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公开(公告)号：CN109579778B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910025610.X
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域，具体涉及一种基于双波长分光自准直三维角度测量装置与方法；该装置由光源、分光镜、透射式准直镜、固定反射镜、合作靶标、绿光滤光片、红光滤光片以及RGB色彩图像传感器组成；该方法滤光片和合作靶标，使测量光束分为红色和绿色的测量光，分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回，分别在图像传感器上形成各自图像，利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角，从而具有对被测物空间三维转角的探测能力；由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理，与俯仰角和偏航角的测量原理一致，因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势，进而具有在相同工作距离下增加测量精度，或在相同测量精度下增加工作距离的优势；由RGB色彩图像传感器接收两路测量光斑，降低了对后续图像处理技术的要求，提高了测量装置的频响。此外，本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。
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公开(公告)号：CN108332671B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810316931.0
申请日：2018-04-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 一种表面荧光增强微型探针二维传感装置、传感方法及探针制备方法，属于微尺寸测量技术领域；本发明是为了解决现有光纤探针所面临的光耦合效率低，结构复杂的问题。在光纤端面沉积荧光物质，使光纤端面具备自发光出射能力，宽场照明系统激发荧光物质发出荧光，荧光通过透镜聚焦，由CCD探测聚焦光斑的位置，当所述探针在接触物体时带动光纤出射端偏移，导致荧光在CCD上聚焦形成的光斑位置发生偏移，完成传感；所述装置由光纤端面荧光探针、宽场照明装置、夹持器、滤波片、透镜、CCD装配构成；本发明的特点：探针制作方便且满足微型化需求、探测光的强度高且易于探测、分辨力高、整体装置简单且尺寸较小。
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公开(公告)号：CN108519057B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201810315887.1
申请日：2018-04-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 一种光纤侧面荧光物质沉积微型探针三维传感装置、传感方法及探针制备方法，属于微尺寸测量技术领域；本发明是为了解决现有光纤探针所面临的光耦合效率低，结构复杂，不具备轴向探测能力或轴向探测能力受限的问题。通过光纤熔融挤压或拉伸方式改变纤芯结构，通过物理气相沉积工艺在光纤侧面沉积荧光物质，使侧向入射的荧光从光纤包层耦合进入纤芯内部进而从端面出射，通过弹性膜片实现对光纤探针的悬挂及导向，结合共焦探测原理获得高分辨力的三维光纤探针系统。本发明的特点是：探针重量轻且结构简单、探测信号为高质量光斑且光强稳定、分辨力高且具有轴向探测能力。
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公开(公告)号：CN109884056A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910161694.X
申请日：2019-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/84
Abstract: 一种基于优化结构探测函数的显微成像方法，涉及结构探测显微成像技术领域，为解决现有方法其不能充分提高成像分辨率，实现超分辨成像的问题，包括步骤一、将扫探测光斑光强分布与结构探测函数相乘；步骤二、将图像中的每个像素的灰度值求和；步骤三、重复步骤一和步骤二；步骤四、将步骤三中标准样品所有采样点的数值归一化；步骤五、比较获得每一像素点的灰度值误差；步骤六、将每一像素点的误差的平方平方作为基准误差，将基准误差求和作为在当前结构探测函数下的误差，将当前结构探测函数下的误差反向传递至结构探测函数部分；步骤七、迭代训练得到最优结构探测函数，从而得到超分辨图像，本方法可充分提高成像分辨率，实现超分辨成像。
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公开(公告)号：CN106767400B
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201611046803.6
申请日：2016-11-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 基于空间光调制器的结构探测共焦显微成像方法与装置。主要解决了以往共焦显微成像图片采集速率低、图像处理时间长的问题。该方法在共焦扫描显微系统中引入结构探测方法，采用空间光调制器模拟结构探测函数，对探测光斑进行调制，之后利用光电探测器测量调制后的光强，得到与待测样品采样点相对应的光强值，结合共焦显微系统的扫描机制，可实现对待测样品的三维成像；本发明还提供了一种适用于上述方法的测量装置，以透射式空间光调制器及光电探测器来实现结构探测，具备分辨率高，成像速度高的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109579777A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201910025605.9
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域和光学工程领域，具体涉及双光源高精度抗干扰大工作距自准直装置与方法；该装置由光源单元、反馈成像单元、第一透射式准直镜、第六分光镜、第二滤波片、组合式反射镜、角漂移量反馈测量单元、以及波前畸变反馈测量单元组成。该方法通过增加角漂移量反馈测量单元和波前畸变反馈测量单元，分别测量并实时补偿自准直光束受空气扰动引入的角漂移和波前畸变，减小自准直光束在复杂空气环境、长工作距离下受空气扰动的影响，提高测量与补偿精度。该装置在同等使用环境和距离下，具有提高自准直仪测量精度的优势。此外，该装置采用双光源的结构形式，在光电探测器前放置对应接收光束波长的滤光片，减弱另一光源和外界环境杂散光对传感器探测的干扰，提高光电传感器输出信号的信噪比，进而提高激光自准直仪的测量精度、抗干扰能力和稳定性。
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公开(公告)号：CN105021128A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201510381702.3
申请日：2015-07-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/00
CPC classification number: G01B11/24
Abstract: 基于光束扫描共焦探测技术的探针传感方法及装置属于尺寸测量技术领域；激光光束通过透镜从光纤探针的入射端入射至光纤探针内部，入射光束在光纤探针内部由光纤光栅结构反射后从光纤探针的入射端出射，光纤探针的出射光束通过透镜聚焦至光电探测器，使用横向光电探测器探测聚焦光斑的位置来测量探针的横向位移，使用轴向光电探测器探测聚焦光斑的光强来测量探针的轴向位移，完成三维传感；本发明还提供了一种适用于上述方法的测量装置；本方法与装置具有探针制作方便且易实现微型化、探测光强度高且易于探测、具备三维探测及解调能力、分辨力高的特点。
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公开(公告)号：CN109883955A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910162043.2
申请日：2019-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 获得结构探测显微成像系统的最优结构探测函数的装置及方法,涉及显微成像领域,为了解决现有结构探测显微成像系统中结构探测函数不是最优结构探测函数，从而成像分辨率低的问题。本发明的方法包括：步骤一、在空间光调制器的调制面上随机生成一个调制图像作为初始的结构探测函数；步骤二、获得重构的图像信息和各采样点光斑的光强分布信息；步骤三、根据重构的图像与标准样品逐点比较获得的总误差、各采样点光斑的光强分布信息调整结构探测函数，得到调整后的结构探测函数，然后更新空间光调制器的结构探测函数并返回步骤二，直至得到的结构探测函数为最优结构探测函数。适用于获得结构探测显微成像系统的最优结构探测函数。
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公开(公告)号：CN106767414B
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201611228160.7
申请日：2016-12-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于磁性荧光微球的单粒子磁场导向微尺寸测量装置及基于该装置的测量方法，涉及工业样品微尺寸测量技术领域。本发明是为了解决现有微尺寸工业样品三维测量方法中，探针不易实现微型化、测量受到探针固有频率限制、测量依赖高精度运动机构的承载且扫描测量速度低的问题。本发明中所述的基于磁性荧光微球的单粒子磁场导向微尺寸测量装置及基于该装置的方法，将待测样品浸没在含有单个磁性荧光微球的溶液中，外界施加特定变化的磁场，使单个磁性荧光微球在溶液内沿样品边缘进行移动，用相机采集图像并拟合出微球径向位移，根据采集到的荧光光强得到其轴向位移，将采集得到的照片中的微球位置进行拟合并进行图像重构即可得到样品信息，完成样品测量。
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公开(公告)号：CN109579778A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201910025610.X
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域，具体涉及一种基于双波长分光自准直三维角度测量装置与方法；该装置由光源、分光镜、透射式准直镜、固定反射镜、合作靶标、绿光滤光片、红光滤光片以及RGB色彩图像传感器组成；该方法滤光片和合作靶标，使测量光束分为红色和绿色的测量光，分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回，分别在图像传感器上形成各自图像，利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角，从而具有对被测物空间三维转角的探测能力；由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理，与俯仰角和偏航角的测量原理一致，因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势，进而具有在相同工作距离下增加测量精度，或在相同测量精度下增加工作距离的优势；由RGB色彩图像传感器接收两路测量光斑，降低了对后续图像处理技术的要求，提高了测量装置的频响。此外，本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。
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