光學(xué)載荷工作的環(huán)境溫度、氣壓快速地大范圍變化，對光學(xué)成像構(gòu)成嚴(yán)重影響；大氣對光的折射、散射、吸收等作用限制了大氣層內(nèi)的成像和測量距離。這些問題的解決需要從體制機(jī)制的層面上在精密光學(xué)、精密機(jī)械、精確控制等角度進(jìn)行交叉研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)比較大程度地挖掘、提升航空光電成像性能?！昂娇展鈱W(xué)成像與測量技術(shù)”專題面向解決限制航空光電載荷性能的各項(xiàng)因素，從系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、運(yùn)動控制、環(huán)境適應(yīng)性和圖像信息增強(qiáng)與智能處理等角度，提出了若干創(chuàng)新思想和創(chuàng)新成果，對光學(xué)成像載荷相關(guān)研究具有一定的引導(dǎo)和啟示作用。航空光電載荷的光學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高性能成像的基礎(chǔ)。小型化、高傳函、低畸變的光學(xué)設(shè)計(jì)始終是一項(xiàng)重要課題。論文[1]針對廣域辨率成像需求，采用伽利略型共心多尺度成像結(jié)構(gòu)將球透鏡與次級相機(jī)陣列進(jìn)行級聯(lián)，理論視場可接近180°；通過設(shè)計(jì)相機(jī)陣列的排列方式進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)輕量化。調(diào)制傳遞函數(shù)曲線在270lp/mm處達(dá)到，全視場彌散斑半徑均方根值比較大為μm，場曲在，畸變小于±。論文[2]針對復(fù)雜環(huán)境下遠(yuǎn)距離暗弱點(diǎn)目標(biāo)探測的需求設(shè)計(jì)了中波/長波紅外雙波段雙視場系統(tǒng)，采用高階非球面減少鏡片數(shù)量，提高透過率。廣西光學(xué)定位儀器公司，位姿科技（上海）有限公司；湖南的光學(xué)定位廠家
選擇出射線能量相對應(yīng)的電脈沖，作定時(shí)或定量顯示。圖1.吸碘功能儀結(jié)構(gòu)框圖另外，從體外探測放射性物質(zhì)在體內(nèi)情況的顯像裝置有γ掃描機(jī)和γ照相機(jī)兩種。γ掃描機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)只探測體內(nèi)一個(gè)小區(qū)域中發(fā)出的γ射線，用逐點(diǎn)、逐行掃描的方式來獲取物質(zhì)在體內(nèi)某個(gè)部位分布的整個(gè)圖像。γ照相機(jī)可同時(shí)探測到體內(nèi)某個(gè)部位中各處發(fā)射的γ射線，且能區(qū)別出發(fā)射的位置，再通過積累γ射線的計(jì)數(shù)而得到放射性物質(zhì)的分布圖像。相比之下，γ照相機(jī)的靈敏度較高。2.光纖傳感器光纖傳感器在觀察體內(nèi)，傳遞形態(tài)學(xué)檢查圖像中起到重要作用。它一般是由光纖和光電器件組成。光纖是由纖維芯和覆蓋層組成的。光纖的直徑多為10～200μm，長度因用途而異。纖維芯的材料一般用多成分玻璃或塑料制成，而覆蓋層用折射率低的玻璃或其它材料。為了將光從光纖的一端傳到另一端，外部射入光線的入射角應(yīng)滿足全反射的基本條件。此外，還要避免光在一定的傳播距離內(nèi)，纖維芯的吸收、散射及彎曲處的輻射而造成能量被耗盡的情況。光在纖維芯中傳播時(shí)損失多少，則與纖維成分和光波波長有關(guān)。下面以光纖體壓計(jì)為例，簡要介紹其裝置及原理。光纖體壓計(jì)可以測量人體內(nèi)各部位的壓力。湖南的光學(xué)定位廠家河北光學(xué)定位儀器公司，位姿科技（上海）有限公司；
因此采用仿真計(jì)算方式獲取實(shí)際工程的定位效果。構(gòu)建如下態(tài)勢:目標(biāo)艦干舷+橋樓有效高度為20m,浮標(biāo)高度為m,浮標(biāo)對目標(biāo)探測距離約12km,母船分別釋放不同數(shù)量浮標(biāo),浮標(biāo)正多邊形布置,孔徑(浮標(biāo)與相鄰近浮標(biāo)的距離)均為1000m,目標(biāo)在浮標(biāo)陣附近做正方形運(yùn)動,目標(biāo)初距8km,處于浮標(biāo)陣正北方向,航向90°,速度18kn,當(dāng)目標(biāo)距浮標(biāo)陣中心距離大于12km時(shí),目標(biāo)右轉(zhuǎn)向90°進(jìn)行機(jī)動如圖5所示。圖5多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位仿真場景圖光學(xué)浮標(biāo)測量周期為5s,浮標(biāo)探測誤差一倍均方差為°,流速Vflow=1kn,流向角αflow服從均值和0°,方差為20°的正態(tài)分布,船長Ls=120m,以120s為測量窗口對目標(biāo)進(jìn)行滑窗非線性小二乘濾波,不同數(shù)量(3~5)浮標(biāo)定位仿真結(jié)果如圖6~圖8所示。圖63浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖圖74浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖圖85浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖在方位測量隨機(jī)誤差一定的條件下,影響光學(xué)定位的主要因素有光學(xué)對焦模糊(測量誤差°,光學(xué)對焦模糊為1~5倍目標(biāo)長度)、無線自組織網(wǎng)絡(luò)時(shí)間誤差(廣播時(shí)間誤差s)、浮標(biāo)自身定位誤差(2階原點(diǎn)距為20m),分別分析上述各因素對目標(biāo)定位的影響,各因素的選取按照實(shí)際測量設(shè)備的性能選取。
本公開涉及光學(xué)定位領(lǐng)域，具體地，涉及一種光學(xué)定位系統(tǒng)。背景技術(shù)：光學(xué)定位系統(tǒng)是根據(jù)光學(xué)特性獲得一個(gè)或多個(gè)光學(xué)標(biāo)記物坐標(biāo)的系統(tǒng)。通常一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記物附著在一個(gè)待確定位置的物體(**工具)上。標(biāo)記物可以是有源標(biāo)記物(也稱主動標(biāo)記物，例如，發(fā)光二極管)、無源標(biāo)記物(也稱被動標(biāo)記物，例如，反射球，反射片)，或主動標(biāo)記物和被動標(biāo)記物的組合。無源標(biāo)記物的一個(gè)例子是玻璃微珠技術(shù)的圓片或圓球。這種無源標(biāo)記是通過在基層嵌入微小玻璃珠(其數(shù)量以數(shù)十萬計(jì))后獲得反光布，并且將基層包覆到物體(例如，球體、圓片)的表面。光學(xué)定位系統(tǒng)中常規(guī)的照明裝置是傳感裝置周圍的燈環(huán)。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)定位系統(tǒng)的照明裝置的示意圖。如圖1所示，燈環(huán)1可由多個(gè)led燈排列組成。由于各個(gè)led燈的亮度可能存在較大的個(gè)體差異，因此，燈環(huán)1很難成為理想的高斯光源，進(jìn)而感測器得到的是一個(gè)不完全對稱的環(huán)，很難直接提取環(huán)的中心，當(dāng)距離標(biāo)記物較近時(shí)影響更為明顯。有源標(biāo)記物在理論上應(yīng)該是光學(xué)高斯圓點(diǎn)，但是相應(yīng)的地需要配置控制電路，還需要配置電源，如果使用電池作為電源，還涉及到工作壽命的問題，在應(yīng)用上會受到很多的限制。湖南光學(xué)定位儀器公司，位姿科技（上海）有限公司；
科研儀器集成化的基本是采用標(biāo)準(zhǔn)件，實(shí)現(xiàn)定制和非標(biāo)儀器系統(tǒng)的搭建（2018年由黑龍江大學(xué)劉書鋼教授與中國科學(xué)院大學(xué)史祎詩教授共同提出），圖1就是集成化儀器的一個(gè)典型案例。圖1采用標(biāo)準(zhǔn)件的形式，搭建出一臺科研測量級別的偏振光方向檢測儀，采用了黑龍江大學(xué)的發(fā)明（）技術(shù)。搭建的系統(tǒng)具有簡潔、有基準(zhǔn)、穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)一體化等優(yōu)點(diǎn)。（圖中光學(xué)機(jī)械件全部由銳光凱奇提供）該系統(tǒng)的全部零件通過鎢鋼籠杠連接成為一體，對外界環(huán)境的影響能夠減少到小，這使得儀器集成化成為可能。而目前業(yè)界還基本完成不了整個(gè)系統(tǒng)的集成化功能，可以提供子系統(tǒng)（全部系統(tǒng)中的一個(gè)部分）?？蒲袃x器集成化由于技術(shù)門檻比較高，目前還未在公開報(bào)道中報(bào)道了國內(nèi)外企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，作者希望通過此文以饗讀者，與同行交流。光學(xué)系統(tǒng)的搭建基礎(chǔ)是什么光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成其實(shí)是一個(gè)典型的光、機(jī)、電+控制的組合，下邊分別簡單介紹。1.基本光學(xué)元件的功能組成儀器系統(tǒng)的基本光學(xué)元件如圖2所示，可以大致分為透鏡、棱鏡、反射鏡、濾光片、偏振片、衰減片、物鏡、光源、傳感器、光譜儀（可以歸結(jié)到傳感器，由于它的功能性比較強(qiáng)，單獨(dú)列出）等等。河南光學(xué)定位儀器公司，位姿科技（上海）有限公司；湖南的光學(xué)定位廠家
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直腸超聲圖像實(shí)時(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)機(jī)器人輔助腹腔鏡直腸手術(shù)：概念研究證明目的由于位置較低，低位直腸手術(shù)往往需要采取謹(jǐn)慎的措施。手術(shù)能否成功，在很大程度上取決于外科醫(yī)生確定直腸清晰遠(yuǎn)端邊緣的能力。這對于使用機(jī)器人輔助腹腔鏡手術(shù)的外科醫(yī)師來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)橥ǔｋ[藏在直腸中，且機(jī)器人外科手術(shù)器械不能為組織診斷提供實(shí)時(shí)的觸覺反饋。本文介紹了機(jī)器人輔助直腸手術(shù)基于術(shù)中超聲的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)指導(dǎo)框架的開發(fā)和評估。方法框架的實(shí)現(xiàn)包括校準(zhǔn)經(jīng)直腸超聲（TRUS）和內(nèi)窺鏡攝像頭（手眼校準(zhǔn)），生成虛擬模型，通過光學(xué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)/光學(xué)追蹤，將其記錄在內(nèi)窺鏡圖像上，并將增強(qiáng)視圖在頭戴式顯示器上顯示。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)置旨在評估該框架。結(jié)果評估過程產(chǎn)生的TRUS校準(zhǔn)平均誤差為，內(nèi)窺鏡相機(jī)手眼校準(zhǔn)的比較大誤差為，整個(gè)框架比較大RMS誤差為。在直腸影像的實(shí)驗(yàn)中，我們的框架將指導(dǎo)外科醫(yī)生準(zhǔn)確定位模擬和遠(yuǎn)端切除切緣。結(jié)論該框架是根據(jù)實(shí)際臨床情況與Atracsys的臨床合作伙伴共同開發(fā)的。實(shí)驗(yàn)方案和較高的精度展示了在手術(shù)流程中無縫集成此框架的可行性。 湖南的光學(xué)定位廠家
位姿科技（上海）有限公司致力于數(shù)碼、電腦，以科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)***管理的追求。位姿科技擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，以高度的專注和執(zhí)著為客戶提供光學(xué)定位，光學(xué)導(dǎo)航，雙目紅外光學(xué)，光學(xué)追蹤。位姿科技致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對用戶產(chǎn)品上的貼心，為用戶帶來良好體驗(yàn)。位姿科技始終關(guān)注自身，在風(fēng)云變化的時(shí)代，對自身的建設(shè)毫不懈怠，高度的專注與執(zhí)著使位姿科技在行業(yè)的從容而自信。