并對(duì)實(shí)際測(cè)量過(guò)程中的浮標(biāo)定位誤差、光學(xué)測(cè)量誤差、光學(xué)模糊效應(yīng)和測(cè)量時(shí)戳誤差進(jìn)行了建模和仿真分析,給出存在這些誤差條件下光學(xué)浮標(biāo)陣對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的定位精度指標(biāo)。1聯(lián)合定位數(shù)學(xué)模型按照系統(tǒng)可觀測(cè)性理論,單個(gè)光學(xué)浮標(biāo)依靠對(duì)目標(biāo)方位信息的持續(xù)觀測(cè)獲得目標(biāo)航向Cm和距離速度比(D0/Vm)信息,無(wú)法獲得目標(biāo)的全要素信息(即目標(biāo)初距D0、目標(biāo)速度Vm以及Cm)。為達(dá)到對(duì)目標(biāo)的全要素定位,至少需要2個(gè)光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合工作,利用雙浮標(biāo)分別測(cè)量目標(biāo)方位與浮標(biāo)之間的孔徑尺度特征,通過(guò)三角定位原理獲得目標(biāo)的概略位置。但在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)到雙浮標(biāo)連線附近時(shí),由于測(cè)量方位一致,定位算法無(wú)法收斂,且在目標(biāo)發(fā)現(xiàn)自身被攻擊時(shí)進(jìn)行機(jī)動(dòng)后,雙浮標(biāo)一般無(wú)法達(dá)到提供攻擊目標(biāo)指示的需求,因此需多個(gè)浮標(biāo)綜合使用以實(shí)現(xiàn)該戰(zhàn)術(shù)目的。以3光學(xué)浮標(biāo)為例說(shuō)明多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位的滑窗非線性小二乘法數(shù)學(xué)原理,該原理可以擴(kuò)展為多浮標(biāo)應(yīng)用,卻不局限于3浮標(biāo),如圖1所示。圖1多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位示意圖2誤差模型方位測(cè)量誤差方位測(cè)量誤差包括兩部分,一部分由傳感器測(cè)量的隨機(jī)性引起,另一部分由光學(xué)設(shè)備提取目標(biāo)方位的模糊性引起。光學(xué)浮標(biāo)浮動(dòng)在海面上,內(nèi)部包含增穩(wěn)裝置。江蘇光學(xué)定位儀器公司，位姿科技（上海）有限公司；青海光學(xué)定位公司聯(lián)系方式

    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(guó)科學(xué)院大學(xué)史祎詩(shī)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(tái)科研測(cè)量級(jí)別的偏振光方向檢測(cè)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(jiǎn)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(guò)鎢鋼籠杠連接成為一體，對(duì)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）。科研儀器集成化由于技術(shù)門檻比較高，目前還未在公開報(bào)道中報(bào)道了國(guó)內(nèi)外企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，作者希望通過(guò)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(jiǎn)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。陜西光學(xué)定位公司聯(lián)系方式天津光學(xué)定位醫(yī)療儀器設(shè)備價(jià)格，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；

    圖像的光照射在半導(dǎo)體表面上，光子被吸收產(chǎn)生“光生電子”。該電子數(shù)正比于受光強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換。輸出脈沖的順序可以反映出光敏元件的位置，這就起到圖像傳感的作用。如果希望對(duì)圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，CCD是很好的攝像器件，可以將拍攝的圖像信息精確的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。CCD電荷耦合器件自70年代出現(xiàn)后，不斷完善，發(fā)展很快，出現(xiàn)了很多的CCD芯片。它們突出的優(yōu)點(diǎn)是工作穩(wěn)定、重量輕、功耗低、抗干擾性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)，主要被應(yīng)用于各種攝像設(shè)備中［7］。由于CCD體積小，因此在內(nèi)窺鏡中和介入型治療儀器中，作為攝像部件可直接放入人體內(nèi)攝取信號(hào)，再將傳出的信號(hào)由屏幕顯示出來(lái)，方便操作者直接看到病人體內(nèi)的圖像，使形態(tài)變的診斷和定位變得非常清楚、可靠。4.醫(yī)用光學(xué)傳感器的發(fā)展方向由于半導(dǎo)體技術(shù)已進(jìn)入了超大規(guī)模集成化階段，對(duì)醫(yī)用光學(xué)傳感器的各種制造工藝和材料性能的研究已達(dá)到相當(dāng)高的水平。因此可以預(yù)測(cè)它正向著傳感器的固態(tài)化、集成化和多功能化、二維、三維的空間測(cè)量和智能化方向發(fā)展。我們可以想象將來(lái)有，人們可以利用光纖和先進(jìn)的半導(dǎo)體激光器件開發(fā)出多信息超小型傳感器陣列，再利用多種信息同時(shí)測(cè)量技術(shù)。

    而精確度是指同一項(xiàng)目的測(cè)量彼此之間的接近程度。這樣，精度和準(zhǔn)確性都是單獨(dú)的。換句話說(shuō)，可能非常準(zhǔn)確，但不是非常精確，反之亦然。達(dá)到比較好測(cè)量的準(zhǔn)確度和精度都很高。飛鏢盤是演示精度和準(zhǔn)確性之間差異的經(jīng)典方法。盤中心是準(zhǔn)心。飛鏢降落到離中心距離越近，其精度就越高。（左）如果飛鏢緊密地散布在中心附近，則既精確又精確。（中）如果所有的飛鏢都靠得很近，但是離中心很遠(yuǎn)，即是精度，而不是準(zhǔn)確度。（右）如果飛鏢既不靠近中心也不彼此靠近，則既沒(méi)有精度也沒(méi)有準(zhǔn)確度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO5725-1，光學(xué)追蹤精度定義為真實(shí)性和精度的組合。真實(shí)度是測(cè)量值與真實(shí)位置之間的差；它通常由重復(fù)測(cè)量的平均值表示，通常指系統(tǒng)誤差。精度是可重復(fù)性的度量；它通常由重復(fù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，指的是隨機(jī)誤差和噪聲。表述上通常將高度依賴于空間中測(cè)量位置的光學(xué)追蹤系統(tǒng)的精度和準(zhǔn)確度誤差定義為基準(zhǔn)定位誤差（FLE）。光學(xué)追蹤系統(tǒng)的準(zhǔn)確性術(shù)語(yǔ)“準(zhǔn)確性”通常用于描述光學(xué)追蹤技術(shù)。但其應(yīng)用和定義可能不一致。首先必須在應(yīng)用精度和固有光學(xué)追蹤系統(tǒng)精度之間進(jìn)行區(qū)分。應(yīng)用程序準(zhǔn)確性包括許多錯(cuò)誤源：光學(xué)追蹤系統(tǒng)的固有精度（例如，相對(duì)于設(shè)備的工作空間中的測(cè)量位置）。

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    則根據(jù)同一時(shí)刻兩攝像頭所拍攝的圖像的不同，可以確定這該點(diǎn)在空間中的位置。光學(xué)式位置追蹤的主要缺點(diǎn)也是其受視線阻擋的限制，此外，由于其需要對(duì)圖像進(jìn)行分析處理，計(jì)算量比較大，對(duì)處理速度要求較高。3、電磁式位置追蹤系統(tǒng)(Ascension位置追蹤系統(tǒng))，系統(tǒng)主要由電磁發(fā)射部分和電磁接收傳感器及信號(hào)數(shù)據(jù)處理部分組成。在目標(biāo)物體附近安置一個(gè)由三軸相互垂直的線圈構(gòu)成的磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器，磁場(chǎng)可以覆蓋周圍一定的范圍，接收傳感器也由三軸相互垂直的線圈構(gòu)成，其可以檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度，并將檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)處理后送到數(shù)據(jù)處理部分，信號(hào)處理部分經(jīng)過(guò)處理計(jì)算就能得出目標(biāo)物體的六個(gè)自由度，即它不但可以獲得目標(biāo)物體的位置信息，還可以獲得其角度姿態(tài)信息，這些定位信息在實(shí)際中是十分重要的。另外，電磁位置追蹤的突出優(yōu)點(diǎn)就是不受視線阻擋的限制，可以在空間中自由移動(dòng)。但是電磁位置追蹤也有缺點(diǎn)，它易受周圍電磁環(huán)境的干擾，且對(duì)金屬物體較為敏感。電磁位置追蹤系統(tǒng)由于不受視線阻擋，所以可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療導(dǎo)航、生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)分析和飛行員頭盔定位等領(lǐng)域中。電磁位置追蹤系統(tǒng)因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，以及在虛擬現(xiàn)實(shí)和其它方面中的更加廣闊的應(yīng)用前景，目前世界各國(guó)都十分重視。廣西光學(xué)定位儀器公司，位姿科技（上海）有限公司；山東的光學(xué)定位醫(yī)學(xué)儀器價(jià)格

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    這種技術(shù)利用了1000—1700納米之間的第二近紅外（NIR-Ⅱ）光譜，這一范圍光譜的散射較少，可使顯微熒光成像的深度達(dá)到光擴(kuò)散深度極限的4倍。在各種疾病的動(dòng)物模型中，熒光顯微鏡經(jīng)常被用來(lái)對(duì)大腦的分子和細(xì)胞細(xì)節(jié)進(jìn)行成像。但此前，由于皮膚和顱骨的強(qiáng)烈光散射影響，熒光顯微鏡于小體積和高度侵入性的操作。此次研究表明，3D熒光顯微鏡可幫助科學(xué)家以非侵入性方式，高分辨率地觀察成年小鼠大腦。該顯微鏡有效覆蓋了大約1厘米的視野。對(duì)于這項(xiàng)新技術(shù)，研究人員通過(guò)靜脈給一只活老鼠注射熒光微滴，其濃度在血流中形成稀疏分布。追蹤這些流動(dòng)的目標(biāo)能夠重建小鼠大腦深層腦微血管的高分辨率圖。這種方法消除了背景光散射，并且是在頭皮和頭骨完好無(wú)損的情況下進(jìn)行的，有趣的是，研究人員還觀察到相機(jī)記錄的光斑大小與微滴在大腦中的深度有很強(qiáng)的相關(guān)性，這使得深度分辨成像成為可能?！鴪D。(a)去除頭皮后通過(guò)小鼠腦血管系統(tǒng)的熒光染料灌注的WF圖像。(b)靜脈注射微滴懸浮液后為同一只小鼠獲得的相應(yīng)DOLI圖像。(c)、(d)(a)和(b)中指示的ROI的放大視圖。SSS，上矢狀竇；ACA，大腦前動(dòng)脈；MCA，大腦中動(dòng)脈；TS，橫竇?！鴪D。(a)熒光染料灌注后小鼠頭部穿過(guò)完整頭皮的WF圖像。。

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