校正系统像差。在空间频率为16 lp/mm处,变焦范围内的MTF调制传递函数均在0.45以上,接近衍射极限,像质优良,像面稳定,可用于坦克红外观瞄系统。 展开更多
关键词 光学设计 红外变焦系统 机械补偿 高变倍比 非球面
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四步数字相移全息干涉术三维变形测量 被引量：8
3
作者 郭俊 王刚 +2 位作者 孙杰 武凤栖 王文生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2808-2813,共6页
针对目前相移控制器件费用高、操作复杂等不足,提出了一种数字相移方法。并将其与全息干涉术相结合,进行了相移全息干涉术的实验研究。应用MATLAB软件,结合图像处理方法,通过对全息干涉条纹精确控制使其定向移动,实现了四步相移,获得4... 针对目前相移控制器件费用高、操作复杂等不足,提出了一种数字相移方法。并将其与全息干涉术相结合,进行了相移全息干涉术的实验研究。应用MATLAB软件,结合图像处理方法,通过对全息干涉条纹精确控制使其定向移动,实现了四步相移,获得4个干涉图。应用四步相移法原理和相位去包裹方法,最终成功求得物体变形引起的三维位相差,实现物体变形的三维测试。实验表明,该方法不仅简化了全息干涉测试的光学装置,避免传统相移器件相移精度低、容易造成相移误差的缺点,且操作简单,测试精度高,其精度容易达到1/10波长。 展开更多
关键词 全息干涉术 四步数字相移法 图像处理 相位去包裹 三维变形测试
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基于梯度折射率透镜的管道内窥镜设计 被引量：4
4
作者 郭俊 马永利 +2 位作者 张璐 赵翠玲 王文生 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1780-1785,共6页
针对管道测试的需求,将梯度折射率透镜的光学性能与显微镜相结合,设计了具有大景深的管道内窥镜光学系统.在保证所需放大倍率的同时,利用梯度折射率透镜介质折射率渐变的特点,使该系统的景深增大为原来的200倍.该系统像面近似球面的特... 针对管道测试的需求,将梯度折射率透镜的光学性能与显微镜相结合,设计了具有大景深的管道内窥镜光学系统.在保证所需放大倍率的同时,利用梯度折射率透镜介质折射率渐变的特点,使该系统的景深增大为原来的200倍.该系统像面近似球面的特点使其更适合圆形管道内壁的检测,当它与CCD等器件相结合,不仅实现管道内窥镜的数字化测试,而且能通过监视器在更大景深范围内、方便的监测管道内壁的裂痕、磨损等清晰的图像. 展开更多
关键词 内窥镜 梯度折射率透镜 显微镜 大景深
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基于Hough变换的数字全息干涉条纹检测 被引量：3
5
作者 郭俊 张婉怡 +2 位作者 严飞 周岩 王文生 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期116-120,共5页
提出了一种利用Hough变换在图像中检测模糊直线条纹的有效方法.将Hough变换对随机噪音不敏感的特性与Fourier变换的性质相结合,可实现对图形中有相同周期条纹的检测.该方法不针对单一条纹,只识别相同周期条纹的总体特征,能有效避免条纹... 提出了一种利用Hough变换在图像中检测模糊直线条纹的有效方法.将Hough变换对随机噪音不敏感的特性与Fourier变换的性质相结合,可实现对图形中有相同周期条纹的检测.该方法不针对单一条纹,只识别相同周期条纹的总体特征,能有效避免条纹部分缺失对检测结果的影响,并能快速检测条纹的准确数量.将该方法应用于数字全息干涉图的自动判读,成功实现全息干涉条纹的自动识别和准确计数,不仅避免了图像中条纹灰度不均匀、严重模糊的影响,而且提高了数字全息干涉术的测试准确度和效率. 展开更多
关键词 HOUGH变换 FOURIER变换 全息干涉图 微小位移
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光全息中傅里叶变换透镜设计 被引量：3
6
作者 王刚 孙杰 +1 位作者 郭俊 王文生 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期141-145,共5页
针对光学全息再现像质较差,本文提出四片式近似全对称傅里叶变换透镜的设计。该设计根据电寻址液晶和CCD对傅里叶变换透镜的匹配要求确定设计参数。为了缩短总长,系统采用双远距结构,并利用ZEMAX自动设计软件进行优化设计。将设计结果... 针对光学全息再现像质较差,本文提出四片式近似全对称傅里叶变换透镜的设计。该设计根据电寻址液晶和CCD对傅里叶变换透镜的匹配要求确定设计参数。为了缩短总长,系统采用双远距结构,并利用ZEMAX自动设计软件进行优化设计。将设计结果应用于实验,获得了清晰的光学全息再现像。实验结果表明,该设计的各项指标与实验系统相匹配,具有结构简单,像质好,满足较大孔径和视场要求等优点。 展开更多
关键词 傅里叶变换透镜 ZEMAX 全息光学再现 电寻址液晶
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制冷式红外长波折衍混合消热差摄远物镜设计 被引量：4
7
作者 张宇 王文生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期648-653,共6页
针对坦克红外观瞄系统的总体设计要求,为了满足战场环境下红外目标探测的需求,设计了一种制冷式红外长波折衍混合消热差摄远物镜.摄远物镜由物镜组和中继镜组构成,焦距为-200 mm,F数为2.1,全视场角为3.6°.探测器选用Sofradir公司... 针对坦克红外观瞄系统的总体设计要求,为了满足战场环境下红外目标探测的需求,设计了一种制冷式红外长波折衍混合消热差摄远物镜.摄远物镜由物镜组和中继镜组构成,焦距为-200 mm,F数为2.1,全视场角为3.6°.探测器选用Sofradir公司生产的MARS-VLW型红外长波焦平面阵列,其分辨率为320×256像素,象元尺寸为30 μm×30 μm.试验结果表明：在截止频率17 cy/mm时,温度-40℃ ～60℃范围内,该摄远物镜各视场的调制传递函数（MTF）均大约为0.5,点列图均方根半径均远小于艾利斑半径34.5 μm,并实现了100％冷光阑效率.该红外摄远物镜虽然是针对坦克红外观瞄系统的要求而设计的,但其结构紧凑,在-40℃～60℃温度范围内,像质优良且稳定,也可用于其他红外观瞄系统. 展开更多
关键词 兵器科学与技术 光学设计 摄远物镜 无热化 折衍混合 目标探测
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利用EALCD的数字全息干涉术 被引量：1
8
作者 郭俊 霍富荣 +2 位作者 周岩 董会 王文生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2223-2228,共6页
基于电寻址液晶(EALCD)读写图像实时、衍射效率高的特性,设计了以EALCD和CCD为关键器件的数字全息干涉系统。系统满足空间带宽积,时间、空间相干度和偏振度的要求,提高了干涉条纹的对比度,降低了散斑噪声等影响,实现了数字全息干涉术的... 基于电寻址液晶(EALCD)读写图像实时、衍射效率高的特性,设计了以EALCD和CCD为关键器件的数字全息干涉系统。系统满足空间带宽积,时间、空间相干度和偏振度的要求,提高了干涉条纹的对比度,降低了散斑噪声等影响,实现了数字全息干涉术的高精度测试。利用双曝光全息干涉术原理,应用Matlab编程取代传统相移术中的压电位移器,实现4个干涉图法,进行以硬币为物体的位移实验。结果表明,受力后硬币发生了位移。利用该项技术将传统的全息干涉术与现代的探测器件相结合,可实现全息干涉术测试的数字化、实时化,大大地提高了测试工作的效率。 展开更多
关键词 全息干涉术 双曝光 电寻址液晶 空间带宽积
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基于EALCD的数字散斑照相术面内位移测量 被引量：3
9
作者 张鹏飞 郭俊 王文生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1808-1812,共5页
提出了散斑照相术数字化的技术,即利用电寻址液晶(EALCD)和CCD取代传统散斑照相术中记录干板,省去传统方法中干板显影、定影的烦琐的化学湿处理过程,实现其数字化。介绍了EALCD在散斑照相术测量高精度测量物体位移的优点,而且能通过现... 提出了散斑照相术数字化的技术,即利用电寻址液晶(EALCD)和CCD取代传统散斑照相术中记录干板,省去传统方法中干板显影、定影的烦琐的化学湿处理过程,实现其数字化。介绍了EALCD在散斑照相术测量高精度测量物体位移的优点,而且能通过现有的数字器件使其实现数字化,更加利于工程应用。采用全场分析法和逐点分析法2种方法对散斑照相术进行光学实验研究,都成功获得了含有物体位移信息的干涉条纹。实验研究表明,该研究方法简单、高效,能快速获得具有高对比度的散斑干涉条纹,为数字散斑照相术测量物体的微小形变奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 散斑照相 电寻址液晶 CCD 全场分析 逐点分析
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轻小型折衍射混合红外中波摄远物镜无热化设计 被引量：2
10
作者 牟蒙 牟达 +1 位作者 马军 李卓 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期387-391,共5页
由于红外具有能识别伪装、可昼夜工作和被动工作的优势而被广泛地应用于跟踪和搜索系统。而这些系统要求红外光学系统成像清晰、结构紧凑、可适应较大的温度变化。依据光学被动消热差的方法设计了可在较宽温度范围工作、成像质量优良、... 由于红外具有能识别伪装、可昼夜工作和被动工作的优势而被广泛地应用于跟踪和搜索系统。而这些系统要求红外光学系统成像清晰、结构紧凑、可适应较大的温度变化。依据光学被动消热差的方法设计了可在较宽温度范围工作、成像质量优良、结构紧凑、体积小的红外中波摄远物镜，其摄远比可达到0．6。系统参数如下：工作波段为3～51μm，焦距150mm，F数为3，工作温度为-40℃～60℃。设计结果显示，该系统仅采用3片透镜并利用衍射元件消热差完成了无热化的要求，减少了系统的成本及重量，传递函数在171p／mm处均在0．8以上，与衍射极限十分接近，满足在宽温度范围内工作成像质量高及系统小型化的要求。 展开更多
关键词 红外中波摄远物镜 无热化设计 折衍射混合系统 结构紧凑
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