optics

“You will see light in the darkness。You will make some sense of this.” “你终将于黑暗中触摸白昼，它将如影般随行。” 如果说20世纪是电子的世界，那么21世纪就是光学的舞台。 光学和光子学无处不在：智能手机和计算设备上的显示方式，互联网中承载信息的光纤，先进的精密制造，大量的生物医学应用终端，全光衍射神经网络等。对光学的深入理解为每一个学习物理和工程的同学带来了机遇的同时也带来了挑战。 难懂晦涩，佶屈聱牙，这是大家对光学知识的看法 。在这个层面上，掌握光学仿真就尤为重要。 为什么要学习光学仿真？ 作为一个科研工作者本身，我希望自身理解物理，特别是光学，这不应该仅仅局限于对一组方程的理解，更应该对看得见摸得着的光学现象进行理解。除此之外，考虑到那些或没有充足实验设备的情况，或时间有限无法进行实验室验证的情况，仿真就变得尤为重要。可以说，仿真训练是主动学习的重要组成部分；有相当多的证据表明，主动学习（动手仿真）的效果要优于传统的教学方式（上课-听课模式）。 为什么选择Python？ Python ( https://www. python.org/ )是一种可解释性的、交互式的、面向对象的编程语言，它是开源的、易于学习的。此外，它有非常简单和优雅的语法，适用于初学者。同时，与许多其他脚本语言一样，Python是免费的

1.0 激光测距的优势： 激光测距技术与一般光学测距技术相比,具有操作方便、系统简单及白天和夜晚都可以工作的优点. 与雷达测距相比,激光测距具有良好的抗干扰性和很高的精度,而且激光具有良好的抵抗电磁波干扰的能力,尤其在探测距离较长时,激光测距的优越性更为明显. 激光测距技术是指利用射向目标的激光脉冲或连续波激光束测量目标距离的距离测量技术. 比较常用的激光测距方法有脉冲法、相位法、三角法和干涉法激光测距. 本文主要探讨下激光三角法的基本原理和工业相机原理： 1.1 激光三角法的基本原理 光电技术的快速发展，以及计算机的高速发展，数字处理技术的发展等等促使形成了三角激光测距技术.三角法激光测距系统拥有光源、待测物和图像接传感器，分别放置在三个点上，构成三角形的几何结构，所以称为光学三角法基本原理如图2.1所示，由激光器发射出一束激光入射到待测物体表面后发生漫反射，反射光经成像镜透镜聚焦，成像在图像传感器的光敏器件上，再通过计算机得到光斑的图像信息，最后经数字处理计算出光斑中心位置. 在进行测量前一般有如下几步骤： 1.准直镜头 激光平行光学入射 2.对焦 即在基准面上观察光斑位置 是否在基准面原点位置 或在 X轴的轴线位置 3.基准面为一十字交叉的线条为相机软件显示 4.标定相机 该图激光线测量物体三维信息的示意图。图中: i 为入射光;L 为透镜;N 为成像屏; u 为透镜L