摘要：大气湍流运动频率一般在几赫兹到几百赫兹之间变化,激光在大气中传输时将受到此种运动的调制,调制的结果将对接收到的光斑能量分布形式与光斑形状产生影响,光斑能量与形状的变化将对象限探测器(QD)的输出产生影响。设计了一种湍流环境下的光斑检测后续处理电路,该电路使用两级增益系统,初级增益主要抑制噪声,二级增益使用可变增益放大,实现对象限探测器输出信号的有效放大与处理。搭建实验系统来完成湍流环境下的器件性能测试,当测试距离为830m时,完成不同信噪比、光斑大小、调制信号对探测器影响的测试;当测试距离为12.5km时,象限探测器没有细分能力,噪声占据整个光敏面,失去光斑检测的能力,使用数字滤波可以提高其细分能力。

摘要：设计了一种低成本,快速响应的X射线光斑检测装置,可用于解决系统结构偏差所引起的透视探测器接收位置处的光斑偏离。该装置通过检测关键点处的X光斑强度及分布情况以判断实际X光斑位置与理论设计的偏差,以此为依据进行多次调整可使系统光斑调节到一合理位置。

摘要：研究了实时高精度激光光斑检测方法。利用高帧频、高灵敏度CCD采集14位激光光斑视频;分析了激光光斑的特征,在使用阈值分割出光斑区域后,通过上三邻域连续点计数算法检测了激光光斑区域;分析了激光光斑中余光斑存在的原因,利用平均阈值法滤除了余光斑,在剩余的主光斑中计算获得了更为精确的光斑中心(含质心与形心),制定了以参考帧为基准的视频帧序列的操作序列法光斑检测流程,解决了传统相邻帧相减法无法检测逆光斑帧及光斑中心位置不同的连续相邻光斑帧的问题。实验结果表明,算法可实践用于在线实时与离线实时的高精度激光光斑检测。

摘要：为了使用激光跟踪仪进行飞机机身段数字化自动高精度测量,必须将激光引向目标点,而传统的引光方法都存在各种不便和缺陷。本文将机器视觉技术运用于激光引光,利用CMOS工业摄像头,基于OpenCV开发了一套激光自动跟踪目标点的程序。首先利用专门的图像采集开发包采集图像;然后根据激光光斑的特征,提出了相应的光斑检测与分割方法,并提取出光斑的质心坐标;最后通过对每一帧图像的迭代操作,使激光不断向目标点靠近,完成对目标的实时跟踪。除此之外,为了实验的方便和节约成本,设计了一套模拟激光跟踪仪的激光发生实验台,用以在实验室内进行模拟操作。本文设计的程序实现了自动化引光,不仅解决了引光的不便,而且提高了整个飞机机身段数字化自动高精度测量系统的自动化程度和精度。

摘要：机械陀螺检测中漂移量是最主要的被测参数,其直接反映陀螺综合性能的优劣。为了实现对陀螺漂移量自动化、高精度的测量,建立陀螺漂移量检测系统。首先,运用光学知识分析光束的路径并建立多次反射式增程光路数学模型。其次,建立图像处理检测系统,对陀螺反射光斑进行识别处理,其主要工作为光斑跟踪和光斑中心定位。最后通过实验并根据实验结果调整检测系统。实验结果表明,在最佳检测条件下,机械陀螺漂移量的检测范围为±2°,其实验精度最高可达11″,符合陀螺漂移量检测稳定可靠、高精度的要求。

摘要：分析空间激光通信系统精跟踪技术发展现状,使用振镜和CCD相机器件搭建了一套精跟踪系统。对CCD开窗口、光斑中心算法、光斑检测精度和补偿函数设计等内容进行了研究。完成精跟踪模拟实验,结果表明系统视轴稳定精度优于3μrad,符合精跟踪对视轴稳定的要求。

摘要：针对星间激光通信中光斑实时检测与跟踪需求,设计了一套基于Cameralink的图像采集、传输与显示系统。可编程逻辑器件(FPGA)接收Cameralink接口图像数据并在片内RAM缓存后,由数据通用传输(GTP)完成无压缩并行图像数据至高速串行数据的转换,然后经单模光纤实现至上位机的实时传输。对系统架构、收发端的软硬件设计进行了详细阐述。实验表明,在2.5 Gb/s链路传输速率下,系统可实现图像数据的准确解析与稳定传输,且具有抗电磁干扰能力强等优点,满足工程项目应用需要。