光学主要特性

镜头是集聚光线，使胶卷能获得清晰影像的结构。早期的镜头都是由单片凸透镜所构成。因为清晰度不佳，又会产生色像差，而渐被改良成复式透镜，即以多片凹凸透镜的组合，来纠正各种像差或色差，并且借着镜头的加膜(coating)处理，增加进光量，减少耀光，使影像的素质大大的提高。

根据应用场合镜头可分为以下几种：

?广角镜头：视角90度以上，观察范围较大，近处图像有变形。?标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。

?长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。

?变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长成像越大。

?针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。镜头结构：

镜头结构可以理解为镜头的构造，其主要是由镜片构成的。目前任何一款相机的镜头都不可能是由一块镜片组成，标准镜头和功能型附加镜头都是如此。一个镜头往往是由多块镜片构成，根据需要这些镜片又会组成小组，从而把要拍摄的对象尽可能清晰、准确的还原。

镜头的结构主要指的是构成镜头的镜片数目情况。由于不同厂商、不同产品采用的技术是不同的，因此绝不能简单的认为镜片的数目多好还是数目少好。

除了镜片的数目之外，镜头的材质也是镜头结构的一个重要的技术指标。目前镜头的材质一般可以分为两类：玻璃和塑料。这两种材

质是和镜头生产商所采用的技术和特点有关的，两种材质并无优劣之分。两种材质的镜头也都有各自的特点：比如玻璃镜头稳重、塑料镜头轻巧。

景深：

当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也是清晰的。焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。景深分为前景深和后景深，后景深大于前景深。景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物就模糊。

焦点：

一般而言，摄影用的透镜均为聚焦透镜，依照光学原理、由远处而来的光线穿过具有聚焦作用的透镜后，会全部聚焦于一点，这一点即焦点。而从焦点到镜头的中心点之距离即称焦距。在相机上，镜头的中心点通常都位于光圈处，而焦点位于焦点平面上。

焦距：

从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。对于镜头来说，焦距有着非常重要的意义。焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越大。焦距长短与景深成反比，焦距越长景深越小，焦距越短景深越大。焦距长短与透视感的强弱成反比，焦距越长透视感越弱，焦距越短透视感越强。焦距长短与反差成反比，焦距越长反差越小，焦距越短反差越大。

对焦距离：

对焦距离越远景深越深，对焦距离越近景深越浅。因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头，而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的产品。

滤镜口径：

相机镜头口的螺纹就是用来接各种滤镜以及外挂镜头的。不过，不同型号相机的螺纹直径是不一样，这圈螺纹口径就叫做滤镜口径。购买镜头时一定要注意核对，相机的滤镜口径和所买镜头的滤镜口径是否一致，只有两个一致才能够直接连接。当然如果不一致也没有关系，可以通过转接环来转换滤镜口径。把转接环安装在镜头上，再把外挂镜头安装在转接环上就可以了。

视角：

镜头中心点到成像平面对角线两端所形成的夹角就是镜头视角，对于相同的成像面积，镜头焦距越短，其视角就越大。对于镜头来说，视角主要是指它可以实现的视角范围，当焦距变短时视角就变大了，可以拍出更宽的范围，但这样会影响较远拍摄对象的清晰度。当焦距变长时，视角就变小了，可以使较远的物体变得清晰，但是能够拍摄的宽度范围就变窄了。

视场/视场角

视场和视场角是相似概念，它们都是用来衡量镜头成像范围的。在远距离成像中，例如望远镜、航拍镜头等场合，镜头的成像范围常用视场角来衡量，用成像最大范围构成的张角表示（2W）。在近距离

成像中，常用实际物面的幅面表示（V*H）成像范围，也成为镜头的视场。这两个概念没有绝对的界限，视使用方便而定。

放大倍率：

放大倍率指的是通过镜头的调整能够改变拍摄对象原本成像面积的大小。虽然叫做放大倍率，但是有的镜头则可能起到缩小的作用。如果产品标识为1:4，则表示通过该款镜头，最多可以放大4倍。

光圈叶片数：

相机镜头光圈的大小是通过镜头内叶片的变化来调整的。光圈叶片数就是指镜头内用来调整光圈的叶片数量。一般来说，数量越多，在光圈的调整时也就能实现更高的精度。

光圈：

光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用F值。光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径，从以上的公式可知要达到相同的光圈F值，长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。完整的光圈值系列如下: F1， F1.4， F2， F2.8， F4， F5.6， F8， F11， F16，F22， F32， F44， F64 。这里值得一提的是光圈F值愈小，在同一单位时间内的进光量便愈多，而且上一级的进光量刚是下一级的一倍，例如光圈从F8调整到F5.6，进光量便多一倍，我们也说光圈开大了一级。

工作距离

镜头与目标之间的距离乘坐镜头的工作距离。需要注意的是，一

个实际镜头并不是对任何物距下的目标都能做到清晰成像（即使调焦也做不到），所以它允许的工作距离是一个有限范围。

像面尺寸

一个镜头能清晰成像的范围是有限的，像面尺寸指它能支持的最大清晰成像范围（通常用其直径表示）。超过这个范围成像模糊，对比度下降。所以在给镜头选配CCD时，可以遵循“大的兼容小的”原则进行。就是镜头的像面尺寸大于（或等于）CCD尺寸，即就是相机感光面不能超出镜头标示的像面尺寸——否则边缘视场的像质不保。像质(MTF、畸变)

像质就是指镜头的成像质量，用于评价一个镜头的成像优劣。传函和畸变就是用于评价相纸的两个重要的参数。

MTF：在成像过程中的对比度衰减因子。实际镜头成像，得到的像与实物相比，成像出现“模糊化”，对比度下降，通常用MTF来衡量成像优劣。

如下图多所示，为某个镜头中心视场的MTF曲线。

图中横坐标是空间频率，纵坐标是MTF值。由于实际成像中总有像差存在，成像的对比度总是下降的，作为对比度衰减因子的MTF也总是小于1的。像面上任何位置的MTF值都是空间频率的函数。一般地，空间频率越高，MTF值越低，意味着高频信息衰减更快。图中，对于中心视场来说，空间频率为80lp/mm的信号成像对比度要下降大约一半（相对于实际目标来说）。

在测量应用中，尤其应该重视畸变。

相机的分类

相机作为机器视觉系统中的核心部件，对于机器视觉系统的重要性是不言而喻的。在选择相机时既要考虑到采集速度、触发方式、分辨率、体积等因素，又要考虑到光学接口、照明方式（即：光强度、光的几何结构、光谱）以及与计算机接口等因素。

1、按芯片技术分类：CCD相机；CMOS相机

两者的主要差异在于将光转换为电信号的方式。对于CCD传感

器，光照射到像元上，像元产生电荷，电荷通过少量的输出电极传输并转化为电流、缓冲、信号输出。对于CMOS传感器，每个像元自己完成电荷到电压的转换，同时产生数字信号。CCD相机与CMOS 相机大致的参数对比见下表:

2、按靶面类型分类：面阵相机VS线阵相机

相机不仅可以根据传感器技术进行区分，还可以根据传感器架构进行区分。有两种主要的传感器架构：面扫面和线扫面。面扫描相机通常用于输出直接在监视器上显示的场合；场景包含在传感器分辨率内；运动物体用频闪照明；图像用一个事件触发采集（或条件的组合）。线扫面相机用于连续运动物体成像或需要连续的高分辨率成像的场合。线扫面相机的一个自然的应用是静止画面中要对连续产品进行成

像，比如纺织、纸张、玻璃、钢板等。同时，线扫描相机同样适用于电子行业的非静止画面检测。

3、按输出模式分类：模拟相机VS数字相机

4、按颜色分类：彩色相机VS黑白相机

工作距离、焦距

工作距离和焦距往往结合起来考虑。一般地，可以采用这个思路：先明确系统的分辨率，结合CCD像素尺寸就能知道放大倍率，再结合空间结构约束就能知道大概的物像距离，进一步估算镜头的焦距。所以镜头的焦距是和镜头的工作距离、系统分辨率（及CCD像素尺寸）相关的。

尺寸大小

尺寸其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大，也即CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越高。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷。

(1)l"靶面尺寸为宽12.7mm x高9.6mm，对角线16mm

(2)2/3"靶面尺寸为宽8.8mm x高6.6mm，对角线11mm

(3)1/2"靶面尺寸为宽6.4mm x高4.8mm，对角线8mm

(4)1/3"靶面尺寸为宽4.8mm x高3.6mm，对角线6mm

(5)1/4"靶面尺寸为宽3.2mm x高2.4mm，对角线4mm

CCD当然也有CMOS，主要区分为彩色，黑白，1/3"，1/4"， 1/2"及品牌；大小的差别主要在于灵敏度，也就是最低照度，1/4照度会比1/3差，原理很简单:相同数量的感光点，摆在1/4上的每一点一定比较小点，他的受光就较少，当然照度就较差，好处是便宜一些，还有体积较小，板子可以做小一些。

波相差用在相差比较小的情况下

点列斑用在大相差情况下

主光线是用在开始校正的时候

后期为了让点列斑小一点用质心

初级相差是通过塞得和数看的

主要性能参数

智能辅助驾驶（ADAS）测试能力构建申请 1 背景 JT/T 1094-2016营运客车安全技术条件要求，9米以上营运车应安装车道偏离预警系统和自动紧急制动系统。GB7258-2016送审稿中要求11米以上公路客车和旅游车客车应装备车道保持系统和自动紧急制动系统。为了满足法规需求和智能汽车未来发展趋势，我司汽车电子课也立项进行自动驾驶技术研究（QC201701030006），第一阶段预计17年底开发完成。 智能辅助驾驶是自动驾驶的低级阶段也是必经之路。现阶段，智能辅助驾驶主要包含FCW（前撞预警）、LDW（车道偏离报警）、AEB （自动紧急制动）LKA（车道保持）ACC （自适应巡航）。从功能的实现到批量商用需要经过软件仿真→硬件在环（HiL）→室内试验室→受控场地测试→开放公路测试这一历程。ADAS技术涉及主动安全，目前还不完全成熟，需要大量测试以提高产品精度和可靠性，为了降低委外测试费用，提高我司ADAS配置装车性能，道路试验课申请分阶段构建ADAS测试能力，包含人员培训和设备采购，本次申请主要是测试设备购买。 2 ADAS测试能力构建计划（2017-2020） 智能辅助驾驶测试设备要求精度高，价格昂贵，考虑到成本因素，建议分阶段构建测试能力，构建计划见表1 表1 ADAS能力构建计划 201 7 年 AD AS 测 试能构建计划 设备测试功能仅满足现阶段法规和研发需求，并考虑未来功能拓展性，能力构建见表2。试验用假车和假人采用自制方式，暂不购买；与汽车电子课协商，目前满足2车测试需求即可，暂不购买第三车设备；用于开放道路测试的移动基站暂不购买。 数据采集与分析用笔记本电脑建议单独购买，要求性能稳定，坚固耐用，抗震防水性好。配置要求：15寸屏幕，酷睿i7处理器，128G以上固态硬盘，500G以上机械硬盘。推 荐型号：tkinkpadT570，Dell的Latitude系列。

小尺寸物体光学测量方法

小尺寸物体光学测量方法 李闯闯 （华东师范大学，物理与材料学院，上海市，邮编：200000） 摘要：测量微小长度的方法很多，除了游标卡尺，螺旋测微器，读书显微镜等简单的长度测量方法外，利用激光强度高，干涉性好，方向性好的特点，设计出的光学测量方法也有很多，本文将先对实验中的线阵CCD测量物体尺寸进行简单介绍，然后再介绍两种其他的小尺寸物体光学测量方法：利用光学多道仪测量，照相法测量。 1.线阵CCD测量物体尺寸 随着科学技术的发展和工业自动化检测程度的提高，传统的人工接触式的测量由于测量精度和效率的限制已经无法满足大规模生产的需求。高精度，高速度的在线非接触测量已经成为检测行业的发展趋势。产于上世纪70年代的电荷耦合器件（CCD）是现代最重要的图像传感器的一种。 CCD是由一种高感光度的半导体材料制成的模拟集成电路芯片，借助光学系统和驱动电路，图像经光敏区后可以实现光电信号的转换、存储和传输，从而将空间域的光学图像转换为时间域的离散电压信号。 线阵CCD具有灵敏度高、光谱响应宽、集成度高、结构简单、成本低廉等诸多优点，因此在检测方面应用越来越广。 （1）线阵CCD测量原理 装置由远心照明光源系统，待测物体，线阵成像系统，线阵CCD图像采集系统和计算机数据处理系统构成。 远心照明光源发出平行光术均匀投射到待测物体，经成像物体成像在线阵CCD的光敏阵列上。由于待测物体的成像面上光照度不同，线阵CCD光敏阵列上的照度分布也就不同，因此，输出信号中将包含待测物体的尺寸信息，如下图所示。再通过线阵CCD及其驱动器将其转换为图二右侧所示的时序电压信号（N1，N2是待测物体的边缘信号） 为了提取图二所示的边缘信息，通常要对线阵CCD输出的信号进行二值化处理。其方法有固定阈值法，浮动阈值法和微分阈值法。实验中我们采用的是浮动阈值法。软件采集到一行周期U0输出的数据之后，根据背景光信号的强度信号

光学系统设计

光学系统设计(五) 一、单项选择题（本大题共 20小题。每小题 1 分，共 20 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．对于密接双薄透镜系统，要消除二级光谱，两透镜介质应满足 ( )。 A.相对色散相同，阿贝常数相差较小 B.相对色散相同，阿贝常数相差较大 C.相对色散相差较大，阿贝常数相同 D.相对色散相差较小，阿贝常数相同 2．对于球面反射镜，其初级球差表达公式为 ( )。 A.?δ2h 81L =' B. ?δ2h 81L -=' C. ?δ2h 41 L =' D. ?δ2 h 41 L -=' 3．下列光学系统中属于大视场大孔径的光学系统是 ( )。 A.显微物镜 B.望远物镜 C.目镜 D. 照相物镜 4．场曲之差称为 ( )。 A.球差 B. 彗差 C. 像散 D. 色差 5．初级球差与视场无关，与孔径的平方成 ( )。 A.正比关系 B.反比关系 C.倒数关系 D.相反数关系 6．下面各像差中能在像面上产生彩色弥散斑的像差有( )。 A.球差 B.场曲 C.畸变 D.倍率色差 7．不会影响成像清晰度的像差是 ( )。 A.二级光谱 B.彗差 C.畸变 D.像散 8．下列光学系统中属于大视场小孔径的光学系统是 ( )。 A.显微物镜 B.望远物镜 C.目镜 D. 照相物镜 9．正弦差属于小视场的 ( )。 A.球差 B. 彗差 C. 畸变 D. 色差 10．初级子午彗差和初级弧矢彗差之间的比值为 ( )。 ：1 ：1 C.5：1 ：1 11．光阑与相接触的薄透镜重合时，能够自动校正 ( )。 A.畸变 B.场曲 C.球差 D.二级光谱 12．在子午像差特性曲线中，坐标中心为z B '，如0B '位于该点左侧，则畸变值为 ( )。 A.正值 B.负值 C.零 D.无法判断 13．厚透镜之所以在校正场曲方面有着较为重要的应用，是因为 ( )。 A.通过改变厚度保持场曲为零 B.通过两面曲率调节保持光焦度不变 C.通过改变厚度保持光焦度不变 D.通过两面曲率调节保持场曲为0 14．正畸变又称 ( )。 A.桶形畸变 B.锥形畸变 C.枕形畸变 D.梯形畸变 15．按照瑞利判断，显微镜的分辨率公式为 ( )。 A.NA 5.0λσ= B. NA 61 .0λ σ= C.D 014' '=? D. D 012' '=? 16．与弧矢平面相互垂直的平面叫作 ( )。 A.子午平面 B.高斯像面 C.离焦平面 D.主平面 17．下列软件中，如今较为常用的光学设计软件是 ( )。 软件 软件 软件 软件 18．光学传递函数的横坐标是 ( )。 A.波长数 B.线对数/毫米 C.传递函数值 D.长度单位 19．星点法检验光学系统成像质量的缺陷是 ( )。

识别技术就是特征比较技术

识别技术就是特征比较技术商人博客 产品产品公司生意经批发直达求购信息资讯论坛商友 识别技术就是特征比较技术(2010/09/16 16：16)22：13 扫描文字，结果以图片格式(.bmp)存入电脑,。然后使用ORC识别系统进行转换，终极用WORD进行修正编纂。下面教你如何使用ORC： OCR是英文Optical Character Recognition的缩写，翻译成中文就是通过光学技术对文字进行识别的意思,是自动识别技术研究和利用领域中的一个重要方面。它是一种可能将文字自动识别录入到电脑中的软件技术，是与扫描仪配套的主要软件，属于非键盘输入范围，须要图像输入设备主要是扫描仪相配合。现在OCR主要是指文字识别软件，在1996年清华紫光开端搭配中文识别软件之前，市场上的扫描仪跟OCR软件始终是离开销售的，专业的OCR软件谠缧┦焙蚵舻帽壬枰腔挂蟆K孀派枰欠直媛实奶嵘琌 CR软件也在一直进级，扫描仪厂商当初已把专业的OCR软件搭配本人出产的扫描仪出卖。OCR技术的敏捷发展与扫描仪的普遍使用是密不可分的，近两年跟着扫描仪逐步遍及和OCR技术的日臻完美，OCR己成为绝大多数扫描仪用户的得力助手。 一、OCR技术的发展过程 自20世纪60年代初期涌现第一代OCR产品开始，经过30多年的不断发展改良，包括手写体的各种OCR技术的研究取得了令人瞩目标成果，人们对OCR 产品的功能要求也从本来的单纯重视识别率，发展到对全部OCR系统的识别速度、用户界面的友爱性、操作的简便性、产品的稳定性、适应性、牢靠性和易升级性、售前售后服务质量等各方面提出更高的要求。 IBM公司最早开发了OCR产品，1965年在纽约世界展览会上展出了IBM公司的OCR产品--IBMl287。当时的这款产品只能识别印刷体的数字、英文字母及部分符号，并且必须是指定的字体。20世纪60年代末，日破公司和富士通公

传感器的主要参数特性

传感器的主要参数特性 传感器的种类繁多，测量参数、用途各异．共性能参数也各不相同。一般产品给出的性能参数主要是静态特性利动态特性。所谓静态特性，是指被测量不随时间变化或变化缓慢情况下，传感器输出值与输入值之间的犬系．一般用数学表达式、特性曲线或表格来表示。动态特性足反映传感器随时间变化的响应特性。红外碳硫仪动恋特性好的传感器，其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线相近。一般产品只给出响应时间。 传感器的主要特性参数有： (1)测量范围(量程) 量程是指在正常工种：条件下传感器能够测星的被测量的总范同，通常为上限值与F 限位之差。如某温度传感器的测员范围为零下５０度到+３００度之间。则该传感器的量程为350摄氏度。 (2)灵敏度 传感器的灵敏度是指佑感器在稳态时输出量的变化量与输入量的变化量的比值。通常／d久表示。对于线性传感器，传感器的校准且线的斜率就是只敏度，是一个常量。而非线性传感器的灵敏度则随输入星的不同而变化，在实际应用巾．非线性传感器的灵敏度都是指输入量在一定范围内的近似值。传感器的足敏度越高．俏号处理就越简单。 (3)线性度(非线性误差) 在稳态条件下，传感器的实际输入、输出持件曲线勺理想直线之日的不吻合程度，称为线性度或非线性误差，通常用实际特性曲线与邵想直线之司的最大偏关凸h m2与满量程输出仪2M之比的百分数来表示。该系统的线性度X为 (４)不重复性 z；重复性是指在相同条件下。传感器的输人员技同——方向作全量程多次重复测量，输出曲线的不一致程度。通常用红外碳硫仪3次测量输11j的线之间的最大偏差丛m x与满量程输出值ym之比的百分数表示，1、2、3分别表示3次所得到的输出曲线．它是传感器总误差中的——项。 (5)滞后(迟滞误差) 迟滞现象是传感器正向特性曲线(输入量增大)和反向特性曲线(输入量减小)的不重合程度，通常用yH表示。

光学测量复习题

1.光学测量：对光学材料、零件及系统的参数和性能的测量。 2.直接测量：无需对被测的量与其他的实测的量进行函数关系的辅助计算，而直接得到被测值的测量。 3.间接测量：直接测量的量与被测的量之间有已知的函数关系，从而得到该被测量的测量。 4.测量误差原因：（测量装置误差）（环境误差）（方法误差）（人员误差）。 5.测量误差按其特点和性质，可分为（系统误差）、（偶然误差）和（粗大误差）。 6.精度：反应测量结果与真实值接近程度的量。 7.精度分为：①正确度:由系统误差引起的测量值与真值的偏离程度②由偶然误差引起......③由系统误差和偶然误差引起的...... 8.偶然误差的评价:(标准偏差)(极限误差)。 9.正态分布特征：（单峰性）（对称性）（有界性）（抵偿性）。 10.确定权的大小的方法：（根据测量次数确定）（由标准偏差确定）。 11.对准（横向对准）是指在垂直于瞄准轴方向上，使目标和比较标记重合或置中的过程，又称横向对准。 12.调焦（纵向对准）指目标和比较标记瞄准轴方向重合或置中的过程。 13..对准误差：对准残留的误差。 14.调焦误差：调焦残留的误差。 15.常用调焦方式：（清晰度法）、（消视差法）。 16.清晰度法：以目标象和比较标志同样清晰为准，其调焦误差由几何景深和物理景深决定。 17.消视差法：以眼睛垂直于瞄准轴摆动时看不出目标象和比较标志有相对错动为准，调焦误差受对准误差影响。 18.平行光管：是光学测量中最常用的部件，发出平行光，用来模拟无限远目标，主要由（望远物镜）和（安置在物镜焦平面上的分划板）构成。 19.调校平行光管的目的：是使分划板的分划面位于物镜焦平面上。调校方法：（远物法）、（可调前置镜法）、（自准直法）、（五棱镜法）和（三管法）。 20.自准直仪：（自准直望远镜）（自准直显微镜）。 21.自准直目镜是一种带分划板和分划板照明装置的目镜。一般不能单独使用，应与望远镜物镜配合构成自准直望远镜；与显微镜物镜配合构成自准直显微镜。它们统称自准直仪。 22.常用自准直目镜：（高斯目镜）、（阿贝目镜）、（双分划板式自准直目镜）。 23.剪切干涉法常见的平板式横向剪切干涉仪，它是以干涉条纹成无限宽，即干涉场中呈均匀一片作为判别光束准直性基准的。 24.双楔板剪切干涉法的原理？ 解：假设楔板的棱边平行于x轴(棱边呈水平状态)，并倾斜至于光路中。一离焦板的光波Kd(x2+y2)经楔板前，后面反射，则反射波沿x方向被横波向剪切。干涉条纹是一组与x轴倾斜的直线簇，在重叠区域形成的条纹可表示为（nkβ）y+(KDs)x=mπ 25.V棱镜法的检测原理：当单色平行光垂直的入射到V棱镜的ED面时，若被检玻璃折射率n与V棱镜折射率n0完全相同，则出射光不发生任何偏折的射出；若n与n0不等，则出射光相对入射光有一偏折角θ，若测出θ，就可计算出折射率。 26.V棱镜折光仪：主要用于平行光管、对准望远系统、读数显微镜系统和标准V块组成。 27.V棱镜折光仪的使用方法：平行光管分划板的刻线是在水平透光宽缝中间刻一细长线。由平行光管射出的单色平行光束经V棱镜和待检试样后，产生偏折角θ，转动望远镜对准平行光管的刻线象。当望远镜对准时，带动度盘转动。有读数显微镜读得角θ，其整数部分由度盘读出，小数部分由测微目镜读出。 28.最小偏向角法的测量原理：单色平行光沿MP方向射出，入射光与出射光的夹角δ为偏

光学系统设计七个例子

光学系统设计（Zemax初学手册） 蔡长青 ISUAL 计画团队 国立成功大学物理系 （第一版，1999年7月29日） 前言 整个中华卫星二号“红色精灵”科学酬载计画，其量测仪器基本上是个光学仪器。所以光学系统的分析乃至于设计与测试是整个酬载发展重要一环。 这份初学手册提供初学者使用软体作光学系统设计练习，整个需要Zemax光学系统设计软体。它基本上是Zemax使用手册中tutorial的中文翻译，由蔡长青同学完成，并在Zemax E. E. 7.0上测试过。由于蔡长青同学不在参与“红色精灵”计画，所以改由黄晓龙同学接手进行校稿与独立检验，整个内容已在Zemax E. E. 8.0版上测试过。我们希望藉此初学手册（共有七个习作）与后续更多的习作与文件，使团队成员对光学系统设计有进一步的掌握。（陈志隆注） (回内容纲目) 习作一：单镜片(Singlet) 你将学到：启用Zemax，如何键入wavelength，lens data，产生ray fan，OPD，spot diagrams，定义thickness solve以及variables，执行简单光学设计最佳化。 设想你要设计一个F/4单镜片在光轴上使用，其focal length 为100mm，在可见光谱下，用BK7镜片来作。 首先叫出ZEMAX的lens data editor(LDE)，什么是LDE呢？它是你要的工作场所，譬如你决定要用何种镜片，几个镜片，镜片的radius，thickness，大小，位置……等。 然后选取你要的光，在主选单system下，圈出wavelengths，依喜好键入你要的波长，同时可选用不同的波长等。现在在第一列键入0.486，以microns为单位，此为氢原子的F-line 光谱。在第二、三列键入0.587及0.656，然后在primary wavelength上点在0.486的位置，primary wavelength主要是用来计算光学系统在近轴光学近似(paraxial optics，即first-order optics)下的几个主要参数，如focal length，magnification，pupil sizes等。 再来我们要决定透镜的孔径有多大。既然指定要F/4的透镜，所谓的F/#是什么呢？F/#就是光由无限远入射所形成的effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture就是100/4=25(mm)。于是从system menu上选general data，在aper value上键入25，而aperture type被default为Entrance Pupil diameter。也就是说，entrance pupil的大小就是aperture的大小。 回到LDE，可以看到3个不同的surface，依序为OBJ，STO及IMA。OBJ就是发光物，即光源，STO即aperture stop的意思，STO不一定就是光照过来所遇到的第一个透镜，你在设计一组光学系统时，STO可选在任一透镜上，通常第一面镜就是STO，若不是如此，则可在STO这一栏上按滑鼠，可前后加入你要的镜片，于是STO就不是落在第一个透镜上了。而IMA就是imagine plane，即成像平面。回到我们的singlet，我们需要4个面 (surface)，于是在STO栏上，选取insert cifter，就在STO后面再插入一个镜片，编号为2，通常OBJ 为0，STO为1，而IMA为3。 再来如何输入镜片的材质为BK7。在STO列中的glass栏上，直接打上BK7即可。又

铸件质量检测方法有哪些

铸件质量检测方法有哪些 内容摘要:铸件的检测主要包括尺寸检查、外观和表面的目视检查、化学成分分析和力学性能试验，对于要求比较重要或铸造工艺上容易产生问题的铸件，还需要进行无损检测工作，可用于球墨铸铁件质量检测的无损检测技术包括液体渗透检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声检测及振动检测等。 铸造网讯：铸件的检测主要包括尺寸检查、外观和表面的目视检查、化学成分分析和力学性能试验，对于要求比较重要或铸造工艺上容易产生问题的铸件，还需要进行无损检测工作，可用于球墨铸铁件质量检测的无损检测技术包括液体渗透检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声检测及振动检测等。 1 铸件表面及近表面缺陷的检测 1.1 液体渗透检测 液体渗透检测用来检查铸件表面上的各种开口缺陷，如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺陷。常用的渗透检测是着色检测，它是将具有高渗透能力的有色(一般为红色)液体(渗透剂)浸湿或喷洒在铸件表面上，渗透剂渗入到开口缺陷里面，快速擦去表面渗透液层，再将易干的显示剂(也叫显像剂)喷洒到铸件表面上，待将残留在开口缺陷中的渗透剂吸出来后，显示剂就被染色，从而可以反映出缺陷的形状、大小和分布情况。需要指出的是，渗透检测的精确度随被检材料表面粗糙度增加而降低，即表面越光检测效果越好，磨床磨光的表面检测精确度最高，甚至可以检测出晶间裂纹。除着色检测外，荧光渗透检测也是常用的液体渗透检测方法，它需要配置紫外光灯进行照射观察，检测灵敏度比着色检测高。 1.2 涡流检测 涡流检测适用于检查表面以下一般不大于6～7MM深的缺陷。涡流检测分放置式线圈法和穿过式线圈法2种。当试件被放在通有交变电流的线圈附近时，进入试件的交变磁场可在试件中感生出方向与激励磁场相垂直的、呈涡流状流动的电流(涡流)，涡流会产生一与激励磁场方向相反的磁场，使线圈中的原磁场有部分减少，从而引起线圈阻抗的变化。如果铸件表面存在缺陷，则涡流的电特征会发生畸变，从而检测出缺陷的存在，涡流检测的主要缺点是不能直观显示探测出的缺陷大小和形状，一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度，另外它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度不如渗透检测。

几种典型生物特征识别技术

生物特征识别技术的发展方向和市场前景 各种生物特征识别技术，虽然这些技术能很好地解决传统安全保护方式存在的隐患，提供了相对方便、快速、准确的身份识别方法，但与此同时，这些单一的技术也存在着各自的缺点。就拿指纹识别来说，人们会突然失去可用的指纹，如手指过湿、过干或出现手指暴皮等特征损伤时，或者手指有污物，指纹图像会变的破损或模糊，这样成功比对的可能性就会降低，识别率会大幅度下降。而且这类情况在现实中是比较常见的如在煤矿里等。其他识别技术也有各自不同的缺点。 因此，生物特征识别领域又出现了一种新的方向，即多种生物特征识别技术结合使用。在国外，德国知名的法兰富尔协会研发了一种多重模板识别系统，DCSAG公司采用这种方法开发了身份识别系统BioID，提出了全方位生物特征识别的观点。在我们国内，也有不少的研究机构开始研究基于多特 征的识别技术。比如近期清华大学研制的TH．ID多模生物特征(人脸、笔迹签字、虹膜)身份识别认证系统，就是融合了人脸、笔迹和虹膜三种特征，因此识别率也很高。以后的研究，也将走这样的路线，即：将手指静脉和指纹两种特征结合起来以提高识别率和系统的稳定性。 近几年来，全球的生物特征识别技术已从研究阶段转向应用阶段，对该技术的研究和应用正进行的如火如荼，前景十分广阔。利用生物识别技术，使我们的日常生活更为方便、安全。这种新方法将在信息社会中起到越来越重要的作用，成为将来的主要发展方向。可见，人体生物特征识别是～项发 展前景极好的高新技术。逐渐被一些机构和消费者采用，成为一种越来越受欢迎的安全保障措旋，使得这项技术有着巨大的市场潜力。． 2006年1月，国际生物特征组织IBG(International Biometrie Group)最新的《2006．2010年生物识别市场研究报告》中给出的数据,如图1．1～1．4所示。 预计，受大量的政府项目等推动，全球生物识别产值将从2006年的$2．1B(billion)增长至2010年的$5．7B(billion)；2006年，指纹识别有望占到生物识别市场43．6％的份额，面部识别约占19％。亚洲和北美将有望成为全球最大的生物识别市场。各种生物识别应用系统的产值估计会占到整个生物识别市场(包括相关的设备生产、系统开发等)的产值的5％。 产业预测表明整个生物特征市场会继续增长。其中指纹识别市场仍然占据主导地位，如图1．3 和1．4所示。随着科技的进步，特别是那些具有更高的识别性能的生物特征识别技术的发展，相信这种状况会改变的。 可以预见在不久的将来，生物特征识别技术必将越来越广泛地应用于生活和工作各个领域。从过去的10年的市场情况来看，指纹、人脸和掌型识别技术应用最为广泛，指纹识别占据了更大的优势，看起来用手作为生物特征识别的手段更易为大众所接受。国内市场上主要的生物特征识别产品基本上都是基于指纹识别技术的产品，而且已经应用到了很多的方面。另外几种被看好的技术是静脉、语音以及虹膜识别技术。 几种典型的生物特征识别技术 (1)指纹识别 每个人(包括指纹在内)皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，是唯一的，并且终生不变。依靠这种唯一性和稳定性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。这就是指纹识别技术。作为生物特征识别的

光敏三极管的主要技术特性及参数

光敏三极管的主要技术特性及参数 1、光谱特性 光敏三极管由于使用的材料不同，分为错光敏三极管和硅光敏三极管，使用较多的是硅光敏三极管。光敏三极管的光谱特性与光敏二极管是相同的。 2、伏安特性 光敏三极管的伏安特性是指在给定的光照度下光敏三极管上的电压与光电流的关系。光敏三极管的伏安特性曲线如图下图所示。 3、光电特性 与光照度之间的关光敏三极管的光电特性反映了当外加电压恒定时，光电流I L 系。下图给出了光敏三极管的光电特性曲线光敏三极管的光电特性曲线的线性度不如光敏二极管好，且在弱光时光电流增加较慢。 4、温度特性 温度对光敏三极管的暗电流及光电流都有影响。由于光电流比暗电流大得多，在一定温度范围内温度对光电流的影响比对暗电流的影响要小。下两图中分别给出了光敏三极管的温度特性曲线及光敏三极管相对灵敏度和温度的关系曲线。

5、暗电流I D 在无光照的情况下，集电极与发射极间的电压为规定值时，流过集电极的反向漏电流称为光敏三极管的暗电流。 6、光电流I L 在规定光照下，当施加规定的工作电压时，流过光敏三极管的电流称为光电流，光电流越大，说明光敏三极管的灵敏度越高。 7、集电极一发射极击穿电压V CE 在无光照下，集电极电流IC为规定值时，集电极与发射极之间的电压降称为集电极一发射极击穿电压。 8、最高工作电压V RM 在无光照下，集电极电流Ie 为规定的允许值时，集电极与发射极之间的电压降称为最高工作电压。 9、最大功率P M 最大功率指光敏三极管在规定条件下能承受的最大功率。 10、峰值波长λp 当光敏三极管的光谱响应为最大时对应的波长叫做峰值波长。 11、光电灵敏度 在给定波长的入射光输入单位为光功率时，光敏三极管管芯单位面积输出光电流的强度称为光电灵敏度。 12、响应时间 响应时间指光敏三极管对入射光信号的反应速度，一般为1 X 10-3--- 1 X 10-7S 。 13、开关时间 1.脉冲上升时间t τ:光敏三极管在规定工作条件下调节输入的脉冲光，使光敏三极管输出相应的脉冲电流至规定值，以输出脉冲前沿幅度的10% - 90% 所需的时间。 2.脉冲下降时间t :以输出脉冲后沿幅度的90% - 10% 所需的时间。 t 3.脉冲延迟时间t :从输入光脉冲开始到输出电脉冲前沿的10% 所需的时间。 d 4.脉冲储存时间t :当输入光脉冲结束后，输出电脉冲下降到脉冲幅度的90% 所 s 需的时间。

角度测量的光学方法

第28卷第2期2002年3月 光学技术OPTICAL TECHN IQU E Vol.28No.2 March 2002 文章编号:100221582(2002)022******* 角度测量的光学方法 Ξ 浦昭邦,陶卫,张琢 (哈尔滨工业大学305信箱,黑龙江哈尔滨　150001) 摘　要:光学测角法是高精度动态角度测量的一种有效的解决途径。对目前发展较快的几种角度测量的光学方法———圆光栅测角法、光学内反射小角度测量法、激光干涉测角法和环形激光测角法进行了详细的介绍,并且分别给出了每种方法的测量原理和发展现状,比较了各种方法的优缺点,给出了每种方法的应用场合和发展前景。 关键词:角度测量;光学方法;转角;整周中图分类号:TH741.2 文献标识码:A Angle measurement with optical methods PU Zhao 2bang ,T AO Wei ,ZH ANG Zhuo (Harbin institute of Technology ,Harbin 150001,China ) Abstract :Optical methods are one of the most effective way of dynamic angle measurement with high accuracy.Several well developed optical methods of angle measurement ,such as angle measurement with radical gratings ,angle measurement based on internal 2reflection effect ,laser interference angle measurement system and ring laser goniomcters ,are described in de 2tail.The principle ,present status and application situation of each method is dis played.The superiority and defects of these methods are lined out.The development future of each method is given at last. K ey w ords :angle measurement ;optical methods ;rotation angle ;whole round 1　引　言 角度测量是几何量计量技术的重要组成部分,发展较为完备,各种测量手段的综合运用使测量准确度达到了很高的水平。角度测量技术可以分为静态测量和动态测量两种。对于静态测量技术来说,目前的主要任务集中在如何提高测量精度和测量分辨力上[1～3]。随着工业的发展,对回转量的测量要求也越来越多,因此人们在静态测角的基础上,对旋转物体的转角测量问题进行了大量的研究,产生了许多新的测角方法。 测角技术中研究最早的是机械式和电磁式测角技术,如多齿分度台和圆磁栅等,这些方法的主要缺点大多为手工测量,不容易实现自动化,测量精度受到限制[4,5]。光学测角方法由于具有非接触、高准确度和高灵敏度的特点而倍受人们的重视,尤 其是稳定的激光光源的发展使工业现场测量成为可能,因此使光学测角法的应用越来越广泛,各种新的光学测角方法也应运而生。目前,光学测角方法除众所周知的光学分度头法和多面棱体法外,常用的还有光电编码器法[6]、衍射法[7,8]、自准直法[9,10]、光纤法[11]、声光调制法[12,13]、圆光栅法[14～17]、光学内反射法[18～23]、激光干涉法[24～28]、平行干涉图法[29,30]以及环形激光法[31～33]等。这些方法中的很多方法在小角度的精密测量中已经得到了成功地应用,并得到了较高的测量精度和测量灵敏度,通过适当的改进还可对360°整周角度进行测量。对于众所周知的光学分度盘、轴角编码器、光电光楔测角法等来说,由于应用较多,技术比较成熟,本文不作具体介绍。下面主要介绍几种近几年来发展起米的小角度测量方法和可用于整周角度测 量的方法。 2　圆光栅测角法 圆光栅是角度测量中最常用的器件之一。作为角度测量基准的光栅可以用平均读数原理来减小由分度误差和安装偏心误差引起的读数误差,因此其准确度高、稳定可靠。但在动态测量时,在10r/s 的转速下,要想达到1′的分辨力都非常困难。目前我国的国家线角度基准采用64800线/周的圆光栅系统,分辨力为01001″,总的测量不确定度为0105″。该测量方法主要是在静态下的相对角度测量。英国国家物理实验室(NPL )的E W 图1　NPL 测角仪原理图Palmer 介绍了一台作为角度基准的径向光栅测角仪,如图1所示,既可用于测角,又 可用于标定。其原理是利用两块32400线的径向光栅安装在015r/s 的同一个轴 套上,两个读数头一个固定,一个装在转台上连续旋转,信号间的相位差变化与转角成正比。仪器中用一个自准直仪作为基准指示器,可以测得绝对角度,利用光栅细分原理可测360°范围内的任意角度,附加零伺服机构可以对转台进行实时调整,限制零漂。用干涉仪作为读数头,可进行高精度测量。按95%置信度 水平确定其系统误差的不确定度为0105″[15] 。 德国联邦物理研究院(PTB )的Anglica T ubner 等人用衍射 8 61Ξ收稿日期:2001205224;收到修改稿日期:2001206218 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59875017) 作者简介:浦昭邦(19402),男,哈尔滨工业大学教授,博士生导师,主要从事光学测量、图像处理方面的研究。

光学系统设计讲义

实验一：单镜头设计(Singlet) 实验目的： 1、学习如何启用Zemax 2、学习如何输入波长（wavelength）、镜头数据（lens data） 3、学习如何察看系统性能（optical performance），如ray fan，OPD，点列图（spot diagrams）， MTF等。 4、学习如何定义thickness solve以及变量（variables） 5、学习如何进行优化设计（optimization） 实验仪器：微机、zemax光学设计软件 实验步骤： 1、设计一个孔径为F/4的单镜头，物在光轴上，其焦距（focal length）为100mm，波长为可见光， 用BK7玻璃为材料。 2、首先运行ZEMAX，将出现ZEMAX的主页，然后点击lens data editor(LDE)。什么是LDE呢？它是你要 的工作场所，在LDE的扩展页上，可以输入选用的玻璃，镜片的radius，thickness，大小，位置等。 3、然后输入波长，在主菜单的system下，点击wavelengths，弹出波长数据对话框wavelength data，键入你 要的波长，在第一行输入0.486，它是以microns为单位，此为氢原子的F-line光谱。在第二、三行键入 0.587及0.656，然后在primary wavelength上点在0.587的位置，primary wavelength主要是用来计算光学 系统在近轴光学近似(paraxial optics，即first-order optics)下的几个主要参数，如focal length，magnification，pupil sizes等。 4、确定透镜的孔径大小。既然指定要F/4的透镜，所谓的F/#是什么呢？F/#就是光由无限远入射所形成的 effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture就是100/4=25(mm)。于是从system menu上选general data，aperture type里选择entrance pupil，在apervalue 上键入25，然后点击ok。 5、回到LDE，可以看到3个不同的surface，依序为OBJ，STO及IMA。OBJ就是发光物，即光源，STO 即孔径光阑aperture stop的意思，STO不一定就是光照过来所遇到的第一个透镜，你在设计一组光学系统时，STO可选在任一透镜上，通常第一面镜就是STO，若不是如此，则可在STO这一栏上按鼠标，可前后加入你要的镜片，于是STO就不是落在第一个透镜上了。而IMA就是imagine plane，即成像平面。回到我们的singlet，我们需要4个面(surface)，于是点击IMA栏，选取insert，就在STO后面再插入一个镜片，编号为2，通常OBJ为0，STO为1，而IMA为3。 6、输入镜片的材质为BK7。在STO行中的glass栏上，直接键入BK7即可。 7、孔径的大小为25mm，则第一镜面合理的thickness为4，在STO行中的thickness栏上直接键入4。Zemax 的默认单位是mm 8、确定第1及第2镜面的曲率半径，在此分别选为100及-100，凡是圆心在镜面之右边为正值，反之为负 值。再令第2面镜的thickness为100。 9、现在数据已大致输入完毕。如何检验你的设计是否达到要求呢？选analysis中的fans，然后选择其中的 Ray Aberration，将会出现如图1-1所示的TRANSVERSE RAY FAN PLOT。

光学测量应用举例

1、激光三角法测距。 利用激光良好的方向性，以及几何光学成像的比例特性，将一束激光照射到物体上，在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑，这样镜头-光斑、镜头平面到激光光束的连线、光斑到镜头平面与激光光束交点构成一三角形，而镜头-光斑的像、镜头平面以及过光斑的像的激光光束平行线与镜头平面的交点成一个与前面所描述的三角形相似的三角形。用光电传感器阵列检测到光斑的像的位置，则可以根据三角形性质计算出光斑位置。这种测量方法适合距离较短的情况。 目前的激光三坐标测量机（抄数机）一般都采用激光三角法测距。 2、光速法测距。 利用光速不变原理，检测激光发射与反射光反射回来的时间差，从而计算出距离。为了提高精度，可以将激光调制上一个低频信号，利用测量反射光的相位差来测得反射时间差。这种方法一般用于远距离测量。 目前各种激光测距仪一般用这种方法测量。 3、激光干涉法测距。 这是一种相对测量，它无法测得一个物体离仪器的绝对距离，但可以测得两被测物体的相对距离。它的原理是一台迈克尔逊干涉仪，利用反射镜距离变化时干涉条纹的变化来测量，反射镜从物体A运动到物体B，干涉条纹变化的数量反映了其距离。这种测量要求条件较高，但是可以精确测量，它也是目前所有测量手段中最精确的一种。 4、光学图象识别技术测量位移。 其所用原理与三角法相似，但是可以不用激光，而是直接对移动物体拍照，利用前后两幅图片中物体在图片中的位移来计算物体真实的位移。、 这种技术在光电鼠标中大量使用。 5、光栅测量位移。 利用光栅形成的莫尔条纹，计算莫尔条纹变化量即可计算出位移量。 这是目前应用最多的技术，光栅尺大量应用于工业上的行程测量。 6、激光衍射法测量细丝、小孔直径和狭缝宽度。 测量衍射斑的大小就可以计算出孔或缝的尺寸。

眼镜质量检测方法

情境一学习 眼镜质量检测 任务一、用顶焦度计测量眼镜的顶焦度和轴位任务二、光学中心水平距离和垂直互差的测量 任务三、渐进多焦点眼镜的质量检测 任务四、眼镜片质量检测 任务五、配装眼镜棱镜度和棱镜底向的检测任务六、太阳镜的质量标准及测试方法 任务七、眼镜装配质量的要求和检查 任务八、配装眼镜的外观质量和整形要求 任务九、配装眼镜的检测 任务十、眼镜架检测 任务十一、无框眼镜外观质量检查 任务十二、瞳距尺、瞳距仪的使用 任务十三、镀膜镜片的膜层质量要求

任务一、用顶焦度计测量眼镜的顶焦度和轴位 一、学习目标 了解顶焦度计的工作原理，掌握顶焦度计测量眼镜镜片顶焦度和轴位的操作步骤 二、学习内容 (一)顶焦度计结构和工作原理 目前普遍使用的顶焦度计大致有三种:直视式顶焦度计、投影式顶焦度计及电脑焦度计。下面以直视式顶焦度计JDY-1型为例进行介绍。 图1-1-1为顶焦度计的光学系统图。 1,光源;2,滤色片;3,移动分划板;4,准直物镜;5,置片座;6,被测镜片;7,物镜;8,固定分划板;9,目镜

顶焦度计由准直系统和望远系统组成，如图1-1-1所示。光源1通过滤色镜2照明准直分划板3，准直分划板3可以前后移动，故又称移动分划板。望远系统分划板8是固定的。 在未放置被测眼镜情况下，移动分划板3位于准直系统物镜4的焦平面上，此时，通过望远系统目镜9，可以看到移动分划板清晰成像在固定分划板8上。这一位置即为顶焦度计的零位。 当在准直物镜前放置被测眼镜后，通过目镜9看到移动分划板像变得模糊，转动顶焦度测量手轮，使移动分划板前后移动，直到移动分划板能清晰成像在固定分划板上为止，移动分划板的移动量，即对应被测眼镜的顶焦度。 (二)测量前的准备 1．接通电源，灯泡亮。 2．调整望远系统目镜视度:转动目镜视度圈，能清晰看到望远系统固定分划板为止。 3．核对零位:转动顶焦度测量手轮，通过目镜观察到移动分划板清晰成像在固定分划板上，此时，顶焦度测量手轮的读数应为零。 如图1-1-2所示。

光学薄膜现代分析测试方法

一、金相实验室 ? Leica DM/RM 光学显微镜 主要特性：用于金相显微分析，可直观检测金属材料的微观组织，如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脱碳层、氮化层及焊接、冷加工、铸造、锻造、热处理等等不同状态下的组织组成，从而判断材质优劣。须进行样品制备工作，最大放大倍数约1400倍。 ? Leica 体视显微镜 主要特性：1、用于观察材料的表面低倍形貌，初步判断材质缺陷； 2、观察断口的宏观断裂形貌，初步判断裂纹起源。 ?热振光模拟显微镜 ?图象分析仪 ?莱卡DM/RM 显微镜附 CCD数码照相装置 二、电子显微镜实验室 ?扫描电子显微镜(附电子探针) (JEOL JSM5200，JOEL JSM820，JEOL JSM6335) 主要特性： 1、用于断裂分析、断口的高倍显微形貌分析，如解理断裂、疲劳断裂（疲劳辉纹）、晶间断裂（氢脆、应力腐蚀、蠕变、高温回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等）、侵蚀形貌、侵蚀产物分析及焊缝分析。 2、附带能谱，用于微区成分分析及较小样品的成分分析、晶体学分析，测量点阵参数/合金相、夹杂物分析、浓度梯度测定等。 3、用于金属、半导体、电子陶瓷、电容器的失效分析及材质检验、放大倍率：10X—300,000X；样品尺寸：0.1mm—10cm；分辩率:1—50nm。 ?透射电子显微镜（菲利蒲 CM-20,CM-200） 主要特性： 1、需进行试样制备为金属薄膜，试样厚度须<200nm。用于薄膜表面科学分析，带能谱，可进行化学成分分析。 2、有三种衍射花样：斑点花样、菊池线花样、会聚束花样。斑点花样用于确定第二相、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件。菊池线花样用于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体精确取向、布拉格位移矢量、电子波长测定。会聚束花样用于测定晶体试样厚度、强度分布、取向、点群、空间群及晶体缺陷。 三、X射线衍射实验室 ? XRD-Siemens500—X射线衍射仪 主要特性： 1、专用于测定粉末样品的晶体结构（如密排六方，体心立方，面心立方等），晶型，点阵类型，晶面指数，衍射角，布拉格位移矢量，已及用于各组成相的含量及类型的测定。测试时间约需1小时。 2、可升温（加热）使用。 ? XRD-Philips X’Pert MRD—X射线衍射仪 主要特性： 1、分辨率衍射仪，主要用于材料科学的研究工作，如半导体材料等，其重现性精度达万分之一度。 2、具备物相分析（定性、定量、物相晶粒度测定；点阵参数测定），残余应力及织构的测定；薄膜物相鉴定、薄膜厚度、粗糙度测定；非平整样品物相分析、小角度散射分析等功能。 3、用于快速定性定量测定各类材料（包括金属、陶瓷、半导体材料）的化学成分组成及元素含量。如：Si、P、S 、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等，精确度为0.1%。 4、同时可观察样品的显微形貌，进行显微选区成分分析。

基于实体模型的自动特征识别技术

第39卷第2期 上海师范大学学报(自然科学版)Vol.39,No.2 2010年4月 Journal of Shanghai Nor mal University(Natural Sciences)Ap r.,2010 基于实体模型的自动特征识别技术 蔡丽安,徐　颖,张友梅 (上海师范大学信息与机电工程学院,上海200234) 摘　要:提出一种基于特征实体模型的自动特征识别方法,该方法依据特征实体造型的特点,从零件的设计特征入手,通过遍历零件的造型特征,获取零件模型上所有特征的几何关系及对应的特征参数、约束,实现形状特征的自动识别,为CAD/CAPP的集成提供支持.应用实例验证该方法具有较强的适用性. 关键词:特征识别;实体模型;特征造型 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:100025137(2010)022******* 0　引　言 目前,先进制造技术正向制造柔性化、集成化和智能化方向发展,CAD/CAPP/CAM的全信息集成是产品开发与过程设计实现并行化、集成化的基本支持工具,也是实现C I M S的前提条件.但因为CAD 系统通常采用二维造型、实体模型或设计特征表示零件,而CAPP系统所需要的却是零件的加工特征,这就需要在CAD与CAPP之间建立智能接口,将CAD系统设计时产生的设计特征转换为能供CAPP系统使用的加工特征,因此特征识别技术一直是CAD/CAPP/CAM领域的研究热点. 所谓特征识别就是从产品的实体模型出发自动识别出其中具有一定工程意义的几何形状,即特征,进而生成产品的特征模型方便后续的自动加工.特征识别的研究工作最早开始于1970年代的英国剑桥大学CAD中心,该中心的研究人员最早提出了基于边界表示的特征识别.此后,特征识别技术以及特征的概念受到了学术界以及工业界的普遍重视,研究工作广泛展开,取得了相当丰硕的研究成果.总结起来,可以将特征识别方法分为两大类,一类是边界匹配特征识别方法,包括规则法、图形法、痕迹法等;另一类是立体分解的特征识别方法,包括立体交替和分解法、单元体分解法等.这些特征识别方面大都从最底层的零件模型入手,从最基本的点、线、面开始识别,基于某种规则对拾取的点、线、面等几何特征要素进行组合匹配,构造特征几何实体、然后按预定义的特征对此特征实体进行比较、判定特征的类型,提取相应的特征参数.这对一些特征简单的模型是适用的,而对那些特征复杂,特别是有许多相交特征的零件,识别效率不是很理想[1,2]. 近年来,以特征设计(Design by feature)为基础的特征造型软件日益流行,它们所提供的特征造型方法为特征识别提供了新的思路[3].本文作者以特征造型为出发点,探讨基于特征实体模型的特征识别方法.该方法依据特征造型的特点,从单个造型特征入手进行特征识别,获取零件加工所需的几何形状信息和加工工艺信息. 收稿日期:2009212228 基金项目:上海师范大学一般科研基金项目(SK200868). 作者简介:蔡丽安(1971-),女,上海师范大学信息与机电工程学院讲师,主要研究方向:机械设计及理论.