水下环境的线结构光扫描和三维重建

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针对水下物体的三维探测和目标识别,研究了一种基于线结构光扫描的三维物体探测和三维场景重建方法。该方法使用激光线光源扫描探测区域,用标定板进行定标,建立采样数据的二维像素坐标系与三维世界坐标系的映射关系,通过坐标系变换,将二维线结构光扫描数据转变为三维物体信息。在水槽中进行了实验:采用电荷耦合器件(CCD)相机记录了线结构光扫描的图像数据,利用Matlab软件编程实现了水下场景的三维重建,通过三维重建结果可以较清晰地识别出原目标物体的形状,分析了影响探测精度的原因和改进方法。实验证明了该扫描和三维重建方法应用于水下目标探测的可行性。
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采用形变势理论系统地研究了(001)、(110)、(111)晶面双轴张应变以及[001]、[110]、[111]晶向单轴张应变Ge1-xSnx导带结构。结果表明:在 (001)、(110)晶面施加双轴张应变以及[001]晶向施加单轴张应变时,直接带隙Γ能谷的下降速度快于间接带隙L能谷;在 (111)晶面施加双轴张应变以及[110] 、[111]晶向施加单轴张应变时,间接带隙L能谷的下降速度快于直接带隙Γ能谷。因此,可利用(001)、(110)晶面双轴张应变以及[001]晶向单轴张应变实现通过减小Sn的组分
以光谱学玻尔兹曼定律和最小二乘法为理论基础,提出采用4波长光谱的多通道玻尔兹曼拟合计算的方法得到激发温度大小。实验结果表明,利用多通道玻尔兹曼直线拟合技术与高速响应光电探测器件相结合的方法能够在测量得到瞬态等离子体的激发温度的同时,也保证了较高的精度,满足了对于发射瞬间物体表面瞬态温度测试的要求。
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通过在衬底材料单侧周期性排列金属线与方形开口谐振环,设计了一种新型左手结构。通过理论分析和软件仿真,提取了该左手材料的有效电参数。结果表明,在11.7~20.5 GHz频段内,该左手结构表现出良好的负折射效应与双负特性,绝对带宽达8.8 GHz,对Ku波段(8~12 GHz)实现了全覆盖,单元损耗小于0.4 dB。加工制作了实物并对其进行了测试,验证了其左手特性。与传统左手材料相比,所设计的左手材料实现了低损耗和宽频带。
双频激光外差干涉法与扫描探针相结合的超精表面缺陷检测系统具有很高的分辨率。但系统光源和光学器件的各种误差因素会产生非线性混频误差,影响系统精确测量。利用琼斯矩阵分析了同时存在激光光源椭圆偏振化和方位角误差以及光学器件相位延迟和偏振泄漏等综合因素引起的偏振态变化,并由此研究了它们频率混叠产生的非线性误差。结果表明,由各种误差因素引起的非线性混频误差呈正弦规律变化,激光光源非理想和偏振分光镜对位移测量误差影响较大而1/4 波片的影响较小。同时,结合计算结果对系统提出了减少非线性误差的方法措施。
人类认识电磁场的相干辐射已经经历了二次大的飞跃——微波受激发射及激光,目前正在向第三次飞跃——X激光过渡,它比光频区的激光波长又将缩短三个量级左右(波长为100~1埃左右),目前已有种种迹象预报着第三次飞跃的来临,可以预料,既然激光的出现已经给人们认识和改造世界提供了强有力的工具,那么X激光的出现亦将带来更为广阔的应用。
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以硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O、硝酸铬Cr(NO3)3·9H2O、硝酸铋Bi(NO3)3·3H2O和乙二醇为原料,利用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备了纳米Cu2Bi2Cr2O8薄膜。通过X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)和拉曼测试对样品进行了表征。结果表明,Cu2Bi2Cr2O8薄膜具有良好的光学特性,其禁带宽度为1.49 eV; 在磁性测试方面,Cu2Bi2Cr2O8薄膜呈现出了良好的铁磁性。
Targets with microstructured front surfaces have shown great potential in improving high-intensity laser–matter interaction. We present cone-shaped microstructures made out of silicon and titanium created by ultrashort laser pulse processing with differen