导读:本文包含了光斑位置检测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:积分图,二维高斯拟合,模板匹配,摄像机标定
光斑位置检测论文文献综述
许芬,胡中正[1]（2018）在《基于积分图的靶标位置检测及定日镜反射光斑能量中心计算方法》一文中研究指出定日镜跟踪精度是塔式太阳能热发电站发电效率的重要保障。目前在塔式太阳能热发电站运行项目中,一般采用基于朗伯靶的反射光斑位置偏差来进行定日镜跟踪参数修正,进而保证定日镜长期跟踪的稳定性。本文利用积分图方法快速准确地定位光靶上的角标,进而获到朗伯靶心的准确位置。然后利用二维高斯拟合方法获取反射光斑的能量中心,实现对定日镜反射光斑误差的准确检测。该方法在面向塔式太阳能热发电站的定日镜跟踪误差校准系统中得到了有效验证。(本文来源于《2018中国自动化大会(CAC2018)论文集》期刊2018-11-30）
赵玉玲,陈涛,陈云善,吴佳彬,张楠[2]（2018）在《光斑位置检测系统中自动增益控制电路的设计与实现》一文中研究指出文中设计了一种应用于激光通信光斑位置检测系统的自动增益控制(AGC)电路。该电路采用数字式增益控制、两级放大实现,第一级为可变增益放大电路,用于实现对放大电路增益的控制并将电流信号转换为电压信号,第二级为固定增益的反向放大电路,实现对电压信号的反向,以满足A/D转换对模拟输入信号的要求。实验结果表明,该放大电路可以实现对9 n A~90μA的输入电流的线性放大,总增益可控动态范围为94~154 d B,在增益为154 d B时,输出总噪声为85.2μV,满足光斑位置检测系统对放大电路低噪声、高增益、宽动态范围的需求。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2018年08期）
张圆清[3]（2018）在《空间激光通信光斑位置检测与跟踪系统设计》一文中研究指出空间激光通信系统有很多的优点,如体积小、通信容量大、保密性好、抗干扰能力强等,从而成为近年来研究的热点。通信的前提条件是建立快速稳定的激光通信链路,但是由于激光的光束非常窄,点对点通信难度大且受到通信信道中干扰因素的影响,使得对光束的捕获、对准及跟踪(Acquisition,Pointing and Tracking,APT)工作显得尤为重要,主要工作如下:1、论述了 APT精跟踪系统光斑位置检测单元常用的叁种器件、光斑位置检测性能影响因素以及基于高斯分布的中心定位算法。研究了使用卡塞格林望远系统作为光学天线,在四象限探测器光敏面上形成环形光斑时的检测误差问题。推导了入射环形光斑偏移量与光斑中心坐标、探测器死区宽度和环形光斑内外圆半径间的数学模型,并对其进行仿真分析。提出了环形光斑误差补偿算法来克服光斑中心遮挡导致的位置检测误差。2、设计了基于四象限探测器的环形光斑位置检测实验系统,验证了卡塞格林光学天线副镜遮挡下的环形光斑遮光比问题和环形光斑误差补偿算法的正确性,搭建了系统实验平台,包括硬件结构平台和软件环境平台。3、设计了精跟踪实验系统中采用的PI控制算法,但由于PI控制算法下的系统跟踪精度较低,进而针对以PZT振镜为执行机构的APT精跟踪系统,设计了具有强鲁棒性的滑模变结构控制器,并使用MatlabSimulink进行仿真分析,对比了 PI控制器和滑模变结构控制器对跟踪系统的控制效果。结果表明:选择主副镜之比合适的卡塞格林光学天线或选择合适的光斑半径,当环形光斑内外圆半径之比为30%时,四象限探测器的工作线性区间最大,非线性误差最小,且使用提出的环形光斑误差补偿算法可以对检测误差进行补偿。对精跟踪控制系统设计后,通过数值仿真分析表明滑模变结构控制器在快速性和抗外界干扰性能上都优于PI控制器。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
赵玉玲[4]（2018）在《基于光斑位置检测系统的双通道数字锁相放大器研究》一文中研究指出以激光为信息载体的大气激光通信技术因其具有通信速率高、通信容量大,抗截获能力强、保密性好等优点而成为通信技术发展的新方向,具有广阔的应用前景。在激光通信系统中,精跟踪系统的性能直接决定了激光链路的实时性与稳定性。本课题利用四象限探测器(Four-quadrant detector,QD)这种具有高灵敏度、高分辨率的位置探测器作为精跟踪探测器提取光斑质心位置。受背景光噪声的影响,QD接收到的微弱信标光信号通常被淹没在大量噪声中,难以检测。为了提高QD的检测精度,需要对背景噪声进行有效抑制。根据本课题中待测有用信号与噪声同处于低频段的特点,本文将基于FPGA的双通道数字锁相放大器应用于光斑位置检测系统中。文中首先对QD以及锁相放大器的工作原理进行了深入研究,并从理论和仿真上分析了将双通道数字锁相放大器应用于光斑位置检测系统的可行性及其对不同噪声的抑制能力。然后根据双通道数字锁相放大器的基本结构,完成了对双通道数字锁相放大器的硬件电路系统和FPGA数据处理模块的设计。为验证所设计的双通道数字锁相放大器能有效提升光斑位置检测系统对背景噪声的抑制能力,搭建了光斑位置检测系统实验平台。通过与传统的直接放大的方法进行对比,验证了当双通道数字锁相放大器的载波信号为正弦信号和方波信号时均可以有效抑制低频背景噪声。实验结果表明,采用双通道数字锁相放大器后光斑位置检测精度优于0.2μm,满足系统对光斑位置检测精度的要求。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2018-06-01）
解春辉,宋来亮,冉龙俊[5]（2018）在《光压加速度计光斑位置检测技术研究》一文中研究指出光压加速度计(LFA)是一种新型光学惯性传感器,LFA系统分为微球悬浮与捕获、位置检测、光学闭环与加速度值输出叁个模块,其中位置检测的精度对整个LFA系统的性能起着至关重要的作用。简述了LFA的工作原理以及光斑获取方法,提出了一种小角度折射光斑获取方法,有效地减小了由于微球表面畸形所造成的检测误差;在光斑位置检测方面,采用四象限探测器(QD)作为光斑位置检测元件,在经典几何近似法的基础上,引入了Boltzmann函数模型,提出了一种新型的协同拟合算法,有效地减小了检测误差。实验结果表明,新型的协同拟合算法相比单一的几何近似法,检测误差减小约56%。(本文来源于《半导体光电》期刊2018年02期）
吴佳彬[6]（2016）在《基于四象限探测器的高精度激光光斑位置检测技术研究》一文中研究指出激光测量技术在现代科学研究与技术应用中扮演重要角色,特别是基于激光光斑位置检测的测量技术,由于具有检测精度高、抗干扰能力强等优点而广泛应用于高精度静态目标位置检测和动态目标实时跟踪,如:多自由度的目标位置和角度测量、光镊技术、激光半主动制导和空间激光通信等。在激光光斑位置检测系统中,选取合适的光电位置探测器至关重要,四象限探测器(Four-quadrant detector,QD)具有灵敏度高和响应速度快等优点,使其越来越多的应用在激光光斑位置检测系统中。本课题主要研究基于四象限探测器的激光光斑位置检测技术,并对其位置检测算法和噪声对位置检测精度的影响等关键部分进行了研究。主要研究内容如下:(1)在分析了四象限探测器的光斑位置检测原理的基础上,建立了基于四象限探测器的光斑位置检测系统的数学模型,分析了评价光斑位置检测性能的主要参数,分析了影响光斑位置检测精度的主要因素。(2)在对比分析了几种常用的光斑位置检测算法的基础上,提出了两种新的拟合算法:(a)提出了Infinite integral拟合算法,在原有几何近似算法的基础上,考虑了探测器半径和沟道宽度对光斑位置检测的影响,通过引入误差补偿因子,得到Infinite integral拟合算法的表达式,相比几何近似法,利用Infiniteintegral拟合算法的位置检测精度明显提高,且只有一个拟合参数。(b)提出了Composite拟合算法,通过分析Infinite integral拟合算法的误差特点,引进新的误差补偿函数—Boltzmann数学函数,得到Composite拟合算法的表达式,该算法极大地提高了光斑位置的检测精度,在较大的检测范围内都能达到亚μm的检测精度;(3)研究了噪声对光斑位置检测精度的影响,建立了光斑位置标准差的数学模型和一定概率下光斑位置检测误差的数学模型,分析得到了光斑大小、光斑位置和系统信噪比与光斑位置检测精度的关系;(4)设计了QD后端的放大电路和四路同步AD数据采集系统,搭建了位移测试平台,验证了Infinite integral拟合算法和Composite拟合算法的光斑位置检测误差性能;也验证了光斑位置标准差数学模型和一定概率下光斑位置检测误差数学模型的正确性;(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2016-05-01）
杨兆龙,陈云善,伞晓刚,张艳华,吴志勇[7]（2016）在《用于四象限探测器光斑位置检测的数据采集传输系统设计》一文中研究指出为了对四象限探测器输出的四路信号进行同步采集传输,本文设计了一套高分辨率、高速率的同步数据采集传输系统。该系统首先以FPGA芯片EP1C12Q240为核心,控制模数转换芯片ADS1274采集数据,数据经过片内FIFO缓存,然后按Camera Link协议将数据打包为32×40大小的图像,图像经Camera Link接口传输到PC机,最后使用图像采集卡采集图像数据,并利用MATLAB编写软件实现图像解码与存储。实验结果表明:该系统实现了分辨率为24bit、采样速率为100kHz的4通道同步数据采集,其有效分辨率可达18.79bit,数据传输稳定可靠。满足了数据采集系统高分辨率、高速率的需求,并且该方案也可方便地移植到其他应用中,具有较好的可扩展性。(本文来源于《液晶与显示》期刊2016年01期）
李一芒,盛磊,高世杰[8]（2015）在《捕获、跟踪、瞄准系统滤波算法对光斑位置检测精度的影响》一文中研究指出针对激光通信捕获、跟踪、瞄准系统对光斑位置检测精度的需求,提出了基于互补金属氧化物半导体探测器的光斑位置检测精度评价方法,并用此方法量化了常用的滤波算法对光斑位置检测精度的影响。利用高精度位移平台测试相机的随机误差和系统误差,分别采用中值滤波、均值滤波、高通滤波、形态学滤波对光斑图像进行处理,并计算滤波后光斑的质心位置,比较滤波前后光斑位置的检测精度,评价滤波算法对位置检测的影响。实验表明,滤波会降低光斑位置检测精度,进而根据实验结果提出了避免上述精度降低问题出现的方法。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2015年11期）
张辉[9]（2015）在《光斑位置检测系统中数学锁相放大器的设计与实现》一文中研究指出近年来激光通信因其通信容量大、抗干扰能力强、结构轻便、设备经济等优点,获得了人们广泛的关注,已成为诸多学者研究的热点。光斑位置检测系统是激光通信中重要的组成部分,其检测精度将直接影响通信质量。作为光斑位置检测系统常用的反馈器件之一,四象限探测器(four-Quadrant Detector,QD)转换的微弱光电流经放大后解算出光斑位置反馈给伺服系统完成精跟踪,由于背景光、电路噪声等因素的影响,光电转换后的微弱电流中主要包含低频噪声,这将极大的降低QD最终的检测精度。此外由于QD的工作频率也在低频段,采用传统的放大技术很难有效地抑制这些噪声。而锁相放大器通过频谱搬移将有用信号的频率从低频搬到高频,在抑制低频噪声方面有很大的优势,它能够测量到输入信噪比低达10-5的微弱正弦量,具有很高的检测精度。随着数字技术的不断进步,锁相放大器也由模拟型向数字型发展,数字锁相放大器克服了模拟锁相放大器的温漂和其他非理想的低频特性,极大改善了锁相放大器的性能,使锁相放大器的研究发展和应用得到了很大提高。本文将数字锁相放大技术应用到光斑位置检测系统中,首先深入研究了光斑位置检测和锁相放大理论;然后在此基础上设计并实现了数字锁相放大系统,主要由低噪声、高增益前置放大器和高精度数据采集处理系统两部分组成;最后进行了系统测试,实验结果表明数字锁相放大器能够有效地抑制背景光噪声,改善系统信噪比,提高光斑位置检测精度,达到工程要求。具体研究内容包括:1.研究了高斯光斑模型下位置检测的基本原理,推导出了位置检测精度的数学模型,研究结果表明影响QD位置检测精度的因素主要有光斑半径、光斑质心位置和系统信噪比,其中最主要因素是系统信噪比,因此提出将数字锁相放大技术应用于光斑位置检测系统中。2.研究了锁相放大器的检测原理,重点分析了相关检测技术和相关解调算法,并用Matlab/simulink对单通道和双通道锁相放大器进行了建模仿真,为数字锁相放大系统设计提供了理论基础。3.设计了低噪声、高增益前置放大器,将受调制的微弱光电流转换成电压,以利于AD的采集。电路由跨阻放大电路、调零-电压调整电路和有源带通滤波电路叁级组成,在其放大倍数为2.5×107V/A时,开路噪声约为35uV,与理论计算值30uV基本吻合。4.设计了高精度数据采集和处理系统,当AD模拟输入端短路时,系统的输出噪声为10~20uV,有效位数达到18~19位。此外,在FPGA中设计了AD控制器、数字相关解调、参考信号发生器以及数字低通滤波器等模块,实现了信号解调功能。5.搭建了光斑位置检测平台对数字锁相放大器进行了测试,并与传统的测试方法进行了对比,对比结果表明数字锁相放大器应用于光斑位置检测系统中是可以有效地抑制背景光噪声的,改善系统信噪比,提高光斑位置检测精度,其位置检测精度已优于1μm。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2015-10-01）
杨兆龙[10]（2015）在《基于四象限探测器的光斑位置检测数据采集与处理系统的设计及实现》一文中研究指出大气激光通信具有抗干扰能力强、保密性好、通信容量大等优势,已经成为当今的研究热点。在大气激光通信中,高精度、高自动化的ATP技术是关系到空间光通信链路能否成功建立以及通信质量好坏的关键技术之一,而对于ATP中光斑位置提取,四象限探测器有其无法比拟的优势。本论文针对四象限探测器信号采集设计了高精度同步数据采集与处理系统,主要实现了既能为ATP系统提供实时脱靶量,又具有计算机存储原始数据的功能。具体研究内容包括:1、介绍了四象限探测器光斑位置检测的原理,深入分析了其对采集与处理系统的要求,并结合大气激光通信的实际应用需求,提出了基于FPGA+DSP+USB 3.0架构的总体设计方案。2、在分析四象限探测器光斑位置检测对数据采集与处理需求的基础上,首先设计了前端全差分调理电路,有效提高了系统的抗干扰能力;然后选择24位四通道同步ΔΣ型数模转换芯片,通过FPGA控制完成四路数据同步采集功能,并通过误差校准、合理布线等方式来提高采集系统的性能;最后利用DSP强大的数字信号处理能力,完成实时处理模块的硬件设计,并在其基础之上实现光斑解算算法,可为ATP实时提供10kHz的脱靶量信息。3、在深入研究USB 3.0的基础上,对USB 3.0核心板进行了二次开发,完成高速率的四象限探测器原始数据存储功能。首先将USB 3.0核心板和实时处理模块相融合完成硬件设计;然后根据系统对数据量和灵活性的要求,将DDRⅡ模拟为FIFO,完成了数据缓冲系统的设计;最后重新设计USB 3.0芯片固件,并根据固件完成了USB 3.0控制逻辑及上位机程序,实现了数据存储功能。4、利用设计完成的采集与处理系统,首先测试了AD的有效分辨率和各通道的同步性,其有效分辨率达到18bit以上;然后测试了实时处理模块实时性,总延时为10μs;最后测试了USB 3.0模块的传输性能,结果表明在传输速率为92MB/s时,无丢包、误码发生,性能稳定可靠。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2015-10-01）
光斑位置检测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
文中设计了一种应用于激光通信光斑位置检测系统的自动增益控制(AGC)电路。该电路采用数字式增益控制、两级放大实现,第一级为可变增益放大电路,用于实现对放大电路增益的控制并将电流信号转换为电压信号,第二级为固定增益的反向放大电路,实现对电压信号的反向,以满足A/D转换对模拟输入信号的要求。实验结果表明,该放大电路可以实现对9 n A~90μA的输入电流的线性放大,总增益可控动态范围为94~154 d B,在增益为154 d B时,输出总噪声为85.2μV,满足光斑位置检测系统对放大电路低噪声、高增益、宽动态范围的需求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光斑位置检测论文参考文献
[1].许芬,胡中正.基于积分图的靶标位置检测及定日镜反射光斑能量中心计算方法[C].2018中国自动化大会(CAC2018)论文集.2018
[2].赵玉玲,陈涛,陈云善,吴佳彬,张楠.光斑位置检测系统中自动增益控制电路的设计与实现[J].仪表技术与传感器.2018
[3].张圆清.空间激光通信光斑位置检测与跟踪系统设计[D].西安理工大学.2018
[4].赵玉玲.基于光斑位置检测系统的双通道数字锁相放大器研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2018
[5].解春辉,宋来亮,冉龙俊.光压加速度计光斑位置检测技术研究[J].半导体光电.2018
[6].吴佳彬.基于四象限探测器的高精度激光光斑位置检测技术研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2016
[7].杨兆龙,陈云善,伞晓刚,张艳华,吴志勇.用于四象限探测器光斑位置检测的数据采集传输系统设计[J].液晶与显示.2016
[8].李一芒,盛磊,高世杰.捕获、跟踪、瞄准系统滤波算法对光斑位置检测精度的影响[J].激光与光电子学进展.2015
[9].张辉.光斑位置检测系统中数学锁相放大器的设计与实现[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2015
[10].杨兆龙.基于四象限探测器的光斑位置检测数据采集与处理系统的设计及实现[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2015