史浩东
- 作品数：27 被引量：109H指数：6
- 供职机构：长春理工大学光电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金应用光学国家重点实验室开放基金吉林省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 粗糙目标表面红外偏振特性研究被引量：23
- 2020年
- 红外偏振成像可突显目标、识别真伪,准确掌握目标红外辐射偏振特性可有效提高目标的探测识别概率。针对现有目标红外辐射偏振特性模型未考虑粗糙表面导致的遮蔽效应的问题,本文基于微面元双向反射分布函数模型,利用穆勒矩阵构建出含有遮蔽函数的粗糙表面红外辐射偏振度的斯托克斯解析模型。针对光线表面粗糙度和入射角对金属和非金属目标红外辐射偏振度的影响进行定量分析。分析结果表明:无论是金属还是非金属,其红外自发辐射偏振度都随粗糙度的增大而减小,非金属自发辐射偏振度下降的幅度大于金属偏振度;当粗糙度及温度相同时,金属的红外辐射偏振度始终大于非金属;红外辐射偏振度先随入射角的增加而增加,而后在特定入射角下达到峰值,超过一定入射角后,偏振度大幅下降,金属和非金属的红外辐射偏振度间的差异在一定入射角度范围内将达到最大,这有助于区分金属与非金属。最后,利用长波红外微偏振成像系统和近红外偏振成像系统进行不同场景目标的图像采集,获取目标的红外辐射偏振特性,实验结果与理论分析结果基本吻合。本文对研究目标偏振特性、优化设计红外偏振系统以及后续偏振图像处理均具有重要意义。
- 柳祎史浩东姜会林李英超王超刘壮李冠霖
- 关键词：红外偏振偏振度
- 基于自由曲面的空间光学系统偏振像差分析被引量：3
- 2021年
- 针对含有自由曲面的空间光学系统中偏振像差对探测精度和成像质量的影响,基于琼斯表示法,提出以条纹泽尼克多项式为表征函数的自由曲面离轴光学系统偏振像差分析方法,构建了自由曲面反射光学系统偏振像差解析模型,分析了条纹泽尼克多项式低阶系数对视场离轴光学系统偏振像差分布的影响;通过全视场偏振光线追迹仿真及系统引入自由曲面前后的对比,揭示了自由曲面对离轴光学系统相位像差、相位延迟和二向衰减3种偏振像差的作用规律;最后,设计了含有自由曲面的大视场离轴三反偏振成像光学系统,并分析了系统全视场的偏振像差。分析结果表明:相位像差分布与自由曲面面形矢高分布一致,自由曲面引起的二向衰减和相位延迟占系统总体二向衰减和相位延迟的52.5%。掌握这种偏振特性变化对于设计深空天文望远镜等甚高精度的光学系统具有重要意义。
- 张艺蓝史浩东王超李英超刘壮张肃王稼禹姜会林
- 关键词：光学设计琼斯矩阵自由曲面
- 基于矢量像差的自由曲面光学系统像差特性研究被引量：11
- 2015年
- 基于矢量像差理论,提出了以Zernike多项式为表征函数的自由曲面光学系统像差分析方法,推导了在未消像散和彗差的光学系统中引入自由曲面后系统像差解析表达式,利用光学设计软件对远离光阑位置的自由曲面所导致的像差节点分布特性进行了仿真验证。仿真结果与理论推导一致,证明该方法可以用来解析自由曲面光学系统像差。最后,应用该方法设计了含有自由曲面的大视场离轴三反光学系统。系统焦距850 mm,F数6.5,系统在成像视场20°×2°范围内的畸变小于0.25%,成像质量满足使用要求。
- 史浩东姜会林张新王灵杰伍雁雄
- 关键词：光学设计自由曲面ZERNIKE多项式
- 望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理被引量：1
- 2020年
- 根据衍射光学理论,分析了基于瞳函数调制的望远超分辨成像系统中,用于视场选择和过滤旁瓣影响的视场光阑的衍射效应对于成像效果的影响机理,并给出了补偿原理和方案。微孔视场光阑和四环带阶跃型位相滤波器分别放置在系统一次像面和出瞳位置。理论分析和仿真表明:视场光阑口径越小,最终像面光斑主瓣越宽甚至失去超分辨效果,旁瓣光强峰值与主瓣光强峰值之比也越高。对此时出瞳处的光场振幅、位相场分别进行多项式拟合,求解进行修正的复振幅型光瞳滤波器设计参数,可以有效抑制视场光阑的衍射效应,获得良好的超分辨成像效果,且超分辨成像与光阑效应补偿合二为一,不会增加系统光路的复杂度。并进行了实际实验,验证了以上设计方法的有效性。以上研究结果可为应用在天文观测、空间探测等方面的超分辨成像系统设计提供依据。
- 魏明王超王超王超李英超史浩东付强刘壮
- 关键词：超分辨衍射光瞳滤波器复振幅
- 较大视场超分辨望远成像光学系统设计被引量：5
- 2020年
- 面向天基空间探测应用,设计了较大视场(FOV)的超分辨望远成像光学系统。对于含低旁瓣因子五环带纯相位光瞳调制器的系统,分别研究了各类像差及调制器误差对其超分辨参数的影响。指出在超分辨望远成像系统中,非对称性像差需严格抑制,而对称性像差影响较小,且可互相补偿。根据此结论,优化设计了全视场内像质均一、残留一定量球差的宽FOV大口径望远光学基底系统,加入调制器后,其在0.28°视场内具有圆整且十分相似的PSF,超分辨倍率不小于1.25,旁瓣因子小于0.1。基于超分辨望远系统特点,建立了合理的像差容限模型,有效地控制了加工成本与难度。
- 王超王超李英超史浩东李英超
- 关键词：光学设计超分辨像差
- 基于Mask R-CNN的多目标跟踪算法被引量：5
- 2021年
- 针对目前多目标跟踪算法在面对目标频繁遮挡时跟踪效果较差的问题,提出采用Mask R-CNN作为检测器,根据检测结果利用Kalman滤波器预测下帧图像中跟踪目标的位置,用改进匈牙利算法进行数据关联,并利用轨迹修正方案应对轨迹中断问题.将该算法在MOT16数据集的各测试集上进行实验,实验结果表明,该算法目标跟踪准确率为55.1%,且针对目标被遮挡问题效果较好.
- 张彩丽刘广文詹旭史浩东才华李英超
- 关键词：机器视觉目标跟踪
- 正交级联液晶偏振光栅的收发分离结构设计
- 2021年
- 正交级联液晶偏振光栅可实现光束大范围偏转,在空间激光通信与激光雷达等领域具有广阔的应用前景,其大部分应用领域均需要同时发射激光与接收激光,如何解决发射光与接收光分离的问题尚未见报道。针对这一问题,文中根据1/4波片、1/2波片以及液晶偏振光栅理论推导了线偏振光源经过被动液晶偏振光栅层以及正交级联液晶偏振光栅后偏振态的变化,验证了出射光偏振态与光束偏转角度的可逆性。采用偏振分光棱镜、1/4波片、1/2波片、正交级联液晶偏振光栅等器件设计了一种可实现发射光与接收光偏转与分离的光学结构,构建了测试系统,最后通过测试结果证明了理论的正确性与结构的适用性。
- 刘壮刘壮王启东史浩东王超
- 关键词：光学设计偏振态透过率
- 正交级联液晶偏振光栅角度偏转模型被引量：1
- 2021年
- 目前正交级联液晶偏振光栅使用过程中的偏转角度均被认为是其角分辨率的整数倍,实际使用过程中,正交级联液晶偏振光栅的偏转角度与设计角度存在一定偏差。针对该问题,给出了正交级联液晶偏振光栅偏转角度计算模型。首先根据单片液晶偏振光栅角度偏转理论,推导出级联液晶偏振光栅偏转角度公式,然后进一步推导出二维正交级联液晶偏振光栅角度偏转模型,分析了二维正交级联液晶偏振光栅角度偏转范围与角间隔之间关系,分别计算出满足一定角度范围的角间隔,满足一定角度间隔的角度范围以及同时满足角度范围、角度间隔的设计角间隔。最后分别利用光学设计软件建立了精度为0.001°的软件模型并构建测量精度为0.1°的实物测试系统,证明了角度偏转模型的准确性。
- 刘壮刘壮王启东王超
- 关键词：衍射光学
- 共口径偏振复用激光通信光学天线分光束结构设计
- 2020年
- 针对共口径偏振复用空间激光通信光学天线采用双色分光片分光而浪费高效率波段的问题,利用偏振分光棱镜、法拉第旋光器等器件设计了一种分光束结构。根据现有空间激光通信器件参数,分析了空间激光通信系统对分光束结构的隔离度的需求,计算了该结构的隔离度与光学损耗,并分析了其适用范围。计算结果表明该结构可以应用于共口径偏振复用空间激光通信光学系统。
- 刘壮王超江伦史浩东
- 关键词：光学天线光学设计共口径偏振复用隔离度
- 天基空间碎片光电探测新技术研究被引量：5
- 2020年
- 随着我国航天事业的蓬勃发展,开发太空资源、维护太空环境已成为我国从航天大国向航天强国迈进的重要保障。本文针对目前空间碎片对我国太空资产安全的威胁和对空间碎片探测的迫切需求,对比了国内外差距,提出了未来天基空间碎片光电探测技术的发展方向,梳理了包括光学超分辨成像、光谱偏振探测、测侦通一体化在内的核心关键技术,阐述了其应用在空间碎片探测上的特点和优势,为我国天基空间碎片探测技术的发展提供了一定的参考。
- 付强史浩东史浩东刘壮王超姜会林
- 关键词：天基光电探测
