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光电空间滤波器

专利详解:本发明是有关使用电荷传送元件有自扫描机能的空间滤波器。在使用红外探测光学探测系统中,为了提  (本文共3页) 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

光纤阵列空间滤波测速技术研究

对运动目标的速度参量进行高精度的实时测量,在检测领域里有着极其广泛的应用。相比于传统的速度测量方法,光学测速法有着许多不可替代的优势,例如它能实现非接触式测量、抗干扰性强、测量范围广等。空间滤波测速法(SFV)属于光学测速法里的一种,本文围绕空间滤波测速法展开深入的研究工作。本文首先介绍了传统的光学测速方法,并对其优缺点进行了分析;重点研究了空间滤波测速法;分析了光纤阵列空间滤波器的滤波特性;研究了典型矩形类空间滤波器的中心频率偏离量及频谱带宽;讨论了空间滤波器的关键参数;介绍了三种空间滤波测速衍生技术。然后设计了一种光纤阵列空间滤波测速系统,该测速系统由透镜、光纤阵列空间滤波器、光电检测电路、放大电路、USB数据采集卡、计算机组成,可以对多种运动目标进行测速;分析了对测量目标的要求;分析了该系统的测速精度、分辨率;分析了该系统消除信号基频成分的方法;提出了该系统实现二维速度分量测量的方案。最后实验测试了光电检测电路以及信号处理...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)

航空相机高精度速高比测量技术的研究

航空相机在空中飞行照相时,像移补偿精度是影响航空相机成像质量的关键因素,高精度像移补偿的前提是需要对速高比进行高精度的测量。本文将速高比测量转化为像移速度测量,从航空相机像移速度测量出发,以空间滤波测速法(SFV)为基础,对空间滤波器的滤波特性、滤波器的参数选择、二维速度测量以及SFV信号处理等相关技术进行了深入研究。通过对光学测速方法进行回顾,提出了利用空间滤波测速法对航空相机像移速度进行测量;介绍了空间滤波测速的原理和特性,并从数学角度对图像光强分布的空间滤波效应进行了介绍;讨论了透射函数对于窄带通滤波特性的影响,给出了不同形状的滤波器窗口对于典型透射函数的功率谱表达式,并对其功率谱中的频谱带宽及中心频率等特性进行了研究;通过研究空间滤波器的功率谱密度函数,对影响空间滤波特性的关键参数进行了分析;对比了透射光栅、棱镜光栅、光电二极管阵列以及液晶元件阵列等各类空间滤波器件进行像移速度测量的适用性;讨论了利用差分检波对基频成分的...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆理工大学
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自分度非接触旋转量传感的方向辨识方法研究

空间滤波测速法具有简单稳定、非接触、环境适应性强、使用方便等优点,被广泛用于飞行器、汽车的位移速度检测。目前基于空间滤波的测速法主要检测运动物体的线速度,很少用于测试旋转速度。但在风机、各类大型旋转机械转轴等的监测或转速测量中,特别需要非接触或远距离地测量转速参数。本文基于空间滤波测速原理,建立了空间滤波技术测量线速度的数学模型,从运动的随机分布空间图像的空间频谱、空间滤波频谱函数,推导出了运动线速度与输出信号中心频率之间的关系;再根据转速与线速度的关系、线速度与光电探测器阵列方向分量的关系,建立转速与输出信号中心频率之间的关系,进而得到转速量值的遥测计算式。在转速测量中,尤其在机械转轴的精密测试中,旋转方向的辨识与转速量值的测定一样,都是必需的和极重要的。在用双差分空间滤波器遥测转速中,也需要辨识旋转方向,但也存在着信号有随机性、信号频率无旋转方向信息等问题。为此,本文基于空间滤波测速原理和微分差相关分析,提出了用于双差分空间...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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基于光纤阵列和FPGA的空间滤波测速系统

对运动目标速度的高精度和实时测量,在多种场合有着重要的意义。相比较于传统的测速技术,光学测速技术有着非接触式测量、抗干扰能力强、测量范围广等特点。空间滤波测速技术(SFV)属于光学测速技术的一种,有着精度高、结构稳定和信号处理简单等优点。本文围绕基于光纤阵列的空间滤波测速进行研究。本文首先介绍了几种常用的测速技术,并对其进行了分析比较,其中由于信号处理方法的相似性,重点介绍了激光多普勒测速技术和空间滤波测速技术;介绍了几种常用的空间滤波器;分析了空间滤波输出信号的功率谱密度函数,研究了矩形空间滤波器和圆形空间滤波器的滤波特性,讨论影响滤波特性的关键参数;给出了本文选择光纤阵列作为空间滤波器的理由。设计了基于光纤阵列的空间滤波测速系统,该系统由硬件部分和软件部分组成,其中硬件部分包括成像透镜、光纤阵列滤波器、光电检测电路、模数转换电路、FPGA、MCU和LCD显示屏,软件部分包括模数转换控制模块、信号存储模块、信号处理模块、结果计...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆理工大学
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自分度非接触角位移传感原理及其信号处理方法研究

旋转机械是一种普遍存在的机械结构形式,如各类加工机床的传动链、轮船的螺旋桨、武器执行机构的瞄准及跟踪装置等。旋转参量如角位移、转速和角加速度等是确定这些转动装置或旋转系统的工作状态和运动特性的重要参数。通过精确测量角位移等参量,可以了解旋转系统的工作状态和性能,判断它们的运动特性,提高其运动过程控制的准确性,还可用于提取故障信息以用于系统的故障诊断等。因此角位移的准确测量具有极重要的意义,在机械检测技术中具有极广泛的应用。针对目前角位移传感器普遍存在的需同轴安装精密分度盘的不足,本文采用空间滤波方法,提出了一种新的角位移传感方法,初步研究了该传感方法的传感原理及信号处理方法,建立了相应的角位移传感实验装置。本论文的主要工作如下:在说明了国内外角位移测量的研究现状后,详细阐述了基于空间滤波技术的角位移传感原理。采用两个平行排列且相距一定距离的差分型光电池阵列构成了双差分空间滤波传感器,分析了用高频脉冲插补法获取双差分空间滤波传感器...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>