简介：基于表面等离子共振原理的光学氢气传感已经成为氢气传感技术研究的热点.表面等离子共振传感器具有安全可靠、灵敏度高、实时性好、便于分布式多点检测等优点,在氢气泄漏检测方向具有广阔的应用前景.本综述介绍了表面等离子共振氢气传感器的三种主要结构类型：棱镜耦合结构,光栅耦合结构和光纤耦合结构的检测原理、典型结构及其研究进展;重点论述了表面等离子共振氢气传感技术中氢敏感膜系的研究现状和技术难题;分析了目前表面等离子共振氢气传感实际应用所面临的瓶颈,并对未来的研究方向进行了展望.结合实际,提出了开发基于光纤微结构和纳米材料的新型氢气传感器件,并且将传感原理延伸至局域表面等离子体共振,表面等离子体共振成像等新兴技术.

简介：建筑物墙体裂纹是重要的安全隐患，检测混凝土墙体表面的裂纹及测量其最大宽度，已引起众多关注．现介绍基于图像处理的智能检测方法，即根据裂纹像素点分布特征，利用连通域面积大小来提取裂纹，并删除伪裂纹等杂质，再对含有分支或网状裂纹进行局部处理，根据裂纹特征像素点的位置关系获取聚类近似初始值，之后利用K-means聚类算法不断迭代计算裂纹特征像素点到其对应直线的最短距离，并以此将图像中的像素点归为不同方向的裂纹类．最后，利用分类好的裂纹像素点分别进行边缘检测与最大宽度测量并比较，来获取含有交叉裂纹的最大宽度值．本文获得的水平裂纹最大宽度的相对误差为2．968％，斜垂裂纹最大宽度的相对误差为5．188％．

简介：为了提高内衬套的检测速度和精度,保证内衬套的使用寿命,提出结合图像处理技术实现内衬套表面缺陷的自动检测.通过采用CMOS相机在近红外背光源暗域照明环境中获取图像并进行处理,实现对内衬套的毛刺及擦痕的自动检测.本检测系统主要通过图像形态学滤波和GrabGut图像分割算法分别实现对内衬套表面毛刺和擦痕的检测,通过轮廓拟合提取检测毛刺和擦痕的图像,从而实现对内衬套的表面缺陷检测.实验表明,所提出的内衬套表面缺陷的自动检测方法具有高效、准确的优点,且该系统运行稳定,因而具有推广价值.

简介：设计了基于人工表面等离子体激元（spoofsurfaceplasmonpolaritions,spoofSPPs）的电容耦合带通滤波器.该滤波器由刻蚀有菱形孔的金属结构单元以一定的间距周期性的排列在传输方向上构成耦合结构,同时设计一种特殊的过渡结构用来有效地匹配人工表面等离子体激元波导能量传输.从色散关系可以看出菱形孔结构支持人工表面等离子体激元模式.仿真结果表明,该滤波器3dB带宽为11.6GHz到18.3GHz.该滤波器结构紧凑、简单、易集成,能在将来发展的微波等离子体集成电路与系统中扮演重要的角色.

简介：基于数字散斑干涉（DigitalSpecklePatternInterferometry,DSPI）成像原理,提出了一种利用空间相位移技术的材料三维变形检测系统。并以薄铝板为测试材料,在固定点机械受力条件下进行了热膨胀变形测试实验。通过对检测系统进行坐标标定和不同传感器图像间的相关运算,获取三个不同视觉方向图像之间各像素的匹配关系,然后对匹配好的图像进行滤波和解包裹处理,从而可解析出物体在形变过程中X、Y、Z三个方向的位移。结果表明所提出的方法可为非结构化环境下材料表面三维应变高精度检测提供了一种有效的方法。

简介：相位测量偏折术（PMD）是一种结合光线反射原理和条纹相位编码的光学面形检测方法，具有设备简单、成本低廉、稳定抗干扰等优点。但传统的偏折术需要对透明元件后表面进行黑化或粗糙化处理，以避免后表面反射对条纹相位提取的干扰，过程中可能损伤光学表面。分析了PMD面形检测方法用于透明元件检测的数学模型，提出了一种基于多频条纹反射和谱估计算法的新型PMD——多频条纹偏折术，分离了透明元件前后表面反射信号。从数字信号分析角度描述了谱估计方法分离精度的影响因素，并给出了分离结果优化的具体方案。进行了数值模拟和实验验证，取得了与基于相移的传统PMD非常接近的检测结果，证明了多频条纹偏折术的正确性和可行性。实验结果表明，该技术具有精度高、无需改变现有实验装置和待测元件的优点，为透明元件的无损静态检测提供了可靠的方法。