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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
沈利荣 张文博 隆嘉瑾 郭凯波 李小平 刘彦明 孙文方 程春霞 戴浩
针对空间激光通信过程中激光捕获跟踪瞄准系统激光光斑高精度定位问题，提出一种基于Otsu联合加权最小二乘的激光光斑质心定位方法。该方法采用Otsu阈值分割实现激光光斑图像中目标光斑与干扰光斑的分离，采用加权最小二乘圆拟合，以迭代重加权方式进行光斑图像的最佳拟合，进而实现高精度的光斑质心提取。该文还设计了仿真教学实验，并基于MATLAB软件验证了所提算法的质心定位精度显著高于传统的灰度重心法的结论。该算法可实现亚像素级光斑质心定位精度，具有很好的抗噪性能。最后分析了仿真实验中不同因素对光斑定位精度的影响。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
秦运柏 徐汶菊 朱君
在圆拟合定位算法的基础上,采用增加预处理的方法进行改进,通过改进后的自适应TV修复技术去噪滤波等处理,提高了定位光斑中心位置的精确度。基于Matlab软件进行了改进实验验证表明:采用自适应TV(tolal variation)修复技术能够提供更为准确的中心坐标;在光斑夹杂噪声的情况下,光斑中心横坐标误差小于2个像素,而纵坐标误差在1个像素之内,验证了算法具有较高的精度。
关键词：
光斑中心定位 TV修复技术 圆拟合法
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张波 李杨 陈小丽 鞠亚坤 闻小龙
编码器作为伺服电机系统角度检测、反馈的最核心部件,其自身定位精度至关重要。将基于隧道结磁电阻原理的磁敏芯片作为敏感元件,配合开关电源和线性电源模块形成电源系统,使用STM32F373单片机芯片及其外围电路组成信号处理微系统,使用自定义基于RS-485的ModbusRTU协议进行数据传输和通信,设计和研制了一种高精度的磁电式旋转编码器,并采用自动采集系统对编码器数据进行了采集及存储。在程序设计方面,针对敏感元件的原始输出数据,设计和编写了一种数据处理、修正和校准算法,并使用MATLAB软件对编码器解算的角度数据进行了仿真、运算和验证。为进一步检验所研制的编码器在实际工况下的角度测量精度,将编码器安装在高精度时栅转台系统上进行了测试,编码器测试精度达到0.046 9°,可应用于伺服电机角度反馈系统。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谭穗妍 林芳 翁嘉文 李凌燕
设计了一款可在实验室供学生演示和学习激光多普勒效应的实验装置。激光多普勒实验装置利用分立的光学元件搭建迈克耳孙干涉光路,干涉光路中采用两束具有频差的激光束平行叠加形成光拍来实现激光多普勒效应的演示,在Matlab环境下利用时频分析工具对差频信号进行分析,开发了基于激光多普勒效应的振动测量系统。
关键词：
多普勒效应 时频分析 光拍
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱学军 姚文俊 曹振洲 沈健
为了加快新工科建设的步伐,推动创新实验平台建设,结合我校光电信息专业教学实际,研制了基于LabView控制的激光Z扫描实验平台。简述了激光Z扫描的工作原理、实验系统的组成及其构造、LabVieW控制的激光Z扫描程序以及实验数据处理和分析;获得了甲醇溶液的非线性折射系数,实验结果表明:该装置可以正常运行。该实验有助于学生提升创新思维和综合能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张刚 焦志勇 刘鹏 贾玉磊
结合目前热门的二维材料性能研究,设计了基于二硫化钼可饱和吸收体的被动调Q锁模激光器输出性能优化综合实验。实验采用液相剥离方法,制备性能稳定的二硫化钼可饱和吸收体,利用制成的可饱和吸收体实现被动调Q锁模激光器的稳定输出。实验设计可以应用于光电专业实验以及大学生创新实验,有助于学生熟悉激光材料、加深对激光原理的理解,提升学生的创新实践能力。
关键词：
激光器设计 调Q锁模 实验教学 二维材料
[期刊] 自然资源学报
[作者]
覃驭楚 吴运超 牛铮 占玉林 熊在平
探讨在稀疏林地的条件下,利用小光斑激光雷达获取的多次回波点云数据估算冠层高度,研究不同的高度重建方法包括反距离权重、样条插值以及普通克里格等方法的冠层和地面高度重建的精度。研究发现,在地面和林冠层,不同的重建方法的表现是不一样的,其中样条方法在冠层重建中的精度较高,误差绝对值的平均值为0.95m,并且整体偏差也较小,方差为3.42。而在地面高程重建则是普通克里格方法具有较小的误差,误差绝对值的平均值为0.35m,而样条方法的整体偏差要优于其他两种方法,方差为0.48。经过综合考虑,利用样条方法重建的冠层高程和普通克里格方法重建的地面高程实现了实验区冠层高度的提取。
关键词：
小光斑激光雷达 稀疏林地 冠层高度 估算
[期刊] 林业科学研究
[作者]
庞勇 李增元 Michael Lefsky 车学俭 陈尔学
利用三维激光雷达森林回波波形模型模拟了地形对波形的影响,并用ICEsat GLAS的数据对模拟结果进行了验证。结果表明坡度对大光斑激光雷达波形影响较大,随着坡度的增大,地面回波和树冠回波都展宽,波形长度也随之增加,同时地面的波峰和植被的波峰值都降低,来自地面的回波明显减少,并逐渐与靠近地面的回波发生信息混叠。鉴于二者的关系呈近似线性正相关,在实际的森林参数反演中可望通过减去一个含有坡度或地形起伏度的因子进行地形效应纠正。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
秦金磊 朱有产
针对接口技术教学中存在的设备不足、枯燥、乏味问题,利用研究性教学的特点设计了一套基于仿真平台Proteus的接口技术实验。该实验以交通信号灯控制系统的实现为目标,由4个子实验构成。通过不断提出问题、分析问题、解决问题的教学模式,组织和引导学生开展自主性学习,达到掌握各种接口技术和芯片的目的。实践表明,该实验可大大激发学生的学习兴趣,提高接口技术的实践教学效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗耀耀 程渭东 曾国强 李琳琳
介绍了一套基于Matlab的GUI的控制的风力摆实验平台。系统中MPU6050作为角度传感器,采用STM32单片机作为控制器,采用L298N作为电机的驱动模块,通过Matlab的GUI建立数据接收和显示界面,完成帆板控制系统的控制。通过本系统的实践,可以使学生熟悉典型的闭环控制系统,掌握多种闭环控制系统中的算法,如PID控制等算法、PWM调试方法等。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
沈骁 程勇
文章以折射率反导引掺钕磷酸盐玻璃大模场光纤的制备与性能测试项目为例，研究了将大型科研项目应用于本科生创新实践教学的具体做法。项目过程包括光纤设计、玻璃材料制备、光纤预制棒制备、光纤拉制及光学性能测试等内容，融合了材料、物理、化学和机电等多个学科的理论知识，涵盖了一个完整的科研过程。学生通过全程参与这一大型科研项目，能够学到实验方法、数据分析、图表制作、仪器使用等多种技能，提高科研素质和动手能力，为今后从事相关工作打下一定基础。
[期刊] 林业科学
[作者]
于颖 范文义 李明泽 杨曦光
通过对大光斑激光雷达数据GLAS波形的处理,建立模型反演树高、生物量并做精度检验,理论精度分别为93.7%和91.3%。结果表明:利用激光雷达数据反演树高、生物量比传统方法的精度有显著提高。
关键词：
激光雷达 GLAS 树高 生物量
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王青 赖舜男 齐向晖 王志军 陈徐宗
饱和吸收谱技术与激光稳频技术都是前沿量子科技中广泛应用的基础实验技术。北京大学高级光电子技术实验室将两者融合,自主设计了基于饱和吸收谱的激光稳频实验系统,并用于教学实践。实验中,清晰可见的分立光谱帮助于学生直观感受抽象的量子化图像,加深对相关概念的理解;精密的光路电路调节可以充分锻炼学生的沉稳心态和动手能力;实验内容丰富,紧跟时代前沿,可以有效启发思维,开阔眼界,激发兴趣。
关键词：
饱和吸收谱 激光稳频 调制解调 反馈控制
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赖婷 林碧敏 刘小波 朱明芳
介绍一种采用激光还原方法来制备石墨烯材料的综合型实验设计。该实验包含氧化石墨烯的制备、激光光源的选择、氧化石墨烯的还原等内容,采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪等仪器对其形貌结构和化学结构进行了表征。利用该材料构建电化学传感器并应用于酚类化合物的检测。该合成方法简单,涉及多种分析仪器的操作,制备出的材料应用性强,可有效进行酚类化合物的检测,是一个综合性很强的实验。该实验可作为创新性实验项目,使学生熟悉石墨烯材料的制备及其应用,激发学生的科研兴趣,提高学生的科研素质及创新实践能力。
关键词：
石墨烯 实验设计 激光还原
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李洪丽 田有
该文基于地震干涉成像理论,利用短周期地震仪开展地面监测微地震精确定位实验研究。通过设计二维实验模型,进行正反演模拟测试,对微地震进行高精度定位,并对地震定位结果进行误差分析。实验模型测试结果表明地震干涉成像实验方法对于有效信号弱、信噪比低的微地震的定位精度高、定位效果明显。该实验能使学生学会设计野外实习微地震二维观测系统,对实习操作具有重要帮助,激发了学生的科研探索兴趣。
关键词：
干涉成像 微震 正反演 定位
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