简介：水下成像技术在诸多领域获得了越来越多的应用,然而由于受到成像器件参数、水体特性等成像系统参数的影响,水下图像的分辨率普遍较低、像质较差。基于包括点扩散函数、衍射极限等水下成像系统模型的图像超分辨率重建技术,能够在提高图像分辨率的同时增强图像质量。为了尽可能提高图像分辨率,建立了基于光束传播理论的超分辨率成像模型,并将其应用于水下脉冲激光距离选通成像结果图像的超分辨率重构。重构实验的结果表明,所提出的方法可以有效地提高水下成像的分辨率和质量。

简介：海面波浪对光线的扰动以及海水对光的吸收和散射对水下对空成像有重大影响。建立了水下对空成像的光学计算模型，采用基于PM谱的海浪模型和基于小角度散射理论的水下辐射场传输模型，利用光线追迹分析波浪对光线的扰动，得到了像面照度的分布。仿真结果的分析表明，像面上的照度由视场中心向边缘递减，并随成像深度增加按指数衰减，海浪对图像的破坏程度在消光边界附近最大。

简介：水下对空光电成像探测技术即虚拟潜望镜技术为潜艇在安全深度下实现对海空目标的警戒探测提供了一种新的手段,对提高潜艇的隐蔽性具有重要作用。通过虚拟潜望镜技术获取的水下对空图像,可以解算出海况信息。在此基础上,提出了一种以太阳为观察目标,利用水下相机透过海水及波浪界面对其成像,从而解算海况的方法。在假定波浪为一维正弦波的情况下,仿真计算出在不同成像参数下的一维图像亮度分布,通过比对正弦波参数与图像亮度分布之间的关系,表明该方法可以发展成为一种有效的海况估算方法。

简介：水下光电对空成像失真现象，主要包括位置畸变和灰度衰减两部分，在分析成像过程的基础上，分别推导出了畸变校正数学模型和灰度校正数学模型。采用双线性插值法来处理空间变换后的灰度插值问题，最终实现了灰度校正和畸变校正的同步。设计了以标准网格为目标靶面的实验来采集匹配点的信息以获取校正模型的相关参数。实验表明本方法能较好地还原出图像的真实信息，对图像失真校正具有较好的实用性。

简介：分析了水下超广角成像光学系统的设计特点。基于鱼眼镜头结构,设计了相对孔径为1/2,水下全视场为105°,焦距为6.8mm,光谱响应范围为可见光波段,采用同心球面罩的水下光学系统。该系统在空气中的全视场MTF在空间频率40lp/mm时均高于0.8;在水中时,在40lp/mm时,均高于0.4,能够满足水下光学系统对整个半球空域海空目标成像的要求。

简介：为了解决神光系列装置所需长焦透镜焦距的检测问题，在现有斐索干涉仪的基础上，对常规组合透镜方法进行了拓展，提出了双探头光栅尺法。对两种方法的工作原理及检测方法进行了分析，同时计算分析了测量数据误差对测量结果的影响，得出测量数据测量误差的上限要求。这两种方法具有测量精度高、重复性好、测量过程简单的优点，对于各类透镜焦距的检测具有重要的实用价值。

简介：体全息对小粒子记录及再现的影响关系到体全息材料在粒子场检测领域的应用前景,提出结合角谱传播理论与多光栅耦合波理论进行体全息图衍射分析的方法,并数值模拟了微米量级小粒子衍射光场的体全息记录与再现。数值分析结果表明体全息理论并不能像薄全息理论那样精确的再现出原始物光。其再现光场的角谱分布相对于原始光场存在高阶衰减,这使得再现光场成像后的图像边缘模糊,而且模糊程度还会随着粒子尺寸的下降逐渐上升。虽然这一现象为粒子边缘判读带来困难,但是再现图像的径向强度分布可为提高判断精度提供有益的参考。

简介：气泡是常见的玻璃缺陷,远场干涉法可直接测量玻璃厚度方向的气泡尺寸,为了给测量时观察角的选择提供理论依据,基于几何光学原理和菲涅尔公式,建立了光束的远场干涉模型并导出干涉条纹的相对光强计算公式。以冕牌玻璃（K6）、重冕玻璃（ZK6）、重火石玻璃（ZF6）为例,通过数值分析,得到干涉条纹的相对光强分布规律：相对光强幅度随折射率的增大而增大;全局来看,相对光强幅度随偏向角的增大呈先增大后减小的趋势,其变化不具有周期性;局部来看,相对光强幅值、条纹角间距近似相等,其变化具有近似周期性,且条纹的可见度较高。

简介：应用二维高斯窗口傅里叶变换对全息图进行局部分析。首先定义二维窗口傅里叶变换，并从理论上证明通过二维高斯窗口傅里叶变换所获得的叠加频谱与傅里叶变换所获得的频谱是一致的。对菲涅尔全息图进行数值再现时，通过提取窗口区域内局部全息图的＋1级频谱信息，并随着窗口中心在整幅全息图上逐点移动，将窗口傅里叶变换局部分析所获得的＋1级频谱叠加求和，可有效地重构出与＋1级衍射像相对应的完整频谱信息，在一定程度上改善了0级以及±1级衍射像所对应的不同频谱之间的串扰，提高了再现像的质量。

简介：随着光纤传输系统中传输速率逐渐提高,必须要考虑光纤传输系统中的偏振模色散.光纤传输模型用非线性薛定谔方程描述,利用分步傅立叶方法可计算光脉冲在光纤中的传输.分析了考虑偏振模色散时,不同光纤节长度和步长的选取对仿真结果的影响.

简介：针对掺铒聚合物光波导放大器(EDWA),提出了一种基于Douglas离散格式改进的有限差光束传播法(FD-BPM)的数值计算方法.对每一传输步长结合多能级速率方程计算出EDWA中光场传输强度分布,及掺铒光波导放大器的增益传输特性.设计并研究了掺铒聚合物通道波导和Y形分束器的放大增益特性.在掺铒聚合物直波导中,Er3+浓度为9.0×1025ions·m-3,输入信号和泵浦光功率分别为1μW和2mW,其增益为1.6dB/cm;在掺铒聚合物Y形分束器中,输出信号光分束比相等,并能实现无损耗分束.

简介：固定翼飞机尾焰的红外辐射特性研究对红外探测、跟踪、制导等具有重要意义。利用MODTRAN软件计算大气透过率和程辐射,用8-14μm长波红外测量设备对某型固定翼飞机非加力状态尾焰红外辐射亮度进行了测量。测量结果表明,非加力状态尾焰辐射亮度具有明显的方向性,迎头方向较弱,从50°到150°逐渐增强,150°方向平均辐射亮度为50°的5.2倍;90°方向尾焰辐射沿发动机喷管轴向呈对称性包络分布,随着与喷管轴向距离的增加逐渐减弱,辐射主要集中在发动机喷管出口附近的轴线两侧。150°方向尾焰辐射主要集中在发动机喷管出口附近,尾焰辐射亮度为喷管中心辐射亮度的15.4%。180°方向尾焰及喷管辐射亮度呈环形分布,从中心区域向外,尾焰辐射亮度分布的对称性和一致性逐渐下降。测量结果为尾焰红外辐射研究提供了重要的数据支持。

简介：针对水下激光探测系统的水体后向散射光的计算，给出了系统的光学几何结构，分析了不同距离处的激光光斑与接收视场区域的位置变化关系并进行了定量计算。依据光传输理论建立了水体后向散射光的计算模型，根据模型的算法步骤编写了计算机程序。结合水下激光探测系统的具体参数进行了实例计算，绘制了后向散射光信号波形，并与试验获取的信号波形对比分析，验证了算法的可行性和正确性。研究了使用实测后向散射光信号数据估计水体光学特性参数的方法，通过估算的参数重新绘制曲线并反向叠加在测量数据曲线上以抵消水体后向散射光对目标信号的影响从而能够提取目标信息。

简介：为了满足船舶激光多环检测和自动跟踪目标多环补偿技术匹配天线的需要，用简便的角量法设计了激光天线。通过三次代数方程进行天线主镜和副镜的设计，并通过检测误差信号对角量的控制来调节主、副镜的双镜距以达到激光传播过程中光斑保持稳定不变。设计原理与实验数据符合，适用于工程应用。

简介：场景锁定技术是视频跟踪领域的一个关键技术，需要对图像的全局运动进行估计，常用的运动估计算法由于计算量大、对噪声敏感等因素很难得到实际应用。为了减少运动估计的计算量，提高全局运动估计的精度，提出了一种基于Harris角点全局运动估计的场景锁定方法。将图像分成4×4的16个块，选取每个块中响应值最大的角点，以参考图像角点周围矩形块与待匹配图像进行匹配，然后利用RANSAC算法对角点进行一致性检测，利用最小二乘法解算全局运动参数，最后计算图像之间的累积运动。实验结果表明，该算法运动估计精度高，稳定性好，能较好地实现场景锁定。

简介：激光三角测量方法因其具有结构简单、非接触、信号处理便捷等特点而得到广泛应用。针对工程应用中提出的高精度、大工作距离的测量要求,从激光三角位移传感器结构、光斑定位不确定度和定标方法等方面进行分析,分别讨论了各个因素对于测量精度的影响,并提出了优化方案。经实验验证,该激光三角位移测量系统在110mm的工作距离下测量误差小于1.2μm,优于在同等工作条件下的商用激光三角位移传感器。

简介：

简介：研讨激光测距仪的信噪比和激光发散角如何选取最佳值的问题.如果信噪比为SNR,激光发散角为θt,则取SNRθt2最小时的信噪比和激光发散角为最佳值.

简介：研究了基于自散焦克尔非线性的PT对称三角格子中双峰光孤子的存在性及稳定性。采用改进的平方算子法（MSOM）迭代计算出孤子的数值解,发现双峰之间具有相同相位的双峰光孤子存在于第一带隙,并且可以在某个范围内稳定传输。由傅里叶配点法得到的线性稳定性与非线性模拟传输的结果是一致的。此外,这种PT对称的双峰光孤子对入射角度非常敏感,从不同角度入射的光孤子具有不同的传输特性。

简介：设计了一款上位机软件实现对国产中波凝视红外热成像系统的指控命令发送、软件版本更新等功能。红外图像的处理主要在FPGA内完成,上位机通过串口直接与FPGA内部的NIOSⅡ通信,完成红外图像的非均匀性校正、盲元处理（包括盲元列表的上传下载）、图像性能测试等功能,并且上位机可以通过串口直接对FPGA程序进行更新。为了提高通信的稳定性,所有通信命令采用统一格式的数据命令包进行发送和接收。相比较一般的串口数据通信,所设计的通信方式具有传输距离远、误码率低、软件升级操作简单、方便、效率高等特点。对比一般的红外成像系统,本系统采用串口在线升级FPGA的方式,简化了系统硬件电路设计,方便了系统后期维护。