简介：高动态范围的图像可用于同时探测具有较大对比度的亮暗目标,利用数字微镜（DMD）获取高动态范围图像是目前最为先进的一种技术。本文在分析DMD工作原理的基础上,设计了一种像素级的高动态范围图像获取系统,该系统由光学系统、机械系统、DMD像素级调光算法及成像单元组成。光学系统采用二次成像光路,其中第一次成像物镜采用像方远心光路,第二次成像的转置镜头采用放大倍率近似1∶1的准对称结构,机械系统采用光学元件的包边设计和定心车工艺,达到秒级的光学装配精度;DMD像素级调光算法采用搜索单个微镜像素在图像帧周期间的控制权值实现,成像单元可同时兼顾科学级12bitsCMOS和8bitCCD,设计完成的原理样机验证了系统设计的正确性,其获取的图像动态范围可达140dB以上,远高于传统摄像机78dB的动态范围。

简介：为了准确的模拟出激光深熔焊接中小孔的动态变化过程,根据小孔内激光的能量吸收机制,采用光线追踪法来描述小孔对激光能量的多重反射吸收作用,建立了描述激光深熔焊接过程中瞬态小孔和运动熔池耦合行为的三维数值模型.通过对30CrMnSiA钢激光焊接过程的数值模拟,得到焊接熔池-小孔的动态演变过程与相应的温度场和流场分布.结果表明,激光深熔焊接过程中小孔深度呈周期性变化并伴有高频振荡特征,而小孔的振荡是焊接不稳定性和缺陷形成的重要原因.通过对激光焊接过程动态监测系统获得的熔池-小孔图像和焊缝宏观形貌的分析,进一步验证了模拟的现象和规律,表明本文建立的数值模型和方法能够比较准确地模拟激光深熔焊接中小孔的动态行为.

简介：为了测量弹丸水面落点的位置,建立了基于CCD相机动态像面的测量模型。该模型通过CCD相机辅助采集相关点位的图像信息,对水面落点的位置函数以及误差进行了研究。首先,利用空间几何获得靶船上三定点相对于测量船的方位、俯仰信息。接着,结合t时刻观测图像上定点的像面坐标,运用底片常数模型建立像面坐标和角度信息两套参量之间的关系函数,从而得到目标落点的方位、俯仰信息,再利用异面交会法计算出目标落点位置。最后,分析了目标落点位置的误差来源（质心误差,位置误差）、误差以及各误差源与位置坐标之间的关系。实验结果表明：在测量船位置精度达到0.05m,图像质心定位精度达到0.5pixel时,在最小交会误差的情况下,目标落点的位置测量误差分别为2.8,4.9,4.3m。

简介：通过对由纳米磁流体运动引起的双扫描激光散斑干涉光场及其变化做拉盖尔-高斯滤波下的傅里叶变换，获得动态散斑干涉图对应的光学涡旋分布及变化特征。分析认为，光学涡旋分布及变化对应着由纳米磁微粒及其团族的运动所引起的动态散斑变化。当纳米磁微粒聚集到分散的过程中，动态激光散斑光场的奇异场分布发生相应变化，说明了磁流体运动过程对应涡旋密度有先大后小，再由小变大的两个变化；并且光学涡旋密度高，对应较小颗粒的散斑场，磁流体处于稳态的状况；光学涡旋密度低，对应较大颗粒的散斑场，对应着磁流体激烈的运动。研究结果体现了奇异场分布变化和纳米磁流体动后趋稳的过程存在对应关系。

简介：针对光散射中的样品颗粒浓度改变时出现复散射的现象，设计探究颗粒浓度与复散射关系实验。得出结论为颗粒浓度很稀时，光强与浓度成正比，复散射基本不表现。