检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2022年第20期59卷 176-182页

作者：田方旭张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

由于增强现实(AR)光学系统虚像视场角(VFOV)测量中存在测量方法、虚像边缘判断标准不明确的问题,开展了针对AR光学系统VFOV测量方法的研究。设计了基于摄影系统采集图像计算VFOV的方法,采集了不同虚像视距(VID)时AR镜片样品所显示的最... 详细信息

由于增强现实(AR)光学系统虚像视场角(VFOV)测量中存在测量方法、虚像边缘判断标准不明确的问题,开展了针对AR光学系统VFOV测量方法的研究。设计了基于摄影系统采集图像计算VFOV的方法,采集了不同虚像视距(VID)时AR镜片样品所显示的最大虚拟图像,然后分析了6类像素亮度统计参数以不同倍率作为视场边缘像素的亮度阈值、不同VID对VFOV测量结果的影响。结果表明:6类统计参数所得VFOV测量结果存在11°(V)×7°(H)的差别;同一亮度阈值不同VID下VFOV最大波动范围为±2.630°(V)×±1.685°(H),最小波动为±0.228°(V)×±0.360°(H)。因此判定边缘像素的亮度阈值与VFOV结果高度相关,VID对VFOV测量的影响远小于亮度阈值的影响。推荐采用像素亮度算术平均值的64%作为阈值,该方案所得的VFOV结果最稳定,相对波动仅为0.91%,所设计的测量方案为测量AR光学系统的VFOV提供了普适的测量方法和流程,具有一定指导意义。

关键词：增强现实光学系统虚像视场角虚像视距虚像视场边缘判定方法

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多层全息平板波导显示系统研究

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激光与光电子学进展 2022年第12期59卷 38-45页

作者：胡润田方旭林旗清路陈陈张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

为了实现增强现实头戴显示系统全色显示功能,建立了多层全息平板波导显示系统,并对该系统所采用的衍射原理、光栅常数及对应衍射波长等技术参数进行了研究。首先,根据光栅方程及全反射理论,介绍了全息平板波导入耦合光栅常数与传输光波... 详细信息

为了实现增强现实头戴显示系统全色显示功能,建立了多层全息平板波导显示系统,并对该系统所采用的衍射原理、光栅常数及对应衍射波长等技术参数进行了研究。首先,根据光栅方程及全反射理论,介绍了全息平板波导入耦合光栅常数与传输光波长之间的限制关系。其次,为了实现光瞳扩展,介绍了转折光栅、出耦合光栅与入耦合光栅之间的限制关系。在此基础上,以550 nm绿光为例仿真设计了单层全息平板波导显示结构。然后,以单层全息平板波导为基础,建立了以685 nm、550 nm和437 nm作为三基色的三层全息平板波导显示系统。最后,使用digital light processing投影系统为光源检验了三层全息平板波导加工样品的出光效果。实验结果表明,三层全息平板波导可以实现光瞳扩展和全色显示。多层全息平板波导能够实现增强现实头戴显示系统全色显示。

关键词：全息全息光栅多层平板波导全色显示出瞳扩展增强现实显示头盔

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基于景深的增强现实光学系统虚像视距测量方法

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激光与光电子学进展 2022年第20期59卷 161-168页

作者：田方旭张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

针对AR光学系统中虚像视距(VID)测量方法基于主观判断、易受摄影系统的景深干扰等问题,从VID的测量原理出发,提出了利用景深特性使AR虚像视距与参考实物物距保持一致的方法,通过构建实验系统和分析算法,采用基于边缘的空间频率响应检测... 详细信息

针对AR光学系统中虚像视距(VID)测量方法基于主观判断、易受摄影系统的景深干扰等问题,从VID的测量原理出发,提出了利用景深特性使AR虚像视距与参考实物物距保持一致的方法,通过构建实验系统和分析算法,采用基于边缘的空间频率响应检测同一摄影系统在拍摄虚像和参考实物过程中图像清晰度的相对变化,将VID转换为摄影系统在相应对焦位置时的远景距离,实现对AR光学系统VID的定量测量。实验结果表明:设计的VID测量系统的测量结果(1397 mm)与所测的AR波导镜片样品的理论设计值(1400 mm)相符,说明了该测量系统的有效性;测量误差为10~40 mm,即将理论误差降低到传统测量方法的1.6%~6.45%,显著提高了VID的测量精度。该方法仅基于常用实验器件即可实现AR光学系统VID的测量,有利于将VID检测系统更便捷地投入到AR设备的生产和研发环境中,助力AR设备设计和生产工艺的进步。

关键词：增强现实虚像视距景深图像清晰度空间频率响应

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无透镜显微成像的重构算法研究

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应用光学 2019年第4期40卷 589-595页

作者：王丹萍谢梦圆李志斌朱文国余健辉陈哲张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室

针对单幅图像进行了无透镜显微成像的重构算法研究,介绍了无透镜显微成像系统实验装置和ASM(angle spectrum method)、改编后的L-R(Lucy-Richardson)两种重构算法。对比两种算法重构后的USAF分辨率板图像的分辨率,利用瑞利判据得出ASM... 详细信息

针对单幅图像进行了无透镜显微成像的重构算法研究,介绍了无透镜显微成像系统实验装置和ASM(angle spectrum method)、改编后的L-R(Lucy-Richardson)两种重构算法。对比两种算法重构后的USAF分辨率板图像的分辨率,利用瑞利判据得出ASM获得的振幅图分辨率最高(即3.10 μm),且计算用时最少(即0.9 s),证明了ASM为最佳的单幅无透镜显微重构算法。其次,利用无透镜显微成像系统结合ASM重构的方法,进行细胞成像实验。该无透镜成像视场为5 ×显微镜的4.4倍,且分辨率介于5 ×及10 ×光学显微镜之间,统计学优势明显,在生物医学领域具有广阔的应用前景。

关键词：无透镜显微成像 L-R算法 ASM算法单幅图像重构

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基于智能手机的快速可见光室内定位系统

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应用光学 2017年第3期38卷 358-364页

作者：杨桢方俊彬陈哲暨南大学广东省可见光通信工程技术研究中心广东广州510632 暨南大学光电工程系广东广州510632 暨南大学广州市可见光通信工程技术重点实验室广东广州510632

基于智能手机的可见光定位不仅定位精度高,还兼具了可见光通信与移动互联网的优势。由于图像处理的高计算复杂度,现有系统定位速度较低无法支持实时导航。论文提出了一种快速和高精度的可见光室内定位系统,通过设计无闪烁线路编码方案... 详细信息

基于智能手机的可见光定位不仅定位精度高,还兼具了可见光通信与移动互联网的优势。由于图像处理的高计算复杂度,现有系统定位速度较低无法支持实时导航。论文提出了一种快速和高精度的可见光室内定位系统,通过设计无闪烁线路编码方案和轻量级图像处理算法降低定位时延,同时还具有抑制调制闪烁和支持多级调光的优点。市售Android智能手机完成了原型系统开发和现场测试,实验结果显示,系统平均定位精度可达到7.5cm,定位时间可低至22.7ms(单灯)和35.7ms(双灯),可支持移动速度高达18km/h的实时室内导航。

关键词：可见光通信室内定位线路编码图像处理

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APD探测器模块性能及噪声检测

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应用光学 2019年第6期40卷 1115-1119页

作者：李永亮余健辉张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室

为了实现可见光通信系统的探测器模块微小型化,设计并制作了一款50 cm^3的温控APD探测器模块,并对模块的稳定性、温控效果和噪声特性进行了检测。结果表明,APD探测器模块的光电流测量平均相对偏差为0.795%;APD探测器的雪崩增益和响应度... 详细信息

为了实现可见光通信系统的探测器模块微小型化,设计并制作了一款50 cm^3的温控APD探测器模块,并对模块的稳定性、温控效果和噪声特性进行了检测。结果表明,APD探测器模块的光电流测量平均相对偏差为0.795%;APD探测器的雪崩增益和响应度随着温度的降低而提高;APD探测器电阻的变化影响负载电阻分压,使得过剩噪声因子的测量值远大于真实值,且会随着入射光功率的增大而增大。可以得出结论:提高反向偏置电压与降低温控温度相配合,更有利于弱光信号检测;检测电路中的负载电阻影响APD探测器噪声特性。

关键词： APD探测器模块雪崩增益响应度过剩噪声因子

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用于人体姿态估计传感的菲涅尔透镜设计

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应用光学 2020年第3期41卷 597-602页

作者：何烨林张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

随着虚拟现实和体感游戏的兴起,人体姿态估计越来越受到关注。针对基于热释电红外传感器的人体姿态估计系统中的菲涅尔光学微结构透镜进行设计,在分析了锥形偶次非球面的理论公式后,计算得到各级非球面系数。通过仿真分析,当材料选为聚... 详细信息

随着虚拟现实和体感游戏的兴起,人体姿态估计越来越受到关注。针对基于热释电红外传感器的人体姿态估计系统中的菲涅尔光学微结构透镜进行设计,在分析了锥形偶次非球面的理论公式后,计算得到各级非球面系数。通过仿真分析,当材料选为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),探测器采用6个敏感元面积为2×1 mm^2、视场角为100°×100°的LHI968探测器时,得到菲涅尔透镜整体尺寸为28 mm×32 mm,前表面曲率半径为43.7 mm,后表面曲率半径为45.2 mm,中心厚度为0.6 mm。最终仿真结果显示,各探测器光能利用率分别为96.70%、94.8%、96.95%、97.75%、90.65%和90.15%,可以满足对人体不同部位红外光的响应,从而实现人体姿态的精确估计。

关键词：人体姿态估计 Fresnel微结构光学设计热释电红外传感器

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复杂光照下QR码图像二值化算法研究及应用

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应用光学 2018年第5期39卷 667-673页

作者：甘志坚方俊彬关贺元唐洁媛罗云瀚余建辉卢惠辉张军钟永春陈哲暨南大学广州可见光通信工程技术研究中心广东广州510632 暨南大学广东高校光电信息与传感技术重点实验室广东广州510632 暨南大学广州可见光通信重点实验室广东广州510632 暨南大学理工学院光电工程系广东广州510632

在复杂光照条件下二维码扫码器采集到的图像容易出现整体高亮、阴影区域和局部高亮、阴影区域,使得图像分割阈值确定困难,研究了Sauvola算法中的窗口大小w值和修正因子k值对于QR码图像二值化的影响。针对全局二值化方法抗噪能力差和局... 详细信息

在复杂光照条件下二维码扫码器采集到的图像容易出现整体高亮、阴影区域和局部高亮、阴影区域,使得图像分割阈值确定困难,研究了Sauvola算法中的窗口大小w值和修正因子k值对于QR码图像二值化的影响。针对全局二值化方法抗噪能力差和局部二值化方法处理速度慢的缺陷,提出了一种改进的QR码图像二值化方法,将Otsu和Sauvola算法相结合提升算法抗噪能力,并利用积分图算法提高算法运行效率。实验证明,该方法二值化效果优于经典的二值化方法,平均运行效率比原Sauvola算法提高17倍,提升了识别成功率。

关键词： QR码二值化修正因子积分图像

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基于侧边抛磨光纤的传感技术研究综述

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应用科学学报 2021年第5期39卷 733-746页

作者：卓琳青唐洁媛朱文国郑华丹卢惠辉关贺元罗云瀚钟永春余健辉张军陈哲暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632 暨南大学广东省可见光通信工程技术研究中心广东广州510632 暨南大学广州市可见光通信工程技术重点实验室广东广州510632

随着光纤微加工技术的发展,侧边抛磨光纤(side polished fiber,SPF)在光纤传感器领域开辟了一个新纪元。在普通通信光纤的基础上,通过完全或者部分去除一段长度的光纤包层形成传输光场的“泄漏窗口”,利用光场与物质相互作用来激发、控... 详细信息

随着光纤微加工技术的发展,侧边抛磨光纤(side polished fiber,SPF)在光纤传感器领域开辟了一个新纪元。在普通通信光纤的基础上,通过完全或者部分去除一段长度的光纤包层形成传输光场的“泄漏窗口”,利用光场与物质相互作用来激发、控制、探测光纤纤芯中的传输光场,从而制备了各种基于倏逝场的传感器。优化光纤的抛磨参数和导模特性是实现高性能光纤传感器的关键。侧边抛磨光纤具有可靠的机械性能和极小的插入损耗、偏振相关损耗,使其成为研究“光纤上实验室”的优质平台。本文综述了基于侧边抛磨光纤传感器的原理、分类、研究进展和应用领域。

关键词：侧边抛磨光纤光纤传感器光纤微加工技术倏逝场光纤上实验室

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基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统

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应用光学 2019年第5期40卷 746-750页

作者：李锦莫巨明方俊键林浦曦陈肇杰吕泉超梁富念郑华丹钟永春方俊彬陈哲暨南大学光电工程系广东广州510632 广东省可见光通信工程技术研究中心广东广州510632 广州市可见光通信工程技术重点实验室广东广州510632

室内停车场是静态交通的一个重要组成部分,由于缺乏有效的室内定位技术,目前存在着泊车导航以及反向寻车困难的问题。提出一种基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统,实现了面向车辆的停车位引导和面向行人的反向寻车导航,具... 详细信息

室内停车场是静态交通的一个重要组成部分,由于缺乏有效的室内定位技术,目前存在着泊车导航以及反向寻车困难的问题。提出一种基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统,实现了面向车辆的停车位引导和面向行人的反向寻车导航,具有定位速度快、定位精度高和"照明定位两用"的优势。实验结果及现场测试表明:该系统定位精度可达到7.5cm,可支持车辆或行人在时速达17km/h下的实时定位导航。

关键词：可见光通信停车系统室内定位 LED照明定位两用灯

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