检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2019年第1期39卷 364-372页

作者：徐秋宇杨凌辉牛志远刘博文张正吉邾继贵天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

在视觉定位测量领域中的大尺寸测量、运动追踪、三维重建、视觉定位中,针对多相机定位系统中相机之间无公共视场或公共视场较小时系统标定困难、方法繁琐、精度低等问题,提出了一种基于精密二轴转台的多相机定位系统一体化标定方法。利... 详细信息

在视觉定位测量领域中的大尺寸测量、运动追踪、三维重建、视觉定位中,针对多相机定位系统中相机之间无公共视场或公共视场较小时系统标定困难、方法繁琐、精度低等问题,提出了一种基于精密二轴转台的多相机定位系统一体化标定方法。利用二轴转台提供角度基准,当转台一次转过所有相机视场时,各个相机依次拍摄标定图片,求解出各个相机内参以及各相机到转台的外参,利用转台坐标系中转计算相机之间的外参。整个标定过程由程序控制,实现了多相机系统采图标定的集成化、自动化,降低了标定工作量。分析了多相机定位系统的标定原理,并进行了实验验证。两相机内参重投影误差在0.17 pixel以内,系统定位精度在1 mm以内。结果表明,所提方法切实可行,精度较高,可操作性强,可应用于各种无公共视场或公共视场较小的多相机定位系统标定过程。

关键词：机器视觉视觉定位测量多相机定位系统标定内外参一体化求解精密二轴转台无公共视场

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融合光电扫描定位的大构件整体形貌测量方法

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红外与激光工程 2019年第5期48卷 10-17页

作者：杨凌辉张正吉林嘉睿王金旺徐秋宇刘博文天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对航空、航天、船舶等制造领域大构件形貌测量的大量程、高数据密度、高效率、结构复杂等特点,研究了一种融合光电扫描全局定位和终端形貌测量技术的大构件高分辨率几何形貌整体测量方法。通过条纹投影摄影测量系统在构件局部表面投... 详细信息

针对航空、航天、船舶等制造领域大构件形貌测量的大量程、高数据密度、高效率、结构复杂等特点,研究了一种融合光电扫描全局定位和终端形貌测量技术的大构件高分辨率几何形貌整体测量方法。通过条纹投影摄影测量系统在构件局部表面投射相位条纹,获取高精度稠密点云,设计了位姿测量算法,解决了复杂现场不满足交会条件时无法实现位姿测量的问题,在室内空间测量定位系统(workshop Measurement Positioning System,wMPS)组建的全局测量网络体系中,对条纹投影摄影测量系统进行全局定位。从而在不依赖软件拼接算法的情况下,通过数据融合完成了大构件整体形貌测量。实验结果表明:该系统的点云密度为50点/mm^2,整体测量精度可达0.22 mm。

关键词：大构件条纹投影摄影测量系统 wMPS 数据融合位姿测量

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基于飞秒光学频率梳相关探测的绝对测距

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光学学报 2019年第1期39卷 340-348页

作者：王一霖杨凌辉林嘉睿刘洋邾继贵天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

提出了一种基于飞秒光学频率梳相关探测的绝对距离测量方法,通过检测测量信号与参考信号的相关条纹,实现了绝对距离测量。研究了一阶相关函数的测量模型,建立了基于非平衡迈克耳孙干涉光路的测量系统,通过拟合一阶相关函数包络并提取其... 详细信息

提出了一种基于飞秒光学频率梳相关探测的绝对距离测量方法,通过检测测量信号与参考信号的相关条纹,实现了绝对距离测量。研究了一阶相关函数的测量模型,建立了基于非平衡迈克耳孙干涉光路的测量系统,通过拟合一阶相关函数包络并提取其峰值精确判断脉冲重合位置,获得了被测距离。设计并配合长导轨进行了3 m的绝对距离测量实验,并与商用干涉仪测量结果进行实时比对。基于大量实验数据,针对环境因素及系统误差进行了分析,并进行了误差消除与补偿。研究结果表明,所提方法在500 min长期测量中,在3 m的测量范围内的最大测量误差为5.85μm,测量标准差为2.20μm。

关键词：测量干涉测量飞秒光学频率梳系统误差绝对测距

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金属基底上金属纳米颗粒间隙内的自发辐射调控

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激光与光电子学进展 2019年第5期56卷 251-258页

作者：刘孟颖钟莹天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层置于金纳米颗粒与金基底之间,研究了金纳米颗粒对处于PMMA夹层中的分子或量子点辐射源的总辐射速率、远场辐射速率、辐射方向等的影响。与单个金纳米颗粒相比,当2,3,5,9个金纳米颗粒等间距排列时,总辐射速率... 详细信息

将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层置于金纳米颗粒与金基底之间,研究了金纳米颗粒对处于PMMA夹层中的分子或量子点辐射源的总辐射速率、远场辐射速率、辐射方向等的影响。与单个金纳米颗粒相比,当2,3,5,9个金纳米颗粒等间距排列时,总辐射速率和远场辐射速率都会增强。通过测量远场辐射方向,可以反推出纳米颗粒的数量和间距,从而实现纳米颗粒数量和间距的高精度测量。

关键词：薄膜金纳米颗粒辐射源辐射速率辐射方向

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陶瓷人工髋关节球超精密磨削加工微观纹理形成规律

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光学精密工程 2019年第9期27卷 1926-1934页

作者：宫虎陈芳琪王涛倪皓孙艺嘉天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

陶瓷髋关节球是人工髋关节置换手术中重要的零件之一。为了实现对陶瓷髋关节球高效、高质量的加工,搭建了旋转超声辅助展成球面磨削装置。首先,介绍了旋转超声辅助球面磨削加工的基本原理。接着,针对装置的运动特性建立了磨粒运动学轨... 详细信息

陶瓷髋关节球是人工髋关节置换手术中重要的零件之一。为了实现对陶瓷髋关节球高效、高质量的加工,搭建了旋转超声辅助展成球面磨削装置。首先,介绍了旋转超声辅助球面磨削加工的基本原理。接着,针对装置的运动特性建立了磨粒运动学轨迹方程。结合运动学方程,对加工状态下的磨粒进行了运动学轨迹分析,深入研究了球面微观纹理的成形规律。最后,进行了超声辅助磨削陶瓷人工髋关节球实验。实验结果表明,在刀具转速为3 000 r/min,工件转速为2 011 r/min的加工条件下,面粗糙度平均值为96 nm,线粗糙度平均值为56 nm。当陶瓷球转速和砂轮转速互为质数时,球面表面的纹理分布更加均匀,这为加工参数的优化提供了重要的理论依据。

关键词：超精密加工陶瓷髋关节球磨削旋转超声加工

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无机盐混合溶液的太赫兹光谱定量分析

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光谱学与光谱分析 2019年第12期39卷 3731-3736页

作者：何明霞孙珑玲陈达黄志轩刘立媛赵晋武张洪桢天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学太赫兹研究中心天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072

太赫兹生物医学是当前光谱研究领域的前沿热点,其主要难点在于如何在有效避免水分干扰的同时,实现复杂生物体系组分的精准分析。太赫兹光谱产生于分子振动的信息,其吸收谱较弱,吸收峰严重重叠,且多组分复杂样品的太赫兹光谱往往不是各... 详细信息

太赫兹生物医学是当前光谱研究领域的前沿热点,其主要难点在于如何在有效避免水分干扰的同时,实现复杂生物体系组分的精准分析。太赫兹光谱产生于分子振动的信息,其吸收谱较弱,吸收峰严重重叠,且多组分复杂样品的太赫兹光谱往往不是各组分光谱的简单叠加,难以用传统的峰高、峰面积标定技术进行定量计算。但采用多元校正技术可以方便地实现太赫兹光谱的定量分析,使太赫兹光谱成为一种快速、简便且适用范围广泛的分析技术。以KCl和NaCl的无机盐混合体系为典型研究体系,两种组分的浓度范围均为0.1~2 mol·L^-1,浓度间隔为0.1 mol·L^-1。获取20组浓度配比不同的混合溶液的吸收系数和折射率,巧妙利用水溶液体系中无机金属离子的水合氢键作用,由此采集无机盐溶液体系的太赫兹时域光谱,提取各组分的特征信息,建立多尺度数据驱动的定量分析模型,有望实现水溶液中无机金属离子的定量分析。针对太赫兹光谱数据规模大、基质干扰强及数据关联复杂等特点,构建复杂二维小波变换、多变量筛选、贝叶斯数据挖掘、深度学习和数据关联性分析技术为一体的算法数据库,由此构建基于多尺度数据驱动的太赫兹光谱解析方法。论文依据正交实验的原则,构建具备良好数据结构特征的混合溶液数据集,引导后续的光谱解析方法准确提取无机金属离子水合氢键信息。在此基础上,发展自适应算法,寻找光谱数据变量与浓度间的关系,并采用变量筛选技术,从原始光谱数据中提取无机盐水合氢键的特征信息,最终构建浓度与特征信息之间的数据驱动模型。计算结果表明,KCl和NaCl组分的预测误差分别为8.0%和9.1%,能有效满足大部分应用的检测精度要求。多尺度数据驱动模型方法充分利用太赫兹光谱信号的时域和频域多尺度特性,实现数据预处理与多元校正的一体化运算以避免重要信息丢失,具备高度自适应特征。因此,基于数据驱动建模的太赫兹光谱分析新方法为太赫兹生物医学研究提供了新思路。

关键词：混合溶液太赫兹时域光谱数据驱动建模定量分析

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基于光激化学发光均相免疫检测技术的黄曲霉毒素检测方法研究

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光学技术 2019年第1期45卷 117-123页

作者：吴震宗婧李晨曦陈文亮徐可欣天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300372

黄曲霉毒素是一种毒性极强的生物毒素,广泛存在于各种农产品与食品中,对公众健康危害极大。提出了一种基于光激化学发光均相免疫检测技术的黄曲毒素B1检测方法,利用生物素亲和及抗原与抗体免疫反应,形成受体微球—AFB1-BSA完全抗原—AFB... 详细信息

黄曲霉毒素是一种毒性极强的生物毒素,广泛存在于各种农产品与食品中,对公众健康危害极大。提出了一种基于光激化学发光均相免疫检测技术的黄曲毒素B1检测方法,利用生物素亲和及抗原与抗体免疫反应,形成受体微球—AFB1-BSA完全抗原—AFB1单抗体—供体微球的聚合体系,在激发光作用下产生化学发光反应,根据化学发光值可定量分析样品中黄曲霉毒素浓度。通过分析并优化反应条件,包括各种反应物浓度、反应体系体积、反应温度与时间等,可实现最低检测限0.048ng/mL、最低定量限0.22ng/mL、批内与批间变异系数均小于10%、植物油样品中AFB1的加标回收率在87～105%之间。方法灵敏度高、特异性强、免清洗、检测速度快,在真菌毒素现场快速检测领域具有广阔的应用前景。

关键词：光激化学发光均相免疫黄曲霉素B1 竞争法

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润湿性差异界面法制备金纳米棒微阵列及其SERS特性研究

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分析试验室 2019年第8期38卷 891-896页

作者：王爽王艳艳天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

用润湿性差异界面处理方法在玻璃表面制造出亲水微阵列,由溶剂挥发诱导金纳米棒自组装在亲水阵列上,制造出产率100%的规则排列的金纳米棒微阵列。该阵列具有高的拉曼增强系数,有增强因子一致、信噪比高和拉曼峰宽小的特点。该金纳米棒... 详细信息

用润湿性差异界面处理方法在玻璃表面制造出亲水微阵列,由溶剂挥发诱导金纳米棒自组装在亲水阵列上,制造出产率100%的规则排列的金纳米棒微阵列。该阵列具有高的拉曼增强系数,有增强因子一致、信噪比高和拉曼峰宽小的特点。该金纳米棒微阵列制造过程简单,具有突出的拉曼增强特性,作为拉曼活性基底在生物传感应用领域具有实际应用价值。

关键词：金纳米棒定向自组装微阵列表面增强拉曼散射

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小鼠小梁细胞与肌成纤维细胞的同步辐射红外显微光谱

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光谱学与光谱分析 2019年第11期39卷 3346-3351页

作者：何明霞田甜刘立媛步绍翀东莉洁张欣欣张洪桢天津大学测试计量技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072 天津大学化学工程国家重点实验室天津300072 天津医科大学眼科医院天津300384

原发性开角型青光眼是常见的致盲性眼部疾病。眼压升高是原发性开角型青光眼发生和发展最主要的危险因素,是由小梁网途径的房水外流排出系统发生病变、房水流出阻力增加所致。研究表明,房水中存在的转化生长因子-β能够使小梁细胞纤维化... 详细信息

原发性开角型青光眼是常见的致盲性眼部疾病。眼压升高是原发性开角型青光眼发生和发展最主要的危险因素,是由小梁网途径的房水外流排出系统发生病变、房水流出阻力增加所致。研究表明,房水中存在的转化生长因子-β能够使小梁细胞纤维化,诱导小梁细胞过度增殖,从而阻碍房水外流,导致原发性开角型青光眼的发生。原发性开角型青光眼发病隐蔽,病程进展缓慢,早期没有任何症状,往往到晚期视力视野有显著损害时,才会被发现,因此原发性开角型青光眼的早期诊断尤为重要。同步辐射红外显微成像结合高亮度、高分辨率的同步辐射源,同时配备傅里叶变换红外光谱仪与红外显微镜,可以实现细胞的检测。这对从分子层面获取细胞的变化信息,深入理解疾病的发病机制以及疾病的早期诊断具有非常重要的意义。虽然有很多红外光谱在生物医学领域的研究报道,但是应用红外光谱显微成像技术研究细胞等生物医学体系仍然是亟待发展的领域,并且目前未找到关于红外光谱用于小梁网细胞的检测报道。在体外用转化生长因子-β对老鼠小梁网细胞进行诱导,使其转化为肌成纤维细胞,模拟小梁细胞纤维化过程。对小梁网细胞以及经转化生长因子-β诱导形成的肌成纤维细胞进行同步辐射红外显微成像及光谱分析,并进一步探讨同步辐射用于早期诊断原发性开角型青光眼的可行性。研究表明肌成纤维细胞内的弹性蛋白明显高于小梁网细胞,而弹性蛋白中95%为非极性氨基酸,即氨基酸的侧链基团R基只有C和H两种元素。对比两种细胞的红外谱图,发现在2 934,2 900和2 845cm^-1,肌成纤维细胞的CH3,CH2和CH的伸缩振动明显强于小梁网细胞,推测可能是由于转化生长因子-β诱导后细胞内弹性蛋白增加所致。在细胞层面检测了小梁网细胞的过度增殖,为将来可以直接获取细胞的红外光谱从而检测小梁网细胞的增殖程度,进而检测原发性开角型青光眼等疾病奠定了基础。得出同步辐射红外谱学与显微成像有望成为检测原发性开角型青光眼新手段的结论,也为将来便携式红外显微光谱仪临床实时检测青光眼等疾病提供了依据。

关键词：同步辐射红外显微成像原发性开角型青光眼小梁网细胞肌成纤维细胞弹性蛋白

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双目视觉动态跟踪测量系统的精度优化方法

双目视觉动态跟踪测量系统的精度优化方法

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2020年中国仪器仪表学会年会

作者：陈晓昀林嘉睿孙岩标马慧宇天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津 300072

双目视觉动态跟踪测量系统由转台和相机构成，通过转台带动相机运动，扩展了测量视场，实现了大尺度测量空间内对运动物体的精确定位定姿。为解决双目动态跟踪测量系统内部转台的制造和安装误差导致相机运动姿态参数不准确，使得最终测... 详细信息

双目视觉动态跟踪测量系统由转台和相机构成，通过转台带动相机运动，扩展了测量视场，实现了大尺度测量空间内对运动物体的精确定位定姿。为解决双目动态跟踪测量系统内部转台的制造和安装误差导致相机运动姿态参数不准确，使得最终测量精度降低的问题，本文通过构建冗余外部三维控制约束，研究了一种针对双目动态视觉跟踪测量系统的精度优化方法。首先精确标定系统中两个转台坐标系相对世界坐标系的位置关系，然后在测量空间内部设置由坐标控制点组成的外部约束条件，通过约束条件的限制精确调整系统中相机的内部参数，最终降低了转台自身误差对整体系统测量精度的影响，完成了测量系统的精度优化。空间点坐标进行比对验证的实验结果表明了该方法的可行性和准确性。

关键词：双目视觉动态跟踪测量系统转台误差空间约束内参调整精度优化

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