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立体手术显微镜连续变焦大物镜设计
手术显微镜 大物镜 工作距 连续变焦
2016/7/28
手术显微镜是显微外科手术中不可或缺的工具,大物镜是整个手术显微镜的关键部位之一。针对手术过程中工作距和系统放大倍率需根据不同的使用情况进行调整,设计了一套连续变焦大物镜。所设计的连续变焦大物镜由正、负透镜组组成,选用机械变焦补偿形式,通过沿光轴方向移动正透镜组,实现术面观察范围φ20 mm～φ125 mm、工作距150～350 mm、焦距230~400 mm,可同时满足连续变焦和工作距可调,并给出...
三维片上网络通过硅通孔（Through Silicon Via，TSV）将多层芯片进行堆叠，具有集成密度大，通信效率高等特点，是片上多核系统的主流通信架构.然而，工艺偏差及物理缺陷所引发的错误和TSV良率较低等因素，使得三维片上网络面临严重的故障问题.为保证通信效率，对三维片上网络关键通信部件进行容错设计必不可少.本文针对三维片上网络关键通信部件——路由器和TSV的故障和容错相关问题，从容错必要性...
为了对高动态范围场景进行实时有效的观测,设计了一种采用数字微镜器件作为空间光调制器的成像系统.通过改进数字微镜器件的驱动时序,提高数字微镜扩展成像系统动态范围能力.针对光学系统存在畸变,采用多项式拟合法获得数字微镜器件到图像传感器的精确映射关系.针对一般调光算法导致调光后图像可视性差的问题,引入色阶映射算子生成调光模板,获得符合人眼视觉特性的调光结果.实验结果表明,在10帧/s的条件下采用数字微镜...
为了增强探测器在微弱光信号条件下的成像质量,提出了一种利用哈达玛变换(Hadamard Transform,HT)实现高灵敏探测的成像方法。基于探测器噪声独立于信号,且每次测量噪声也相互独立的假设,分析了在哈达玛编码成像与经典成像中,噪声对图像信噪比的影响。推导出编码成像的信噪比提升与编码模板长度n有关,约为经典成像信噪比的√n/2 倍。同时采用分区编码的方式,减小了高分辨率图像的编码时间。实验结...
激光散斑传感技术具有结构简单、灵敏度高等特点,可以实现对应力、振动、距离、速度、流速等物理量的传感测量,已成为光学传感领域中的研究热点之一。设计了一套基于激光散斑的应力传感系统。该系统使用波长为405 nm激光作为光源,利用音圈电机振动多模光纤,同时采用CCD图像传感采集系统对抛光玻璃表面进行显微成像,通过MATLAB软件对采集到的散斑图像进行分析处理,计算散斑对比度,拟合散斑对比度随时间变化的曲...
研制了一种短余辉、高分辨率、快时间响应的高速选通超二代像增强器, 通过光纤锥与CCD进行耦合成高性能距离选通ICCD, 理论分析各部件的性能及其对系统空间分辨率的影响; 采用FPGA设计电路控制系统, 该系统产生出纳秒级的选通门宽以实现对ICCD的数字控制, 同时可以对选通脉冲宽度和延时时间进行调整以实现不同亮度以及距离目标的清晰成像, 降低背景噪音以及增大成像的动态范围.此外, 该系统具有增益监...
为解决传统大视场高分辨相机光学系统复杂、成本高昂等问题, 利用同心多尺度计算成像系统, 通过图像处理方式校正简化的光学结构残留的球差和倍率色差. 分析光学系统的像差特性, 得到不同波长的成像数据, 并根据系统参量和像差表现, 用红、绿、蓝三通道分别校正方案对图像进行处理. 首先采用非线性图像缩放法, 统一不同色光的放大倍率, 完成倍率色差的校正；然后针对光学系统的点扩散函数随空间位置变化的特性, ...
基于低秩三分解的红外图像杂波抑制
红外图像 杂波抑制 低秩三分解 稀疏表示
2015/12/24
针对红外图像中对比度较低、目标信号较弱且受背景噪声杂波干扰较大的特点,结合信号的稀疏表示理论提出了一种基于低秩三分解模型的红外图像背景杂波抑制算法。首先,分别对红外图像中目标、背景和噪声3种成份进行建模描述,得到低秩三分解模型。然后,采用二维高斯模型构造红外小目标超完备字典,利用所提出的低秩三分解模型将分块重置的图像数据矩阵分解为背景、噪声和目标3种成份。最后,对于目标分量进行阈值处理从而得到突出...
将成像光学系统用于激光发射的设计与分析
共口径光学系统 激光发射 空间成像 耦合镜
2016/8/16
为减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况,将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计具有重要意义。因此根据特定的成像光学系统给出了共口径设计方法,针对其中基于EDFA功放技术的发射单元与成像系统相匹配的耦合镜头进行了分析与设计,基于此研究了发射高斯光束在该共口径系统中的传输及出射光束的场分布,讨论并仿真分析了耦合镜头与成像主次镜距离的改变对出射光束性能的影响。结果表明,共口径设计满足激光发射要求,...
双波段共口径成像系统光机设计与分析
双波段共口径 柔性支撑 力热耦合分析
2016/8/16
为了克服机载光电有效载荷(可见光摄像机和红外热像仪)各自独立、焦距过短的缺点,着重对可见光/红外共口径系统关键技术进行了研究。采用可见光、中波红外双波段共用主次镜的光学结构,可见光和红外焦距分别为1 500 mm和750 mm。选用合适的光学材料、合理的支撑方式,对系统反射镜支撑组件进行了静力学、动力学建模,优化了结构形式。采用光机热集成分析方法,指导、评价和优化光机系统设计过程,提高结构固有频率...
水下距离选通成像系统调制传递函数模型分析
水下成像 距离选通 性能模型, 散射光调制传递函数
2016/8/16
随着国家对水下成像探测、水下资源勘查等应用需求增加,建立符合实际情况的水下光电成像模型,成为目前水下成像研究者的目标。为了探究水下距离选通成像系统性能,建立了距离选通成像系统各个模块调制传递函数模型,以及总的系统调制传递函数模型。对目前市场上主流成像系统所采用的超第二代、第三代像增强器的选通成像性能进行理论对比仿真分析,完成了对水下距离选通成像系统性能模型的仿真。结果表明,前向散射光调制传递函数以...
空间相机在轨成像模式的建立
空间相机 辐射定标 成像模式
2015/12/24
提出空间相机在轨成像模式的概念,研究了建立空间相机成像模式的方法。首先,根据太阳高角和地物反射率,使用MODTRAN软件计算相机入瞳前的辐射亮度,分析相机的辐射定标数据,包括每种成像模式的响应度、辐射亮度范围,积分时间关系等。然后,分析相机测摆成像与平飞成像时的积分时间关系,获得相机在各侧摆角下,每种成像模式的辐射亮度范围。最后,依据成像模式的辐射亮度范围和各太阳高角下景物的辐射亮度范围,建立了太...
时-空过采样系统对点目标成像仿真与验证
时-空过采样 红外点目标探测 扫描成像
2016/8/16
为了验证时-空过采样系统对点目标探测的优越性,设计了红外点目标成像仿真及实验系统,研究并验证了时-空过采样获得的点目标图像形状、能量分布特点。首先,对比分析了时-空过采样系统与常规采样系统对点目标扫描成像原理;然后,对时-空过采样系统成像过程建立模型,通过仿真研究该系统对点目标的成像特点;最后,设计红外点目标成像实验并对实验数据进行分析。仿真及实验结果证明了时-空过采样克服了单采样对点目标成像能量...
针对编码掩模红外成像系统提出了一种建模方法。该模型将成像系统视为由两个功能部分组成,一部分为编码掩模与理想聚焦透镜的理想成像,另一部分为实际透镜自身的非理想成像。据此,系统点扩散函数可以由掩模结构的衍射模式和实际透镜的点扩散函数联合表示。此外,文中对视场内倾斜入射平面波的成像结果进行分析,从而得到了视场内的点扩散函数的变动情况。由码型及相应点扩散函数的指标评价结果可以看出,文中提出的基于Damma...
THz焦平面连续波透射成像系统的成像面积及对比度
THz焦平面阵列探测器 连续波透射成像 照明系统 成像面积 成像对比度
2015/12/25
研究了THz辐射和THz焦平面器件的特性,分析了THz焦平面探测器连续波透射成像系统的能量传输过程。考虑大气衰减、器件限制等影响因素以及连续激光照射、目标场景与焦平面探测器之间的信号传递关系,推导出了连续波透射成像系统的成像面积及对比度两个重要的参量模型。然后设计并组建了连续波THz透射成像系统。根据所建模型分别对信封中的环三亚甲基三硝铵(RDX)粉末和塑料盒中的金属刀片两种不同被测物体的成像面积...