中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2023年12月,上海光机所在职职工1042人(其中高级专业技术人员530人),博士后114人。包括:两院院士7人(其中发展中国家科学院院士3人)、中国科学院外籍院士1人,国家重点研发计划首席科学家9位、国家重大专项副总设计师2人、国家重大专项总体专家组成员9人、全国创新争先奖状2人、何梁何利基金科学与技术进步奖1人、中国青年科技奖(特别奖)1人、国家杰出青年基金获得者7人、国家优秀青年基金获得者4人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、国家特支计划领军人才入选者6人、国家特支计划青年拔尖人才入选者5人……
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第三十四期)
2019年6月3日
上海光机所将时域散斑技术成功运用于大尺寸光学元件测量
上海光机所信息光学与光电技术实验室周常河课题组近期将双目测量和时域散斑技术相结合,应用于300mm口径大尺寸透镜毛坯测量,成功重建出透镜毛坯表面的三维形貌。该方法实现了大尺寸透镜的快速、低成本测量,相关成果发表在[Optics Express 27,10898(2019)]上。
大尺寸光学元件,尤其是非球面元件,被广泛运用在大型激光装置,例如“神光”II综合实验激光装置中。在元件的生产过程中,表面检测至关重要。在透镜毛坯的粗研磨阶段,主要检测设备是三坐标测量机。三坐标测量机的测量精度很高,但是这种逐点测量方式的效率低,尤其是在测量大尺寸(例如米级)透镜毛坯时,大型三坐标测量机价格昂贵,且不易移动,不便于使用。
该课题组提出,用双目光学三维测量方法重建透镜粗毛坯的表面。双目视觉原理类似于人眼的三维感知,如图1所示。左右两个不同位置不同角度放置的摄像机,同步拍摄毛坯表面图像,经过同源点匹配和视差计算,可以用三角法对毛坯表面进行三维重构。但是,由于透镜毛坯强散射特性,基于空域的结构光编码方法会出现解码误差。课题组提出用时域散斑技术进行时域方向的编码,实验中顺序投影20幅带通随机数字散斑图像,对于每个像素点,都有一个20维度的编码。通过比较左右待匹配点码值之间的汉明距,可以在极线方向寻找到同源点对。另一方面,偏振技术被运用于消除透镜毛坯的多次反射问题。最终,全场的三维点云数据在短时间内被成功重建出,如图2所示。
相对于三坐标测量机,该方法实现了透镜毛坯表面的快速、全场、低成本的三维测量,是一个很有前景的测量方法,尤其是对米级尺寸的透镜毛坯测量具有重要的应用价值。
该项研究成果得到了中科院前沿科学重点研究项目、上海市科委专业技术服务平台项目、上海市自然科学基金项目的支持。(信息光学与光电技术实验室供稿)
图1 双目三维测量系统结构图
图2 透镜毛坯的三维点云
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