简介：利用单色平行光照射玻璃微珠,入射光在玻璃微珠内经过一次或多次内反射后出射光在最小偏向角会形成彩虹条纹。基于几何光学理论,根据最小偏向角的大小计算玻璃微珠的折射率。为了实现其快速测量,采用参数递推公式计算Otsu法的最佳阈值,并用改进的Otsu法对彩虹图进行了有效的阈值分割。提出了一种能快速有效判断彩虹条纹边缘的方法,并用该方法自动测量了彩虹条纹最外环边缘半径,从而实现了最小偏向角的快速计算。此外,对玻璃微珠折射率测量过程中的不确定度进行了计算,对不同型号的玻璃微珠,折射率的不确定度在10-4数量级,验证了上述方法的正确性。

简介：为满足实时、高效、高精度的便携式三维测量要求,提出了一种基于十字激光线的三维测量方法。综合线结构光和双目立体视觉两种测量原理的优点,设计了新颖的融合式测量模型,解决了局部线激光数据到全局面数据的转换;创新性的十字激光线结构光模式,相比于传统的一字激光线测量效率提升2倍;提出的基于GPU加速的自适应阈值的激光线提取方法,实现了激光线中心的亚像素精确、实时提取和三维测量;设计的匹配能量法稳定、精确地解决了便携式测量过程中的数据拼接,实现了局部坐标系到全局坐标系的数据统一;最后利用搭建的软硬件平台进行了测量性能参数验证,结果表明满足实时高精度测量应用的需求。

简介：在太阳模拟器中,聚光系统是提高氙灯光源光能利用率的关键部件。根据氙灯光源的发光特性,通常采用椭球面反射式聚光镜作为模拟器的聚光系统。以用于中小型太阳模拟器的椭球镜为研究对象,基于椭球镜与光学积分器相对孔径匹配一致的设计思路,提出了椭球镜外形尺寸选型和光学参数计算的分析思路和具体方法,给出了有效的经验公式。结合具体实例通过ASAP软件对氙灯光源和椭球镜进行仿真建模,利用蒙特卡洛光路追迹方法模拟出实际光照效果,对椭球镜第二焦面上辐照度分布情况进行了仿真分析,仿真结果表明,基于该设计方法的椭球面聚光镜的有效取光比达到50%以上。验证了这种设计思路和计算方法的合理性,为太阳模拟器高效聚光椭球镜的设计提供了借鉴。