光学测量

摘要： 传统光学手性测量是基于物质结构对左旋和右旋圆偏振光响应的差异实现的,而光的圆偏振状态对应光子自旋角动量(SAM)状态。光子轨道角动量(OAM)的发现为光子状态扩展了新的自由度,在手性测量领域引入光子OAM态有助于探索新的物质手性测量方法。从光子SAM、OAM以及光学手性的基本概念入手,综述了近年来国内外基于光子OAM的手性测量方法。现有的研究结果表明,通过引入光子OAM态可以增强传统圆二色谱的测量。另一方面,基于光子自旋-轨道耦合效应或光场与分子电四极矩的高阶相互作用,手性信号可以通过直接改变光子OAM量子数的符号进行测量。此外,高阶光子OAM态可用于提高尺寸较大的颗粒的手性响应。最后讨论了光场时空涡旋调控技术的最新进展并展望了其未来在手性测量中的潜在应用。

摘要： 针对典型航空21~28MPa液压系统钛合金导管组件制造过程,基于导管左/右弯数控弯曲技术、管路光学测量技术、无扩口滚压连接技术、导管组件性能测试技术等导管组件制造关键技术,提出了航空液压系统导管组件制造技术方案,并在民机典型液压系统高强钛合金(Ti–3Al–2.5V)导管组件制造过程得到了验证。结果表明,采用以上技术途径,提高了钛合金液压系统导管组件的制造精度、效率、服役的可靠性,为解决航空液压系统“跑、冒、滴”问题提供了新的技术思路。

摘要： 在传统的动力学实验中,获取位移/形变的方法都有诸多缺陷,例如无法进行全场测量,动态测量中实时响应不够及时,系统精度较低等。与传统测量方式相比,光学测量方法具有非接触、可全场测量、测量精度高、使用方便、采集数据信噪比高等优点,在实验力学中被广泛使用。本文通过基于数字图像相关技术的光学测量方法,对铝合金构件进行了拉伸应变测量,验证了该测量系统在实际应用中的精度和可靠性。

摘要： 在介绍数字梯度敏感(Digital Gradient Sensing,DGS)方法与数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法原理的基础上,将2种方法相结合以扩展数字梯度敏感方法的测量领域,设计提出透明材料的应力梯度场与位移变形场同步测量系统。荧光散斑方案解决散斑靶标与试件表面散斑场的成像冲突问题,3CCD彩色相机方案解决2种散斑场的图像采集问题,通过开展三点弯曲实验进行数据分析以及精度对比,验证了同步测量系统的可行性与有效性。

摘要： 随着计算机技术的不断发展,测量技术也在不断创新和改进。近年来,基于图像处理的光学测量技术逐渐兴起并得到应用,其利用智能化、科学化、可视化的测量手段,在接触事物的前提下将事物进行三维呈现,从而实现精准计量。光学测量技术不仅可以将一些复杂的事物呈现得更加具体,同时相关商业领域对其进行了应用,从而使得测量技术可以更好地为相关业务服务。文章针对图像光学测量手段,从概念、原理以及技术等多方面进行研究和分析,以期基于图像处理的光学测量技术可以更好地服务社会。

摘要： 使用光学方法测量发动机喷嘴内部情况时,由于喷嘴透明固壁的曲面形状会引起光学畸变,从而影响测量的精度。针对该现象,采用理论分析的方法,以一个全新的角度详细阐述了一种光学修正方法,该方法适用于任意曲面状的透明固壁。将得到的光学修正方法应用在圆管中,获得的结果与现有的理论推导结果、实验结果一致。

摘要： 搭建了一套全场非接触应变测量系统,对变截面舵面结构受随机载荷激励作用下的变形及振动特性进行实验研究;实验以2A12铝合金材料制成的变截面舵面结构为试验对象,采用高分辨率的相机记录舵面结构全场清晰的散斑图像,然后利用三维数字图像相关方法对其结构表面的连续变形进行直接测量,同时利用傅里叶变换对采集到的散斑图像进行振动特性分析,获得变截面舵面结构的模态频率和模态振型;为验证非接触测量得到的振动特性结果的准确性,用小质量加速度传感器得到的振动响应信号进行对比;试验结果表明,在0~500 Hz的测试频段内,三维数字图像相关方法辨识变截面舵面结构前三阶模态参数与加速度传感器测量结果非常吻合,前三阶固有频率误差在2%以内,阻尼比误差在6%以内,前二阶模态振型均为弯曲模式,第三阶模态振型为弯曲扭转耦合模式,验证了三维数字图像相关的全场振动测量技术的有效性,为高温环境及非线性变截面舵面结构非接触振动测试提供依据。

摘要： 为了获取相对稳定的温度场,通过实验得到了不同比例下甲烷-氧气预混火焰温度场的变化情况,并分析了甲烷质量分数对该预混火焰温度场的影响。借助Mckenna燃烧器,采用数字全息技术,获取不同甲烷-氧气比下预混火焰温度场的干涉条纹图像,利用巴赫沃斯低通滤波降低经过预处理的图像的散斑噪声;通过改进的四向最小二乘解包裹法提取温度场相位分布信息,根据相位与温度的理论关系,取得了相应的温度信息数据,并利用B型热电偶进行了实验验证。结果表明,利用该方法测得的温度与相同条件下热电偶测得的温度变化基本一致,证明了数字全息技术测量温度场的可行性;甲烷与氧气质量分数之比为0.9时,其温度变化约为10K,相对其它工况,其温度场分布最为稳定。该研究为甲烷-氧气预混燃气的相关研究和Mckenna燃烧器的应用提供了理论基础。

摘要： 介绍了一种新的测量车辆外部尺寸的光学测量装置,阐述了开发目标、测量原理和方法,与传统测量方法进行测量数据比对,本测量装置在提供测量精度的同时解决了测量场地紧缺的难题。

摘要： 针对目前专业速度滑冰竞赛服的运动适体性问题,研究上肢在滑冰运动周期中的形变规律,进而指导高性能紧身竞赛服的纸样设计。通过分析速度滑冰运动中手臂动作及角度,模拟摆臂动作进行了2组实验,利用数字图像处理技术,通过获取追踪点的位移,得到上肢的动态皮肤拉伸数据,再利用体表画线法,采集8名被试者上肢面积单元的变化率,发现前后腋点以上肩端区域与大臂、前臂区域形变特征差异较大;极高拉伸区域出现在以后腋点为中心的下、外侧区域和以肘关节为中心的两侧、下侧区域;前臂末端、大臂根内侧区域基本处于低拉伸区。研究结果可为速度滑冰竞赛服的上肢结构设计提供理论基础,选择形变较低区域的位置提出了一种分割线设计方案。

摘要： 针对微重力环境下液体推进剂剩余量光学测量方法中的线性模型过于简单、实验精度可重复性差的问题,基于剩余量光学测量方法(OMGS)的测量原理,建立了光学测量方法的光吸收三维模型,探讨了液体推进剂剩余量与等效光程长的非线性关系.通过将光吸收模型应用到推进剂球壳模型中,得到在不同剩余量条件下对应光电探测器的输出.并基于蒙特卡洛法对不同形状推进剂模型中的光吸收过程进行仿真模拟.结果表明:球壳模型计算结果与仿真结果变化趋势一致,不同形状模型计算结果变化趋势一致,光线在推进剂中的光线吸收及等效光程长与液体推进剂剩余量成一定的非线性关系.该改进方法减少了模型上带来的系统误差,使该方法精度能在现有传感器基础上得到提高,为将来光学测量方法在在轨航天器推进剂剩余量测量的应用奠定一定的理论基础.

摘要： 在颗粒流体两相流研究中,对颗粒运动量的精确测量是分析相间作用的重要基础.在传统的非接触式光学测量中,识别图像中的颗粒像点后,结合像点面积、图像放大率及颗粒密度即可得到运动量.但上述方法中,像点识别会受预设参数的影响.为规避像点识别及预设参数带来的影响,本文基于数字成像原理及粒子系散射理论,提出一种由图像总灰度值求取颗粒运动量的新方法,并通过风沙流实验证明了该方法的有效性.

摘要： 高分辨率光学流动显示技术,作为流动显示技术的一个分支,其已经被广泛应用于航空发动机内部参数的测量.然而,在其应用过程中,光路布置却主要依靠以往经验和现场不断的调试来完成.这种传统的方法盲目性大,耗时耗力,且操作不便.因此,本文发展了一种新型光路布置求解方法,通过对光路布置进行参数化,求解得到所有描述光路布置的参数大小,实现对光学测量试验的光学布局的定量描述,同时通过PSP试验予以验证方法有效性.

摘要： 针对于透明材料,发展了一种基于数字图像处理的线接触面积光学测量方法,并使用该方法对PC材料的线接触面积进行测量,获取了加载过程中接触半宽随载荷的变化曲线.将弹性段数据同赫兹线接触理论结果相对比,验证了该测量方法的准确性,并获取了材料在线接触结构中的接触强度,为后续的相关研究提供了参考.

摘要： 随着平板显示技术的不断发展,显示屏的光学性能得到了大幅度提高,然而,传统的光学测量评价方法的局限性也逐渐暴露出来.本文将结合国内外显示的相关标准,分别从色域、均匀性以及Mura等关键指标出发,分析测量的要点,并介绍了最新的测量解决方案.近年来,光谱图像测量技术得到了长足发展,已经在显示领域得到了较好的应用,能够解决显示测量的诸多问题,本文也将作详细介绍.

摘要： 对于防热材料烧蚀表面流动特性的研究，烧蚀机理研究主要依赖于试验状态参数和熔融物的物理属性。光学测量研究主要以图像处理为基础，受原始图像质量和分析方法精度影响较大。

摘要： 介绍了复杂曲面三维测量方法,分析了以光学测量技术为主的数据采集方式及其原理.对三坐标测量机在数据采集过程中产生的误差进行了详细分析,并提出了相应的解决方案,为最终构造出精度高、品质好的CAD模型奠定了基础.

摘要： 金属板料的成形极限图(Forming Limit Diagram,FLD)是用来判断金属塑性成形过程成功与否的重要依据.本文以某汽车发动机内板为例,基于专业的钣金模拟软件,对其成形过程进行模拟仿真;运用现代光学测量方法,研究了现代光学测量技术的应变测量原理,对该发动机内板的可成形性进行测量,将仿真结果和试验测量相结合,通过迭代修正仿真工艺参数,达到优化模拟结果.

摘要： 钢化玻璃的波形变形和应力斑是影响幕墙外观效果的两大问题.波形变形是钢化玻璃的一项重要指标,对钢化玻璃的影像变形即安装在幕墙上的观察效果有很大的影响;目前钢化玻璃标准中波形变形的测量方式为采用刀口尺和塞尺检测,不能与钢化玻璃在幕墙上的观察效果一一对应,存在测量的波形变形不大但玻璃上墙后变形严重的情况;采用光学原理的波形检测方式,可以实现测量值与实际观察效果对应关系.钢化玻璃应力斑是钢化玻璃的一个特征,目前物理钢化技术还无法消除钢化玻璃应力斑,可以采取措施使钢化斑均匀和减轻;本文从钢化玻璃应力斑产生和表现形式、影响钢化玻璃应力斑的因素及改善措施、应力斑的观察及检测方式等对钢化玻璃应力斑进行一些探讨.

摘要： 钢化玻璃的波形变形和应力斑是影响幕墙外观效果的两大问题.波形变形是钢化玻璃的一项重要指标,对钢化玻璃的影像变形即安装在幕墙上的观察效果有很大的影响;目前钢化玻璃标准中波形变形的测量方式为采用刀口尺和塞尺检测,不能与钢化玻璃在幕墙上的观察效果一一对应,存在测量的波形变形不大但玻璃上墙后变形严重的情况;采用光学原理的波形检测方式,可以实现测量值与实际观察效果对应关系.钢化玻璃应力斑是钢化玻璃的一个特征,目前物理钢化技术还无法消除钢化玻璃应力斑,可以采取措施使钢化斑均匀和减轻;本文从钢化玻璃应力斑产生和表现形式、影响钢化玻璃应力斑的因素及改善措施、应力斑的观察及检测方式等对钢化玻璃应力斑进行一些探讨.

摘要： 本发明的实施方式包括多种不同类型的光学测量标尺、光学测量装置和用所述光学测量标尺测量位置的方法。在一个实施方式中，一个光学测量标尺包括一个基底和多个标记单元，每一个标记单元固定于标尺的预定位置。每一个标记单元包括多个光学检测的标记元素，每个标记元素有一个元素值，而且每一个元素值被在标记单元内的标记元素的元素值的排列中的任一组数字定义，每一个单元值对应一个物理量。在基底上设有第一方向。物理量包括沿第一方向的在参考位置和预定位置之间的第一距离。

摘要： 本发明涉及一种光学测量装置、光学测量系统、以及光学测量方法。该光学测量装置用于测量一注射器。该光学测量装置包含一本体、光源元件、光感测元件以及传动元件。该本体包含一固定槽。光源元件设置于该固定槽的一侧。光感测元件设置于该光源元件的相对侧并接收该光源元件所发射的光线。该传动元件连接并驱动该光感测元件而测量该注射器的容量。

摘要： 提供能够以简单的结构防止误连接的测量探头、生物体光学测量装置以及生物体光学测量系统。一种测量探头(3)，具有不规则地捆束多个光纤而得到的光纤束，且能够装卸自如地连接于对生物体组织进行光学测量的生物体光学测量装置，该测量探头(3)具备记录介质(35)，该记录介质(35)将位置信息与上述生物体组织的检查项目相关联地记录，该位置信息是与照明光纤和第一受光光纤各自在两个端面处的光纤束内的位置有关的信息，该照明光纤将来自生物体光学测量装置(2)的光源(211)的光作为照明光射出，该第一受光光纤接收由生物体组织反射和/或散射的照明光的返回光。

摘要： 一种生物体光学测量装置(2)，连接被插入到被检体内的测量探头(3)来对生物体组织进行光学测量，其具备：连接器部(22)，其装卸自如地连接测量探头(3)；供给部(24)，其向连接器部(22)供给空气；配管(24a)，其将连接器部(22)与供给部(24)相连通；压力检测部(25)，其检测配管(24a)的压力值；以及磨损判断部(29b)，其在测量探头(3)连接于连接器部(22)的状态下，基于由压力检测部(25)检测出的压力值来判断连接器部(22)的磨损。

摘要： 本发明的实施方式包括多种不同类型的光学测量标尺、光学测量装置和用所述光学测量标尺测量位置的方法。在一个实施方式中，一个光学测量标尺包括一个基底和多个标记单元，每一个标记单元固定于标尺的预定位置。每一个标记单元包括多个光学检测的标记元素，每个标记元素有一个元素值，而且每一个元素值被在标记单元内的标记元素的元素值的排列中的任一组数字定义，每一个单元值对应一个物理量。在基底上设有第一方向。物理量包括沿第一方向的在参考位置和预定位置之间的第一距离。

摘要： 本发明涉及一种光学测量装置、光学测量系统、以及光学测量方法。该光学测量装置用于测量一注射器。该光学测量装置包含一本体、光源元件、光感测元件以及传动元件。该本体包含一固定槽。光源元件设置于该固定槽的一侧。光感测元件设置于该光源元件的相对侧并接收该光源元件所发射的光线。该传动元件连接并驱动该光感测元件而测量该注射器的容量。

摘要： 光学测量系统（100）包括积分球（110），积分球（110）具有第一窗（132）并且在其内壁上具有反射表面（110a）。光学测量系统进一步包括用于将光源支撑在积分球的大致中央位置处的支撑构件（120），和配置在连接第一窗与由支撑构件支撑的光源的直线上的第一挡板（136）。支撑构件在相对于光源与第一窗相反的区域内被连接至积分球的内壁。

摘要： 本发明提供光学测量池、光学分析仪和光学测量池的制造方法。为了在透光构件上形成防止与试样接触的覆盖膜并防止覆盖膜剥离，光学测量池包括夹着收容被检测液体的内部空间的第一透光构件和第二透光构件，射入第一透光构件的光通过内部空间并从第二透光构件射出，其还包括：第一按压构件，在第一透光构件的朝向光射入侧的向外的面上按压光透过的光透射区域的周围；第二按压构件，在第二透光构件的朝向光射出侧的向外的面上按压光透过的光透射区域的周围；密封构件，介于第一透光构件和第一按压构件之间、第二透光构件和第二按压构件之间，在各透光构件的表面的除了一部分以外的区域上覆盖有覆盖膜，覆盖膜的端部位于比密封构件更靠光透射区域侧。

摘要： 本发明涉及一种用于获得流体介质的测量信号的光学测量单元(500)，该流体介质被接纳于在一行中彼此贴靠的比色皿(201)中，该光学测量单元(500)包括用于将入口辐射分配到比色皿(201)中的光供应单元(540)，并包括用于检测从比色皿(201)出射的测量辐射并将该测量辐射转换成电测量信号的检测单元(550)。根据本发明，光供应单元(540)具有多个LED光源(541)，这些LED光源(541)具有在UV/VIS/NIR波长范围中在光谱上变化的发射，其中在一行中彼此贴靠的比色皿(201)形成驻定比色皿阵列(200)，并且光学测量单元(500)的检测单元(550)被设计成使得比色皿阵列(200)的每个比色皿(201)以固定的方式与至少一个光电二极管(551)配对。

摘要： 提供能够以简单的结构防止误连接的测量探头、生物体光学测量装置以及生物体光学测量系统。一种测量探头(3)，具有不规则地捆束多个光纤而得到的光纤束，且能够装卸自如地连接于对生物体组织进行光学测量的生物体光学测量装置，该测量探头(3)具备记录介质(35)，该记录介质(35)将位置信息与上述生物体组织的检查项目相关联地记录，该位置信息是与照明光纤和第一受光光纤各自在两个端面处的光纤束内的位置有关的信息，该照明光纤将来自生物体光学测量装置(2)的光源(211)的光作为照明光射出，该第一受光光纤接收由生物体组织反射和/或散射的照明光的返回光。