大视场

摘要： 为了克服工程大视场标定精度不高、标靶加工难度大以及现场操作繁琐的问题,本文基于工业近景摄影测量基本原理提出一种大视场多相机内、外参数的分步标定方法。首先,根据相机透视投影模型,在近距离采用小幅面标靶和角锥体法完成相机前截面内参数的解算;然后,在远距离被测空间内布置若干编码标志点,利用多片后方交会原理计算得到相机外参数;最后,对相机内、外参数进行整体光束平差优化,实现精确标定。为验证该方法的可行性和精度,进行了大视场视觉测量实验,测量结果表明本文标定方法的重投影误差小于0.08像素;外场试验实测10 m直升机旋翼总距角的相对误差小于0.1°。该方法可实现相机内参数标定实验室进行、外参数标定外场完成的操作分离。

摘要： 随着我国轨道交通的快速发展,其维护工作日益繁重,传统检测手段及技术难以满足现有的需求,轨道检测的快速化及智能化迫在眉睫。为了弥补这些检测方法的不足,本文基于非接触式激光三角测距原理,自主研发了一套高速线激光测量系统。首先是通过改进的灰度权重模型法提取激光中心线,可以得到更加精确的轨道扣件高度信息;其次使用Phone光照模型对点云数据渲染,可以直观显示采集对象的高低起伏情况;最后利用K均值聚类法进行扣件病害类别识别。检测结果为:扣件缺失与扣件异物检测成功率分别为98%、100%。尤其使用改进的灰度权重模型法,精确的提取激光中心线,得到高精度的三维纹理信息,具有很高的推广应用价值。

摘要： 日盲紫外探测系统由于具有独特的探测优势,在紫外制导、紫外通信,尤其是导弹告警领域获得了越来越多的应用。文章通过分析总结大视场日盲紫外告警系统的关键技术,并结合光学系统设计指标要求,设计了一款130.1°大视场、相对孔径为1.5的日盲紫外告警光学系统,该系统采用了单一材质的8片球面透镜。仿真结果显示,全视场MTF均大于0.36,能量集中度>80%,具有良好的像质和工程可实现性,可在紫外通信、侦察和制导等领域展开广泛应用。

摘要： 设计了一款非制冷便携式可见光/红外双光系统,基于共孔径的方式,实现可见光、红外双波段同时观察的目的;可见光光路选用1280×1024的CCD,像元尺寸为3.45μm,视场角为60°,工作波段为486~656 nm,光学传递函数值在空间频率50 lp/mm处达到0.3以上;红外光路选用640×512非制冷探测器,像元尺寸为17μm,视场角为60°,工作波段为8000~12000 nm,光学传递函数值在空间频率30 lp/mm处达到0.3以上;整个光学系统尺寸约为160 mm×100 mm×50 mm,满足高性能、高集成、小型化、重量轻,无视差等要求。实验证明,该系统在可见光和红外波段均具有良好成像效果,具有较强的市场竞争力。

摘要： 利用普通红外光学材料实现的大视场光学被动无热化系统应用于当前新型高分辨率、大面阵红外探测器时存在透镜数量多,不易实现轻量化、小型化的技术问题。为此,引入了低折射率温度系数的硫系玻璃,并设计了一种工作波段为8~12 m、视场为40°×32.5°、F数为1.0且适配1280×1024探测器的光学被动无热化成像光学系统。设计结果表明,在-55°C~70°C的工作温度范围内,探测器特征频率421p/mm处的光学传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)值均大于0.35,系统成像性能良好,能够满足实际工程应用需求。

摘要： 大视场光学经纬仪是重要的靶场测试设备,通常采用依托平行光管真值的分区建模误差修正方法对大视场光学经纬仪的全视场测角误差进行校正。为了进一步提高大视场红外经纬仪全视场测角精度,提出依托经纬仪完全对准平行光管时的指向值作为光学标校的基准值的分区误差修正处理方法,分别采用依托真值和指向值2种不同的修正方法构建2种修正模型,并解算同一被测目标的空间角度,进行对比实验,结果表明,依托指向值的分区误差修正方法能够获得更好的测角精度。

摘要： 大视场、大靶面、高像质、短总长、无热化,在同一光学系统中,这些优点是相互矛盾的存在。论文采用了反摄远式光学结构,设计了一个波段为8μm~12μm,视场64°×54°,F#=1,总长60mm的红外光学系统,系统采用非制冷型探测器,像元尺寸12μm、像元数1280pixel×1024pixel。系统共5片透镜,采用了三种长波红外材料搭配消热差,分别为硫化锌、硒化锌、IRG206,能够在-30°C~+65°C的工作温度范围之内清晰成像。论文分析了大视场光学系统像面照度不足的问题,推导出了新的像面照度公式,针对该设计,对像面照度进行了仿真,像面照度满足使用要求,系统f-θ曲线误差合理,公差分析满足加工制造要求。

摘要： 结构光照明显微(SIM)具有成像速度快、对样品损伤小,以及对荧光标记物和标记程序无特殊要求等优点,成为研究活细胞结构和动态过程的重要成像手段之一。介绍了一种大视场、双模式(条纹/点阵)SIM显微技术。该技术结合二维光栅投影产生条纹/点阵结构光,空间光调制器选择条纹方向和实现相移,打破传统SIM中条纹数量受数字投影设备像素个数限制的瓶颈,同时保持了传统SIM成像速度快的优势。实验结果表明:该技术在20×/0.75数值孔径物镜下可获得690μm×517μm成像视场和1.8倍空间分辨率提升,其空间带宽积是传统SIM的3倍。该技术有望被应用于生物学、化学和工业等领域。

摘要： 针对纹影系统中视场越大,需要的抛物面反射镜面积也越大,相应的配套设施也更复杂、场地占用更大、制造成本更高等问题,在纹影技术的基础上,提出制造一套小型化、低成本,但同样可以实现大视场观测的流场可视化纹影系统。基于单反射镜离轴纹影系统的光路设计,加入机械升降结构,实现类似扫描的图像采集模式。同时,结合计算机图像处理技术对大视场纹影系统采集到流场不同位置的纹影图像进行处理,再利用基于SURF算法的图像拼接技术对各部分纹影图像进行全景图像合成。实验结果表明:提出的基于图像拼接技术的大视场流体可视化系统,相对于造价高昂的500 mm以上口径纹影系统,可以获得更广的观测视野。

摘要： 天文学也要进行“人口”普查?天文史上最重要的照相巡天是哪两个?中国有哪些大视场、大样本数字化巡天计划?未来的天文巡天将如何发展?且听陈建生院士--讲述。天文学是一门观测科学,和其他科学一样,它有普查(巡天)观测和精细观测两种研究模式。普查(巡天)观测的任务是了解系统的整体性质,如整体的状态、分布、结构等性质及发现特殊天体;精测则是对典型成员或普查中发现的有趣天体进行深入的了解。

摘要： 非扫描成像雷达理论中最核心的问题是激光雷达方程的理论计算,经典的激光雷达方程只适用于在一次成像目标很小,目标的后向散射相等的情况下,而大视场照明时在视场内由于光束到地面的入射角不同引起后向散射并不相等,而是符合朗伯定律的随机分布,因此在大视场条件下并不适合,需要进行修正.在大视场条件下对经典的激光雷达方程进行了具体化分析,得到了大视场条件下修正的激光雷达方程.

摘要： 本文介绍了提高大视场图像测量精度的途径,比较了CCD光学拼接方法.具体叙述了二次分光式CCD光学拼接装置的结构原理,采取的技术措施.最后,给出了检测结果与应用前景.

摘要： 本文通过对基于LCD的准直虚像显示中畸变的分析,提出了一实时校正方法。该方法基于畸变图像的几何变换得出预校正曲面,计算Bzier曲面逼近预校正曲面,反求Béier拉制点实现人机交互,使用帧缓存图像当作纹理映射到Bzier曲面上从而实现实时校正。该方法已应用于某型轰炸机飞行模拟器,实验表明该方法校正精度高,调整方便,实时性好。

摘要： 太阳敏感器在航天领域中应用很广泛,绝大多数卫星都将太阳敏感器作为姿态确定的主要器件之一。本实验室正在承担微纳卫星组网编队的863重点项目,本文针对该项目中自旋稳定微纳卫星用太阳敏感器的要求,提出了一种数字码盘式太阳敏感器的设计方法,即利用四个小视场的码盘组合成大视场,四个小视场码盘中有两个垂直设计。该方法设计的太阳敏感器视场达到±90°,体积为 50mm×45mm×42mm,满足了该项目的指标要求。

摘要： 光学系统结构型式为复杂化双高斯型,采用准远心光路,全视场角和相对孔径分别达到60°和F/2,光学系统达到MTF=0.45的成像质量对应的空间频率为551p/mm.对该系统的结构特点进行分析和讨论,给出各种像差曲线和传递函数曲线,并对系统进行误差分析和公差预算.

摘要： 本文详细讨论了基于星图匹配技术的新一代大视场天文导航系统的原理,对系统的几个关键技术进行了分析,最后对系统的导航精度作出理论计算,并得出了一些提高精度的方法和有实用价值的结论.

摘要： 本文论述了用于红外远距离探测的光学应是全反射式的大相对口径、大视场的离轴非球面系统.给出了一个通光口径为ф600mm,相对口径1:1.67,线视场为±5°的设计结果.

摘要： 一种透镜系统可应用于胶囊内镜并包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜。第一透镜具有非球状凹面，其具有半径R2。第二透镜具有非球状凸面，其具有半径R3并面对第一透镜。第三透镜具有非球状凸面，其具有半径R6。其中，透镜系统满足下列条件：R2/Gap>1且ABS(R3/R2)>1.28；1

摘要： 一种透镜系统可应用于胶囊内镜并包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜。第一透镜具有非球状凹面，其具有半径R2。第二透镜具有非球状凸面，其具有半径R3并面对第一透镜。第三透镜具有非球状凸面，其具有半径R6。其中，透镜系统满足下列条件：R2/Gap＞1且ABS(R3/R2)＞1.28；1＜ABS(R6/R2)＜1.1且R6＜0；以及V2＜V1且V2＜V3；其中，Gap为从第一透镜的非球状凹面的曲率中心到第二透镜的非球状凸面的曲率中心的距离，ABS表示绝对值，V1、V2、V3分别表示第一透镜、第二透镜与第三透镜的阿贝数（Abbe number）。

摘要： 本发明公开了一种高光谱大视场成像光谱仪的全视场太阳参考谱获取方法，首先选取高光谱分辨率的标准太阳谱，并在实验室采用高精度光谱定标设备获取成像光谱仪在不同光谱间隔、不同视场间隔下的光谱响应函数实测值，其次对光谱响应函数进行插值以匹配标准太阳谱的采样率，然后设置每个光谱响应函数对应的卷积窗口，不同视场卷积窗口基于光谱弯曲值进行调整，卷积窗口设置完成后，在其内将光谱响应函数与高分辨率太阳标准谱进行卷积，由此可得到每个卷积窗口的太阳参考谱，并将太阳参考谱进行降采样以匹配成像光谱仪的光谱采样间隔，最后在光谱维上对每个卷积窗口的太阳参考谱进行拼接，在空间维上对其它视场进行插值，进而得到全视场的太阳参考谱。

摘要： 本发明提供一种大视场接收装置及方法，装置包括光束汇聚单元和光束接收单元；其中，光束汇聚单元接收待测物平面的漫反射光束，将漫反射光束汇聚后传输给光束接收单元；光束接收单元包括按照预设方式设置的至少两个光电探测器，其中，光电探测器的光敏面与光束汇聚单元对应设置。光束接收单元通过至少两个光电探测器的光敏面探测从光束汇聚单元传输的光信号，实现分视场接收。由于采用至少两个光电探测器作为光束接收单元实现分视场接收，可在不增大单个光电探测器光敏面尺寸的情况下实现大视场接收，可获取更多待测物平面的细节信息，稳定性好，抗干扰性强，解决了定制光电探测器的信号干扰等问题，简化接收光学系统，降低成本，易于实现。

摘要： 本发明公开了一种大视场头戴显示装置及大视场拼接方法，属于三维显示技术领域，其中，大视场头戴显示装置包括单目系统或由两个单目系统构成的双目系统；单目系统包括依次设置在人眼前方的透镜组以及放置在透镜组之后的显示器；透镜组包括至少一组菲涅尔透镜，每组菲涅尔透镜由两块刻有菲涅尔透镜锯齿结构的树脂板拼接构成；显示器为两块，分别与对应的树脂板平行；两块树脂板的拼接处的顶点到眼球中心的连线与垂直于眼球的光轴之间的夹角β大于0°。对比之前的头戴显示装置，本发明可以实现大视场的显示，从而增加使用者的沉浸感。

摘要： 本发明公开了单眼大视场近眼显示设备，包括至少两个图像源显示系统、与所述图像源显示系统一一对应设置的目镜光学系统和近眼显示光学系统，每个图像源显示系统发出的图像光线经过对应目镜光学系统处理后射入近眼显示光学系统，所述图像光线从近眼显示光学系统射出后射入观察者单眼，各个所述的图像源显示系统的图像光线经近眼显示光学系统射出后形成的图像相互拼接，形成一个完整图像。从而，每个所述的图像源显示系统分别用于显示一个整体图像的局部图像，最后多个局部图像拼接构成完整的整体图像，从而增大设备的单眼视场角。

摘要： 本发明公开了一种大视场极光成像仪，包括固定支架以及两个子镜头，其中，两个子镜头设置于固定支架上，两个子镜头均为离轴反射型光学广角镜头，包括沿光线传递方向依次设置的四个反光镜以及曲面光子计数探测器，四个反射镜上均设置有带通滤光镀膜，且两个子镜头共同形成一不小于120°的拼接视场；通过采用离轴四反射镜+曲面光子计数探测器的光学设计结构，使单个子镜头的视场最大化，其视场最大能够达到72°，通过将两个子镜头的视场拼接，使其形成一个不小于120°的拼接视场，从而使大视场极光成像仪在安装到中低轨道卫星上时也能够实现目标全覆盖，同时也保持了较高的分辨率。本发明还公开了一种大视场宽幅成像探测方法。

摘要： 本发明提供了一种基于视场扫描拼接的大视场角高分辨全息近眼显示装置和显示方法。该全息近眼显示装置包括点光源、准直透镜、反射镜、反射镜旋转系统、分束器、空间光调制器、中继光学系统、总控制器。或者包括点光源移动平台、准直透镜、平台移动控制系统、分束器、空间光调制器、中继光学系统、总控制器。本发明通过旋转反射镜或移动点光源即可改变入射到空间光调制器上的平行光的方向，使不同角度入射的全息图通过中继光学系统精确地会聚到人眼所在的位置，在保证出瞳大小一定的情况下通过连续扫描来增加观看图像的可视角度范围以及图像分辨率，采用视场角连续扫描的方法同时实现大视场角和大出瞳的高分辨全息近眼显示。

摘要： 本发明公开了一种实现对入射光线进行大视场高分辨率采样的棱镜模块，该棱镜模块包括围绕中心轴设置的多个细长棱镜，每个棱镜包括前表面；后表面；以及反射表面，其在第一边缘上连接到前表面并且在第二边缘上连接到后表面，其中前表面被配置为接收相对于前表面正交布置的入射光线，该反射表面被配置为反射入射光线以使出射光线以直角通过后表面出射，以形成具有肉眼无法识别的最大失真的图像。

摘要： 本发明公开了一种基于子视场拼接的紧凑型大视场光谱成像系统，解决了现有的光谱成像系统难以同时实现增大视场并减小体积，而且还具备高像质及高稳定性的技术问题。具体包括N片探测器组成的探测器阵列和N个光谱成像单元，N≥2；N片探测器位于同一平面内且设置为相对交错排列的两列探测器；N个光谱成像单元与N片探测器一一对应设置；每个探测器与对应的光谱成像单元形成一个子视场光谱成像模块；光谱成像单元包括狭缝、透镜组和色散元件；入射光线透过狭缝后经所述透镜组准直，准直后的入射光线经色散元件色散反射后形成反射光线，反射光线再次入射至透镜组，经透镜组成像后入射至对应的探测器；透镜组的焦距与色散元件的刻线密度匹配。