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[发明专利]一种利用阳光取样阵列测量整层大气透过率的装置及方法-CN202310445425.2在审
发明人：侯再红;靖旭;秦来安;王浩;张巳龙;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01N21/59 文献下载
摘要：一种利用阳光取样阵列测量整层大气透过率的装置及方法，装置包括按光路信号依次连接的：视角探测模块，用于实现半球面空间的完整探测，所述视角探测模块包括m个光纤组件；光束处理模块，将视角探测模块输出的光束进行调整合束；探测器模块，将合束后的光信号转换成电信号从而获得对应波段大气透过率。该发明的优点在于：本发明采用光束取样阵列分布式排列在2π立体角范围内分立体角测量太阳辐射信号强度，对该信号进行角度校正、标定后即可得到整层大气透过率。其优势在于，本发明所用的方案不需要二维机架跟踪太阳，也不需要云台也就不需要惯导系统，系统整体设计因简单而可靠性高。
一种利用阳光取样阵列测量大气透过装置方法

[发明专利]采用外差技术的拉曼激光雷达探测水汽的方法及雷达系统-CN201811553037.1有效
发明人： 王英俭;储玉飞;吴德成;邓迁;王邦新;刘东;王珍珠;邢昆明;钟志庆;谢晨波 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2018-12-19 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：一种采用外差技术的拉曼激光雷达探测水汽的方法及雷达系统，该拉曼激光雷达包括光源模块、发射模块、接收模块、探测模块、数据采集模块、控制模块，该方法包括以下步骤：S1、光源模块输出一束发射模块需要的脉冲光束，通过拉曼技术和声光调制技术产生表征水汽拉曼信号和氮气拉曼信号的本振信号；S2、发射模块发射脉冲光束到大气中；S3、带有大气信息的水汽拉曼信号和氮气拉曼信号和相应的本振信号通过使用外差技术获得相应的光信号，该光信号发射到相应的探测器上；S4、系统中的数据采集模块采集所有的探测器上的电信号，然后发送到控制模块中进行数据分析。本发明通过外差技术、声光调制技术、拉曼技术三者结合，能有效探测拉曼的弱回波信号。
采用外差技术激光雷达探测水汽方法雷达系统

[发明专利]一种基于开环腔耦合MIM波导的多重Fano共振折射率传感器-CN202210233883.5有效
发明人：谢晨波;陈剑峰;赵明;杨昊;邢昆明;王邦新;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-03-09 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01N21/41 文献下载
摘要：本发明属于微纳光学器件的技术领域，特别公开了一种基于开环腔耦合MIM波导的多重Fano共振折射率传感器。所述折射率传感器包括基底层、金属层、第一直波导、第二直波导、第一谐振腔和第二谐振腔；所述基底层位于所述金属层的下方；所述第一直波导、第二直波导、第一谐振腔和第二谐振腔通过开槽的方式设置在所述金属层内；所述第一直波导和第二直波导位于同一直线上；所述第一谐振腔和第二谐振腔为对向开口的半圆形腔体。本发明结构清晰简洁、尺度微小、光学响应较快，能够产生Fano共振并且具有高传感灵敏度和高品质因数，可用于检测待测物质的折射率变化，从而实现微尺度光学领域的纳米级折射率传感。
一种基于开环耦合 mim 波导多重 fano 共振折射率传感器

[发明专利]一种运动目标实时捕获单像素成像方法及设备-CN202210428155.X有效
发明人：时东锋;王英俭;陈亚峰;乔春红;郭子俊;令狐彬;黄见;苑克娥 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明属于计算成像技术领域，特别涉及一种运动目标实时捕获单像素成像方法及设备。所述实时成像方法包括以下步骤：步骤S1：生成二维调制矩阵并加载到光调制器中，通过光调制器接收经目标物体反射或透过目标物体的光信号并使用二维调制矩阵进行调制；步骤S2：通过两个互补方向的单像素探测器计算调制后的光信息强度值；步骤S3：根据质心求解算法计算目标物体质心的位置；步骤S4：根据质心位置和调制后的光信号强度值采用运动补偿单像素算法重建目标图像。通过本发明可以实现对高速运动目标实现精准成像，避免出现拖影与模糊。
一种运动目标实时捕获像素成像方法设备

[发明专利]一种互补单像素质心探测系统及方法-CN202111046776.3有效
发明人：时东锋;王英俭;黄见;陈亚峰;苑克娥;查林彬 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-09-06 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01M1/12 文献下载
摘要：一种互补单像素质心探测系统及方法，系统包括透镜组、单像素探测器组件、光调制器DMD、采集处理单元，采集处理单元生成二维调制矩阵A和二维调制矩阵B并加载到光调制器DMD中；透镜组将目标物体反射或透射光进行处理，使目标物体图像成像在光调制器DMD上；采集处理单元分别与两个单像素探测器的数据输出端连接，计算出目标物体的质心。光调制器DMD对目标物体图像信号按照A和B调制信息进行调制；单像素探测器组件包括第一单像素探测器和第二单像素探测器,分别获取由光调制器DMD两个互补方向上反射光的强度值。本发明在不成像的前提下直接目标物体质心，利用光调制器DMD互补结构特点，进一步减少所用调制信息的数量，提高质心探测的速度。
一种互补像素质心探测系统方法

[发明专利]一种基于ZYNQ的星载高重频激光雷达光子计数系统-CN202210532135.7有效
发明人：程亮亮;谢晨波;王英俭;杨昊;赵明;邢昆明;王邦新;吴德成;王珍珠;刘东 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院;合肥师范学院
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01S17/14 文献下载
摘要：一种基于ZYNQ的星载高重频激光雷达光子计数系统，所述ZYNQ芯片包括可编程逻辑单元PL和处理器系统PS；可编程逻辑单元PL用于采集光子计数探测器的信号，并完成计数和存储；所述可编程逻辑单元PL包括控制模块、与控制模块对应引脚连接的存储模块、输出模块、计数模块；所述计数模块对光子计数探测器输出的脉冲信号进行分段计数，所述控制模块控制计数模块对bins相应位置进行计数值累加，当达到设定的累加次数后，计数结果被传输至处理器单元PS中；bin宽度对应距离分辨率。该发明在ZYNQ片内的PL内实现硬件累加，运算速度快，且降低了PL与PS间数据传输的带宽，在ZYNQ片内的PS中实现了数据预处理和存储相关的控制程序，能在无工控机条件下独立工作。
一种基于 zynq 星载高重频激光雷达光子计数系统

[发明专利]利用单像素成像提取目标全局特征Hu不变矩的方法-CN202010607833.X有效
发明人： 王英俭;时东锋;苑克娥;黄见;杨威 -专利权人：合肥中科迪宏自动化有限公司
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06T7/66 文献下载
摘要：利用单像素成像提取目标全局特征Hu不变矩的方法，包括以下步骤：S1、构造(p+q)阶二维函数G(x,y)，令二维函数满足：Gpq(x,y)＝xpyq；S2、调整p,q的参数值，生成相应的二维函数Gpq(x,y)调制信息；S3、将生成的二维调制信息发送至光调制系统中，对目标物体的照明光进行调制，产生结构调制光，并用调制光照射目标；S4、利用单像素探测采集系统获取目标透射或反射光的强度值，利用探测获取的强度值来反演获取目标全局特征的Hu不变矩。本发明通过融合单像素成像和提取目标全局特征不变矩的技术，实现对目标全局特征信息的高效快速获取，提升特征矩在新环境、新领域中的使用效率，本发明在目标分析理解和分类识别等领域具有广泛的应用前景。
利用像素成像提取目标全局特征 hu 不变方法

[发明专利]一种气球探空平台的高速温度脉动测量仪及其测量方法-CN202210106573.7有效
发明人：吴晓庆;罗涛;黄印博;王英俭;朱文越 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01K7/16 文献下载
摘要：本发明提供一种气球探空平台的高速温度脉动测量仪及其测量方法，所述测量仪包括快速响应的温度脉动传感器、高速采样电路、探空数据处理电路以及传输与存储电路。采用快速响应的温度脉动传感器满足对高频温度脉动信号响应的要求；采用高速采样电路完成所述高频温度脉动信号的高速采集；采用探空数据处理电路完成风速、风向、温度、湿度、气压等低频常规气象数据测量；采用传输和存储电路完成对高频温度脉动数据和低频常规气象数据的传输并将所述两种数据存储到SD卡。本发明使得对低平流层下热力湍流原位测量的空间分辨率达到毫米级，实现能够观测到对流层顶附近边界梯度很陡的大气结构、波破碎、剪切不稳定等这些对垂直分辨率敏感的小尺度结构。
一种气球平台高速温度脉动测量仪及其测量方法

[发明专利]实时测量机载高光谱成像激光雷达光谱的装置及方法-CN201911187168.7有效
发明人：刘东;钱立勇;吴德成;周晓军;钟刘军;魏巍;王文举;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2019-11-28 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明涉及雷达探测的技术领域，尤其涉及实时测量机载高光谱成像激光雷达光谱的装置及方法，装置包括激光器、参考模块，所述参考模块包括有设定透光率的第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜和第二反射镜中间还依次设置有聚焦镜、光纤，所述激光器发射激光到设定透过率的第一反射镜上，第一反射镜中透射的激光经过聚焦镜后的光束经光纤后作为参考光束。本发明可实现对每一发脉冲光谱谱线的测量，提高了系统最终测量得到的地物反射谱精度。
实时测量机载光谱成像激光雷达装置方法

[发明专利]一种消除量子效率差异的膜层设计方法-CN202211639643.1在审
发明人：侯再红;秦来安;靖旭;谭逢富;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G02B1/10 文献下载
摘要：本发明属于光电测量与薄膜光学领域，特别涉及一种消除量子效率差异的膜层设计方法。所述膜层设计方法包括以下步骤：步骤S1：测定量子效率曲线，选定量子效率差异不满足应用需求的波段区间；步骤S2：分析选定波段的量子效率曲线的特征；步骤S3：根据所述特征匹配相应的光学膜层。通过本发明可以快速设计出消除量子效率差异的膜层。
一种消除量子效率差异设计方法

[发明专利]一种具有臭氧吸收自校正功能的激光雷达探测系统的方法-CN202010023899.4有效
发明人：吴德成;刘东;王邦新;钟志庆;邢昆明;谢晨波;王珍珠;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：一种具有臭氧吸收自校正功能的激光雷达探测系统的方法，该系统包括探测器模块，所述探测器模块包括三个分色镜、三个探测器单元，每个分色镜将光束分成两路，一路反射到对应的探测器单元，另一路反射到下一分色镜上进行分束，三个探测器单元对应包括接收水汽分子、氮气分子、氧气分子的振‑转拉曼散射回波信号。本发明通过在日盲水汽拉曼激光雷达中增加一个接收氧气分子振‑转拉曼散射回波信号的通道，激光雷达直接测量水汽分子、氮气分子和氧气分子的拉曼散射回波信号，为得到水汽混合比的垂直分布提供硬件基础，而不需要利用其它设备测量或者从日盲激光雷达测量信号中反演臭氧浓度的分布，从而降低测量成本，并且提高测量精度。
一种具有臭氧吸收校正功能激光雷达探测系统方法

[发明专利]一种探测大气相干长度和湍流廓线的雷达系统及方法-CN202211108531.3有效
发明人：谢晨波;杨昊;邢昆明;王邦新;赵明;朱文越;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-09-13 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：一种探测大气相干长度和湍流廓线的雷达系统及方法，系统包括设置在筒体内依次设置的激光发射单元、激光接收单元、信号转换单元、扫描平台，扫描平台包括平台底座，扫描平台包括驱动组件，用于驱使固定在扫描平台上的筒体相对于平台底座在方位角上转动和俯仰运动，系统还包括信号处理单元、检测单元，信号处理单元对应引脚分别与检测单元、信号转换单元、驱动组件、激光发射单元连接，对扫描后的光斑图像数据，信号处理单元按照临边扫描探测算法进行反演计算，得到任意制定路径上的大气相干长度r0。其中扫描平台能够精确提供制定路径上的角度信息，结合利用临边扫描探测算法可以快速求出不同高度的大气相干长度，同时得到大气湍流廓线。
一种探测大气相干长度湍流雷达系统方法

[发明专利]星载光子计数激光雷达探测与采集系统的软硬件协同设计方法-CN202211019274.6在审
发明人：程亮亮;谢晨波;赵明;邢昆明;季杰;王邦新;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：一种星载光子计数激光雷达探测与采集系统的软硬件协同设计方法，系统基于集成FPGA和ARM的全可编程异构芯片ZYNQ设计，硬件部分在FPGA中实现，主要完成激光器同步触发时序控制、光子脉冲计数、FIFO数据缓存和累加平均等功能，其中光子脉冲计数功能在FPGA内部实现，最终光子数随时间的分布数据被转换成AXI4‑Stream数据流，并通过DMA控制器发送到DDR3SDRAM中缓存，在ARM中预处理后，存入SSD存储器。本申请的星载激光雷达采集系统采用固态APD探测器和全可编程芯片ZYNQ实现，具有软硬件工作稳定、集成度高、抗环境干扰能力强等优点。
光子计数激光雷达探测采集系统软硬件协同设计方法

[发明专利]一种星载激光雷达数据采集与自动增益控制系统的设计-CN202211019307.7在审
发明人：谢晨波;程亮亮;邢昆明;赵明;王邦新;陈剑峰;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：一种星载激光雷达数据采集与自动增益控制系统的设计，包括依次连接的PMT、信号调理电路、AD转换电路、ZYNQ‑7020、以太网PHY、RJ45,还包括与ZYNQ‑7020中DDR控制器连接的DDR3SDRAM；所述信号调理电路包括依次连接的电流/电压转换电路、放大与偏置电路、抗混叠滤波电路；所述ZYNQ‑7020包括通过AXI通信的PL模块和PS模块，PL模块包括AD控制单元、累加求和单元、FIFO缓存单元、DMA传输单元，PS模块包括ARM单元、时钟单元、SPI单元、吉比特以太网、DDR控制器、XADC，所述时钟单元与AD转换电路连接，SPI单元经过D/A转换单元与PMT连接，PMT与XADC连接；DDR控制器与DDR3RAM单元连接。本发明提升了数据传输的带宽和数据处理的效率。
一种激光雷达数据采集自动增益控制系统设计

[发明专利]一种旋转式大口径中高层测风激光雷达系统-CN202210570895.7在审
发明人：谢晨波;陈剑峰;方志远;赵明;邢昆明;王邦新;吴德成;刘东;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明属于激光雷达大气探测的技术领域，特别涉及一种旋转式大口径中高层测风激光雷达系统。所述激光雷达系统包括旋转平台和大口径中高层测风激光雷达；所述大口径中高层测风激光雷达固定在所述旋转平台上；所述旋转平台包括圆台和驱动装置；所述圆台与所述驱动装置之间采用销齿连接。通过本发明采用旋转式大口径激光雷达系统可以实现中高层大气的风场测量，且整个系统的成本较低，操作简单。
一种旋转口径高层激光雷达系统

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