天津市科技支撑计划(09ZCKFGX01400)
- 作品数：8 被引量：62H指数：4
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- 相关机构：天津大学天津理工大学天津工业大学更多>>
- 发文基金：天津市科技支撑计划国家自然科学基金天津市应用基础与前沿技术研究计划更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术医药卫生更多>>
- 精密PSD微位移在线测量系统被引量：13
- 2013年
- 为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件(PSD)激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,系统采用自适应控制方法改变激光的调制频率,从而调整电信号的增益系数以适应各种测量对象.实验表明,在没有滤光片的情况下,系统有效地消除了背景光和暗电流的影响,测量频率最高可达2,kHz,分辨率达到0.035%,稳定性误差小于0.090%,线性度好于1.2%,大大降低了温漂的影响.
- 宋殿友刘铁根丁小昆李志宏
- 关键词：激光三角法微位移测量自适应调制
- OCT系统对人体牙齿组织的非失真成像深度的研究被引量：15
- 2014年
- 利用基于蒙特卡罗方法的牙组织光学相干层析（OCT）成像模型，研究了不同牙组织的OCT非失真成像深度。通过模拟入射高斯光束以及光在牙组织中的传输，分别获得了单层牙釉质、单层牙本质以及两层牙组织结构的二维仿真OCT图像，与实验结果具有定性的一致性。通过分析二维仿真OCT图像所对应的一维OCT信号，分别得到了三种牙组织结构的平均非失真成像光学深度。研究结果表明，OCT系统对牙齿组织的非失真成像光学深度在150～2400μm之间，其中牙釉质的非失真成像深度要远大于牙本质的成像深度。所得的结果对于在实验中利用0CT图像对组织结构有效信息进行判断具有一定的参考价值。
- 石博雅孟卓刘铁根王龙志
- 关键词：医用光学光学相干层析蒙特卡罗
- PSD精密薄板在线多点测厚系统被引量：3
- 2012年
- 为满足精密薄板厚度在线测量的精密性、实时性和可靠性要求,将基于调制、带通滤波和峰值检测的信号处理技术与激光三角法相结合,设计了高精度PSD微位移传感器,并利用多个传感器和差动三角法制作了采样速率达到1 kHz,测量厚度范围为6 mm,测量精度可达10μm的薄板多点测厚系统原理样机。系统基于SOPC技术,在FPGA内扩展了多个串口作为测量数据传输通道,同时采用ARM9微处理器做控制中心,利用其内部的SMC(静态存储控制器)与FPGA连接,实现了测量数据的实时传输、处理和显示。最后,对系统的稳定性以及影响因素进行了测量和分析。
- 宋殿友刘铁根丁小昆李志宏
- 关键词：PSD微位移
- 新型全光纤交叉偏振光学相干层析成像系统被引量：3
- 2013年
- 交叉偏振图像不但可以反映样品的偏振敏感结构信息,而且可以更好地反映出样品浅表层的微结构。因此利用光学相干层析成像技术(OCT)获取样品的交叉偏振图像越来越受到人们的关注。在前人的基础上,实现了一种基于单模光纤的新型全光纤交叉偏振光学相干层析成像系统(CP-OCT),该系统具有同时获得样品的交叉偏振信号和同向偏振信号的功能。详细介绍了CP-OCT系统信号的形成原理,并使用琼斯矩阵理论推导出交叉偏振信号和同向偏振信号的表达式。使用CP-OCT系统分别对玻璃片、中心波长为1310nm的λ/4波片及在体皮肤进行成像,从实验上验证了全光纤CP-OCT系统具有同时获取样品偏振敏感结构与偏振不敏感结构信息的能力。
- 曹聪孟卓王龙志姚晓天
- 关键词：相干光学光学相干层析
- 全光纤光学相干层析系统用于人造指纹的识别被引量：8
- 2013年
- 目前商用指纹识别系统由于仅依赖于手指表面二维图像的脊模式和细节特征进行识别,对人造指纹有极大的安全漏洞。本文提出一种利用光学相干层析(OCT)技术识别人造指纹的方法。在分析OCT系统原理及皮肤光学特性的基础上,使用研制的全光纤OCT系统分别对人体手指以及被商用指纹识别系统识别通过的人造指模进行成像,获得了二者的二维OCT图像和对应的一维信号,同时获得人造指模的三维OCT图像,通过对比分析二者深度方向上的微结构信息以及光学特性可以准确地识别出人造指模。实验结果表明,OCT技术不仅可以用于指纹的防伪,有效地提高生物特征识别系统的安全性能,而且还具有用于指纹识别的潜力。
- 石博雅孟卓刘铁根王龙志
- 关键词：皮肤组织
- 改进的光纤光栅温度传感网络加权融合算法
- 2012年
- 针对光栅传感网络数据加权融合中出现异常值会导致融合结果偏差较大的问题,在分析光栅传感系统中的噪声和干扰后,提出一种改进的自适应加权融合算法.该算法适用于观测数据不满足正态分布的情况,先对原始数据进行截尾加权融合,再以截尾融合结果代替异常值进行加权最小均方差融合,既充分利用了传感数据,也降低了融合算法的复杂度.在光纤光栅温度传感网络实验中使用该算法,其输出方差为0.083 9,小于加权最小均方误差算法方差0.383 9和截尾加权算法方差0.254 2,证实了该算法可行性.
- 袁其平马磊明宋殿友童峥嵘杨秀峰曹晔
- 关键词：数据融合加权算法
- 激光光斑质量对基于PSD的激光三角法长时间连续测量精度的影响被引量：18
- 2012年
- 为了提高半导体激光器-位置敏感器件(LD-PSD)激光三角法测距、测厚系统的测量精度,对半导体激光器的光斑质量进行了研究。用不同功率的半导体激光器做静态测距实验,结果表明,在长时间连续测量中,激光光斑重心的漂移增大了系统的测量误差。光斑重心漂移主要是由光斑的高频噪声和光斑整体偏移造成的。针对这两方面因素设计了基于针孔滤波和棱镜分束的能够提高激光光斑质量的光学系统,并用CODEV软件进行了优化与仿真。将所设计的光学系统加入到测距仪中重新进行静态测距实验,结果表明,改善后的系统精确度由25μm提高到8μm,使得基于位置敏感器件的激光三角法测距、测厚系统在长时间连续工作时也能保持较高的测量精度。
- 丁小昆刘铁根宋殿友
- 热轧薄板测量系统中激光波长的优选被引量：3
- 2011年
- 研究了绿光、红光和红外光激光光源和热轧薄板干扰光对热轧薄板厚度测量的影响。利用电炉加热Cu薄片模拟生产现场热轧薄板环境,采用双光路激光三角法,在基于位置敏感器件(PSD)的调制光源和非调制光源的两种测量系统上,分别选用不同激光光源对热轧薄板厚度进行测量。实验结果表明,在两种测量系统中,测量精度均受到了热轧薄板干扰光的很大影响,而选用红光激光器比选用绿光激光器更有利于提高测量精度。
- 宋殿友刘铁根李秀艳
- 关键词：激光三角法热轧薄板激光光源
