检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2025年

作者：彭子芊程志远胡佳豪中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室中国科学院大学中国科学院西安空间精密测量重点实验室

针对水下图像由于水体散射和吸收等现象而存在的低信噪比图像退化和色彩偏移等问题，提出了一种基于色彩校正预处理和注意力机制的生成对抗网络模型用于实现水下图像增强。首先在图像预处理方面，为实现水下图像的色彩校正，引入了无监... 详细信息

针对水下图像由于水体散射和吸收等现象而存在的低信噪比图像退化和色彩偏移等问题，提出了一种基于色彩校正预处理和注意力机制的生成对抗网络模型用于实现水下图像增强。首先在图像预处理方面，为实现水下图像的色彩校正，引入了无监督图像色彩增强模块（UCM），对水下数据水下图像增强基准数据集（UIEB）进行预处理增强，以解决色彩偏移问题。其次，在生成对抗网络结构方面，基于通道、空间双注意力模块提取图像特征，提升网络的特征关注度，进而增强图像生成网络对水下图像特征的学习能力。然后在生成对抗网络中使用设计的复合损失函数以提高生成器和判别器的性能。最终通过对水下数据集的训练和测试得到增强图像。与其他常用的水下图像增强算法相比，本方法的模型在主观评价中取得了更优的视觉效果，并且在数据集UIEB的测试集中，在峰值信噪比（PSNR）、结构相似度（SSIM）和水下图像质量指标（UIQM）三种客观指标上对比引用的其他方法中的最优值分别提升了12%,44%和12%。实验结果表明，该模型能够有效校正水下图像的色彩偏差，提升图像质量。

关键词：水下图像增强生成对抗网络卷积神经网络颜色校正损失函数注意力机制

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基于铌酸锂晶体的光束精密指向控制技术研究(特邀)

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光子学报 2025年第2期54卷 39-49页

作者：赵卫岗呼新荣葛锦蔓刁文婷冯野西安空间无线电技术研究所空间微波通信全国重点实验室西安710100 西安空间无线电技术研究所西安710100 中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119

系统对比分析现有光束指向控制技术,提出了一种基于铌酸锂晶体的高精度电光光束指向控制方法。采用光轴对称结构,有效降低了电光晶体系统的有效热光系数,显著提升了器件的环境适应性能。数值计算和物理仿真证明了光束偏转的可行性。器... 详细信息

系统对比分析现有光束指向控制技术,提出了一种基于铌酸锂晶体的高精度电光光束指向控制方法。采用光轴对称结构,有效降低了电光晶体系统的有效热光系数,显著提升了器件的环境适应性能。数值计算和物理仿真证明了光束偏转的可行性。器件完成封装后,利用Zygo干涉仪测得器件中心通光区域的透射波像差RMS为0.2λ(λ=632.8 nm),红外电荷耦合器件图像传感器角度测量法,测得系统在15 kV电压下的最大光束偏转角度为1.88 mrad。实验结果证明了该器件设计的有效性和可行性,为基于铌酸锂晶体的高精度光束偏转器件的研发奠定了基础,同时为星间激光干涉系统的半物理地面验证实验提供了关键技术储备。

关键词：空间引力波探测激光干涉测量光束指向控制电光晶体半物理地面验证

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基于快速采样的剪切光束成像图像重构算法

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物理学报 2024年第2期73卷 156-166页

作者：陈明徕马彩文刘辉罗秀娟冯旭斌岳泽霖赵晶中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049

剪切光束成像是一种非传统地基光学成像技术,在对位姿快速变化的目标成像时,为重构目标高分辨率清晰图像,其成像系统的回波数据采样速率仍不够快.本文提出一种五光束快速采样的图像重构方法,通过改变成像系统编码和解码方法,采用中心对... 详细信息

剪切光束成像是一种非传统地基光学成像技术,在对位姿快速变化的目标成像时,为重构目标高分辨率清晰图像,其成像系统的回波数据采样速率仍不够快.本文提出一种五光束快速采样的图像重构方法,通过改变成像系统编码和解码方法,采用中心对称结构呈“十”字形排布的发射光束阵型,利用所提的快速图像重构算法,单次采样的回波数据所能重构的目标图像从1幅增加到8幅,快速抑制了重构图像的散斑效应.仿真结果表明,与传统三光束图像重构方法相比,获得相同质量图像所需的回波数据采样次数从20次减少至5次,大幅减少了回波数据采样次数,提高了回波数据采样速率.

关键词：剪切光束成像快速采样图像重构采样速率

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剪切光束成像技术稀疏重构算法

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物理学报 2022年第19期71卷 128-136页

作者：陈明徕刘辉张羽罗秀娟马彩文岳泽霖赵晶中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院大学北京100049 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119

在对低轨道运动目标成像时,剪切光束成像接收系统所需的探测器阵元数目非常庞大,探测器接收阵列的研制难度大,成本高.本文提出剪切光束成像系统空域稀疏采样技术,同时发射五束激光照射目标携带更多的频谱信息,研究稀疏重构算法,在经稀... 详细信息

在对低轨道运动目标成像时,剪切光束成像接收系统所需的探测器阵元数目非常庞大,探测器接收阵列的研制难度大,成本高.本文提出剪切光束成像系统空域稀疏采样技术,同时发射五束激光照射目标携带更多的频谱信息,研究稀疏重构算法,在经稀疏采样的回波信号中提取目标的相位差和振幅信息,通过波前恢复重构目标图像.理论上,在不影响分辨率的前提下,探测器阵列阵元数目可稀疏为传统三光束方法的1/2,突破了探测器阵元间距与发射剪切量相等的限制.仿真结果表明,与传统三光束方法相比,所提稀疏重构算法在探测器阵元数目稀疏一倍的情况下,重构图像质量几乎相同.

关键词：剪切光束成像空域稀疏采样稀疏重构算法探测器阵列

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基于光纤旋转连接器的光纤耦合效率研究

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光子学报 2022年第11期51卷 96-107页

作者：宋巍谢友金李治国郝伟闫佩佩李昕孙传东中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院空间精密测量重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049

基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平... 详细信息

基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平板玻璃的光束指向调整法。首先运用光线传输矩阵的数学分析方法建立了光线传输模型,分析当光纤与渐变折射率透镜存在距离误差和位置误差下耦合效率的变化,最后利用位移法降低了距离误差对插入损耗的影响,使系统插入损耗降低至0.2 dB。在存在位置误差下利用光束指向调整法降低插入损耗至0.7 dB。这两种方法可以有效提升光纤旋转连接器耦合效率。

关键词：光纤传输系统插入损耗激光通信渐变折射率透镜光线传输模型光纤旋转连接器耦合效率

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基于双向反射分布函数的非视域成像系统模型的仿真研究

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光子学报 2020年第12期49卷 157-169页

作者：徐伟豪苏秀琴汪书潮朱文华陈松懋王定杰邬京耀中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院空间精密测量重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049

为了研究现有非视域算法在不同反射特性下的性能,对非视域成像过程进行研究,选取基于物理渲染的双向分布函数,建立拟合真实环境的仿真系统.对目前非视域成像领域的频率波数域算法与光锥变换算法,进行仿真重建实验.研究了以上两种算法在... 详细信息

为了研究现有非视域算法在不同反射特性下的性能,对非视域成像过程进行研究,选取基于物理渲染的双向分布函数,建立拟合真实环境的仿真系统.对目前非视域成像领域的频率波数域算法与光锥变换算法,进行仿真重建实验.研究了以上两种算法在不同粗糙度、入射角度、噪声等条件下重建的性能.仿真结果表明:反射特性的变化对光锥变换算法影响较大;噪声对频率波数域算法影响较大.基于实验结果的分析,改进频率波数域算法,仅利用测量数据的相位信息进行非视域重建.改进算法较好地重建了不同反射特性的目标物体,为进一步探究算法提供帮助.

关键词：双向反射函数仿真分析图像重建脉冲激光应用成像系统

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天基空间态势感知数据仿真研究进展

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中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 501-511页

作者：罗秀娟郝伟中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119

空间态势感知(Space Situational Awareness,SSA)数据仿真可以为空间监测设备及态势感知算法(包括空间目标检测、跟踪、识别和表征)的开发、测试和验证提供关键性数据支持,在空间态势感知能力建设中发挥重要作用。本文以天基空间态势感... 详细信息

空间态势感知(Space Situational Awareness,SSA)数据仿真可以为空间监测设备及态势感知算法(包括空间目标检测、跟踪、识别和表征)的开发、测试和验证提供关键性数据支持,在空间态势感知能力建设中发挥重要作用。本文以天基空间态势感知光学数据仿真为研究对象,给出了SSA数据仿真的研究目的和主要研究内容,详述了SSA光学成像仿真的典型研究方法与过程。介绍了国内外相关工作的研究现状与工作进展,涵盖双目视觉传感器、激光雷达、红外传感器、可见光望远镜和恒星敏感器等不同光学传感系统的成像建模与仿真工作成果。分析了空间态势感知数据仿真研究的发展趋势,为未来SSA数据仿真研究思路与方法提供参考。

关键词：空间态势感知建模仿真空间目标成像

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天基光学成像系统像移研究及补偿技术发展现状及趋势(特邀)

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光子学报 2023年第6期52卷 50-72页

作者：郝伟闫佩佩李治国程志远折文集中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119

天基各类光学系统在成像过程中,受卫星轨道变化、姿态角变化等因素以及跟踪速度误差、平台及各运动部件颤振的影响会造成像移。像移会导致图像分辨率降低,图像模糊,严重影响最终的图像质量,因此如何抑制动态像移的影响已成为获取高分辨... 详细信息

天基各类光学系统在成像过程中,受卫星轨道变化、姿态角变化等因素以及跟踪速度误差、平台及各运动部件颤振的影响会造成像移。像移会导致图像分辨率降低,图像模糊,严重影响最终的图像质量,因此如何抑制动态像移的影响已成为获取高分辨率清晰图像的瓶颈。目前已有的研究基本都是从单独的应用领域去分析像移的产生因素,没有系统全面的将天基光学系统像移的产生和补偿技术进行综合呈现。本文在简述像移影响机理及像移补偿技术的基础上,对天基成像按照用途分类,详细介绍近年来国内外在对地遥感、空间天文探测、火星探测和空间目标探测成像领域像移影响及补偿的研究进展。通过对国内外研究现状的跟踪分析,预测天基光学成像系统像移研究的发展方向,进一步提升对我国空间光学技术发展方向的理解,为我国航天光学技术和装备的发展提供指导。

关键词：像移图像质量动态调制传递函数像移补偿速度平稳性

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空间目标事件相机探测能力分析

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光子学报 2023年第2期52卷 173-184页

作者：吕媛媛刘朝晖乔文龙周亮孙笑敩陈沛权李文凯张海洋中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院大学北京100049 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119

建立了事件相机空间目标探测灵敏度模型,分析了影响事件相机观测灵敏度的影响因素,得到了可观测极限星等与阈值的线性关系,并通过望远镜进行了外场观星实验。结果表明事件相机可以进行空间目标探测,同时验证了空间目标探测灵敏度模型的... 详细信息

建立了事件相机空间目标探测灵敏度模型,分析了影响事件相机观测灵敏度的影响因素,得到了可观测极限星等与阈值的线性关系,并通过望远镜进行了外场观星实验。结果表明事件相机可以进行空间目标探测,同时验证了空间目标探测灵敏度模型的准确性。进一步明确了阈值对事件相机空间目标探测的影响,为基于事件相机的空间目标观测及其他相关研究提供了理论基础。

关键词：生物视觉传感器事件相机空间目标观测灵敏度星等

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星载光电跟瞄转台动态特性分析

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光子学报 2023年第7期52卷 193-207页

作者：彭加力阮萍谢友金李治国王佳浩韩璟宇中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院大学北京100049 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119

针对目前利用有限元方法分析星载光电跟瞄转台动态特性时存在的建模失真问题,提出使用广义弹簧单元对轴承和锁紧机构等效建模,并通过定义模态阻尼比,精确模拟转台的固有频率及响应特性。通过理论计算和基于模态试验数据的参数辨识,确定... 详细信息

针对目前利用有限元方法分析星载光电跟瞄转台动态特性时存在的建模失真问题,提出使用广义弹簧单元对轴承和锁紧机构等效建模,并通过定义模态阻尼比,精确模拟转台的固有频率及响应特性。通过理论计算和基于模态试验数据的参数辨识,确定各等效单元刚度;通过基于扫频试验数据的参数辨识,确定结构模态阻尼。基于建立的等效有限元模型进行仿真分析,模态分析中前6阶固有频率与试验结果的最大偏差为5.1%,谐响应分析中X、Y、Z三个主方向的最大响应与试验结果的最大偏差为3.2%,固有频率与响应一致性良好,均在允许的误差范围内。说明使用广义弹簧单元对轴承和锁紧机构进行等效建模,通过模态和扫频试验数据确定转台刚度和阻尼特性是可行的,对同类型转台的建模仿真有一定借鉴作用。

关键词：精密仪器与机械动态特性等效建模星载光电跟瞄转台刚度与阻尼固有频率振动响应有限元分析

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