检索结果-内蒙古大学图书馆

红外技术 2022年第5期44卷 483-491页

作者：寻华生张晶晶刘晓李腾年福东张馨安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601 偏振光成像探测技术安徽省重点实验室安徽合肥230031 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 合肥学院先进制造工程学院安徽合肥230601

偏振光反射信息可直接反演目标本征特性,且在传输过程中具备较强的抗干扰特性,因此偏振成像技术可适用于多种复杂环境中的智能监控、交通监察领域。近年来使用深度学习判读图像检测目标的方法迅速发展,已经广泛应用于图像处理的各个领... 详细信息

偏振光反射信息可直接反演目标本征特性,且在传输过程中具备较强的抗干扰特性,因此偏振成像技术可适用于多种复杂环境中的智能监控、交通监察领域。近年来使用深度学习判读图像检测目标的方法迅速发展,已经广泛应用于图像处理的各个领域。本文提出了一种基于偏振图像与深度神经网络算法的行人、车辆多目标检测算法YOLOv5s-DOLP。首先,通过实时获取到偏振图像进行偏振信息解析,获取目标偏振度图像。其次,为增强偏振度图像中检测目标与背景存在高对比度的特性,在主干网络中引入通道注意力与空间注意力,提升网络特征进行自适应学习的能力。此外,使用K-means算法对目标位置信息进行聚类分析,加快网络在偏振度图像的学习速度,提升目标检测精度。实验结果显示,该算法结合了偏振成像和深度学习目标检测的优势,对于低照度复杂场景中的车辆、行人目标检测效果好、检测速度快,对于道路车辆的目标检测、识别与跟踪具有一定的应用价值。

关键词：偏振成像神经网络 YOLOv5s 多目标检测注意力机制

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基于支持向量回归的光声光谱信号温度和湿度校正方法

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量子电子学报 2022年第4期39卷 511-518页

作者：马凤翔赵跃崔方晓李大成国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230022 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

非共振光声光谱技术可用于在线检测变压器油中溶解气体,保障变压器安全运行。然而在室外环境下,背景信号易受到环境温度、湿度的影响,必须对这些因素进行校正,以提高仪器在线检测的稳定性和可靠性。背景信号的温度和湿度校正因子一般通... 详细信息

非共振光声光谱技术可用于在线检测变压器油中溶解气体,保障变压器安全运行。然而在室外环境下,背景信号易受到环境温度、湿度的影响,必须对这些因素进行校正,以提高仪器在线检测的稳定性和可靠性。背景信号的温度和湿度校正因子一般通过实验室测量得到,但测量过程中由于外部环境干扰,采集样本会出现较大波动,因此需要具有一定鲁棒性的回归算法计算校正因子。研究了基于支持向量回归的背景信号的温度和湿度校正方法,选择乙炔作为研究对象,在实验室内利用湿度发生器产生不同浓度水汽,同时利用温度传感器测量光声池温度,回归乙炔背景信号校正因子,并采用体积分数分别为0、5×10^(−6)和2×10^(−5)的乙炔和空气混合气体进行了验证。研究结果表明,对于体积分数为5×10^(−6)和2×10^(−5)的乙炔混合气体,所提方法和最小二乘法校正结果趋势相同,但最小二乘法校正信号存在趋势性偏离,而所提方法对背景信号校正具有更好的重复性和稳定性,优于最小二乘法。

关键词：光谱学光声光谱支持向量回归温度湿度校正溶解气体分析

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融合残差密集块和对比正则化的单幅图像去雾方法研究

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合肥大学学报 2025年第2期42卷 98-106,122页

作者：程知陶寅邓灶辉高丽萍沐超杜丽丽合肥大学人工智能与大数据学院合肥230601 合肥大学能源材料与化工学院合肥230601 中国科学院大气光学重点实验室合肥230031 中国科学院光学定标与表征技术实验室合肥230031

针对有雾天气下可见光图像与红外图像不清晰的问题,提出了集成残差密集块和对比正则化的特征融合注意力网络。在原有特征融合注意力网络FFA-Net基础上,首先引入了残差密集块,通过残差连接和密集连接提升网络的特征提取能力;另外加入了... 详细信息

针对有雾天气下可见光图像与红外图像不清晰的问题,提出了集成残差密集块和对比正则化的特征融合注意力网络。在原有特征融合注意力网络FFA-Net基础上,首先引入了残差密集块,通过残差连接和密集连接提升网络的特征提取能力;另外加入了对比正则化损失,利用清晰图像和模糊图像共同指导去雾网络的训练,以此恢复更多的图像细节。在室内数据集上测试了模型的性能,峰值信噪比和结构相似度分别提高了1.76 dB和0.0011。在Haze4K室内室外混合数据集上,峰值信噪比和结构相似度分别提高了2.16db和0.01。结果表明,改进方法具有更好的去雾效果。

关键词：去雾算法注意力机制密集残差模块对比正则化

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基于云偏振的偏振成像仪参量检验方法

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光子学报 2021年第5期50卷 223-232页

作者：涂碧海姚萍萍李树提汝芳孟炳寰黄禅洪津中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004

依据云偏振辐射传输仿真结果,选取具有偏振虹特性的水云作为实验目标,对关键偏振参量的空间环境适应性进行检验。针对偏振成像仪宽幅成像特点,通过云相态识别大面积水云,使用水云不同检偏方向的测量数据,根据仪器偏振辐射模型,对相对透... 详细信息

依据云偏振辐射传输仿真结果,选取具有偏振虹特性的水云作为实验目标,对关键偏振参量的空间环境适应性进行检验。针对偏振成像仪宽幅成像特点,通过云相态识别大面积水云,使用水云不同检偏方向的测量数据,根据仪器偏振辐射模型,对相对透过率、起偏度参量进行检验。计算结果表明:相对透过率变化小于0.2%,光学镜头起偏度变化小于0.01,仪器状态稳定,同时验证了偏振成像仪通过云偏振特性对云相态的辨识能力。检验方法及结果可为偏振成像仪在轨检测、定标提供依据,为使用多角度偏振数据的云反演应用提供参考。

关键词：测量偏振成像仪云偏振云相态相对透过率

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多角度偏振云检测及云参数反演

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光学学报 2020年第11期40卷 11-21页

作者：常钰阳孙斌黄禅洪津乔延利中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

高分五号卫星多角度偏振探测仪(DPC)是国内首台具备业务化多光谱多角度偏振探测能力的星载遥感器。发展了一套针对DPC观测数据的处理算法,可获取观测区域上空云检测结果、相态分布和云光学厚度。利用670 nm、865 nm反射率、490 nm几何... 详细信息

高分五号卫星多角度偏振探测仪(DPC)是国内首台具备业务化多光谱多角度偏振探测能力的星载遥感器。发展了一套针对DPC观测数据的处理算法,可获取观测区域上空云检测结果、相态分布和云光学厚度。利用670 nm、865 nm反射率、490 nm几何归一化偏振辐亮度和865 nm线偏振度进行云检测;利用865 nm归一化偏振辐亮度进行相态识别;利用670 nm、865 nm反射率以及相态识别结果反演云光学厚度。由于尚未获取可反演的DPC L1级观测数据,仅将算法应用于地球反射率多角度偏振观测仪(POLDER)数据,以验证算法有效性。对比POLDER云产品,得到判云一致性和判晴一致性分别为93.3%和92.9%;水云、冰云和混合相态判别一致性分别为87.4%,76.6%和22.8%;云光学厚度的相关系数为0.89,故该算法可行有效。该算法为DPC发展业务化云产品提供参考。

关键词：大气光学多角度偏振观测云检测云相态云光学厚度多角度偏振探测仪(DPC) 地球反射率多角度偏振观测仪(POLDER)

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宽谱段Czerny-Turner光谱仪设计

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量子电子学报 2022年第3期39卷 293-306页

作者：李世文郑小兵翟文超中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

为满足宽波段高光谱Czerny-Turner结构光谱仪的要求,基于像差理论,一方面通过光栅产生的像散补偿球面反射镜的像散,另一方面通过柱面镜引入相反像散补偿剩余像散,达到全波段消像散的要求,从而提高Czerny-Turner结构光谱仪成像系统的分... 详细信息

为满足宽波段高光谱Czerny-Turner结构光谱仪的要求,基于像差理论,一方面通过光栅产生的像散补偿球面反射镜的像散,另一方面通过柱面镜引入相反像散补偿剩余像散,达到全波段消像散的要求,从而提高Czerny-Turner结构光谱仪成像系统的分辨率。首先理论推导出光栅和柱面镜补偿像散的基础公式,并基于此分别设计出波段为900~1700 nm和1700~2500 nm全波段消像散的Czerny-Turner光谱仪成像系统,随后通过前置光路将两部分组合,从而实现波段范围在900~2500 nm的消像散Czerny-Turner结构光谱仪成像系统。此光谱仪系统全波段分辨率小于10 nm,物方数值孔径0.07,全波段点列图均方根半径小于4μm。ZEMAX的优化分析表明,该光谱仪在全波段范围内不仅达到消像散要求,而且具有较好的成像质量。

关键词：光学工程 Czerny-Turner结构消像散柱面透镜光谱仪

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多角度偏振成像仪遥感图像太阳耀斑区的拖尾校正方法

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光子学报 2020年第2期49卷 122-134页

作者：翁建文袁银麟康晴涂碧海夏茂鹏黄冬洪津郑小兵中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

为了有效校正星载偏振相机成像时太阳耀斑区产生的拖尾,以高分五号卫星多角度偏振成像仪为例,结合多角度偏振成像仪在轨成像特点,理论分析了图像获取过程中拖尾产生的机理.建立了光斑区不含饱和像元情况下能够有效对漏光拖尾进行校正的... 详细信息

为了有效校正星载偏振相机成像时太阳耀斑区产生的拖尾,以高分五号卫星多角度偏振成像仪为例,结合多角度偏振成像仪在轨成像特点,理论分析了图像获取过程中拖尾产生的机理.建立了光斑区不含饱和像元情况下能够有效对漏光拖尾进行校正的矩阵法与暗行法校正模型,以及光斑区全像元饱和情况下结合矩阵法与暗行法估计光斑区饱和像元强度的遗留拖尾校正模型,该算法充分考虑了强光饱和条件下太阳耀斑区产生的漏光拖尾与遗留拖尾.利用实验室积分球光源成像光斑模拟在轨运行时遥感图像太阳耀斑开展拖尾校正方法可行性验证实验.实验结果表明,该方法不仅能有效去除图像中的拖尾噪声,提高图像质量,而且能够对光斑饱和像元强度进行有效估计.最后,分析多角度偏振成像仪在轨成像图中耀斑区拖尾对其辐亮度测量精度的影响,分析结果表明,拖尾校正前后,灰度方差由202.69×10^6下降至2.32×10^6,平均梯度由5.08×10^-1下降至2.26×10^-1.

关键词：偏振相机太阳耀斑漏光拖尾遗留拖尾饱和测量精度

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点光源反射镜法向标校技术

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光子学报 2020年第4期49卷 231-242页

作者：李瑞金张黎明李鑫汪伟李佳伟郝军中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

针对基于反射式点光源进行在轨辐射定标过程中反射镜法向标校建模不够完善的问题,提出基于反射镜与相机几何模型的反射镜法向标校及矢量控制算法.通过解算模型求解相机与反射镜间的几何误差,建立了太阳图像质心坐标与反射镜法向之间的关... 详细信息

针对基于反射式点光源进行在轨辐射定标过程中反射镜法向标校建模不够完善的问题,提出基于反射镜与相机几何模型的反射镜法向标校及矢量控制算法.通过解算模型求解相机与反射镜间的几何误差,建立了太阳图像质心坐标与反射镜法向之间的关系,可实现多点自动化标校反射镜法向,提高镜法向标校及系统指向精度.实验结果表明,利用解算后的几何模型反解不同时刻质心坐标进行多点反射镜法向标校,相机观测太阳像素角分辨率标准误差分别为:X轴方向0.02165°、Y轴方向0.01982°,综合角分辨率误差为0.02936°,优于太阳观测器对反射镜法向标校精度.实现了相机观测太阳取代人工借助太阳观测器观测太阳的自动化镜法向标校,扩展了标校灵活度,系统综合指向精度优于0.1°,为固定实验场联网自动化集中控制不同能级梯度的点光源阵列在轨辐射定标和调制传递函数检测奠定基础.

关键词：遥感在轨辐射定标反射镜法向标校几何模型

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温度对参量下转换输出角度和转换效率的影响

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光子学报 2020年第10期49卷 200-209页

作者：钱远东夏茂鹏李健军翟文超徐明明中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

研究了BBO非线性晶体温度变化对自发参量下转换相关光子输出角度和转换效率的影响,以此获取BBO非线性晶体适宜的工作温度,从而降低温度对系统长期稳定性的影响.根据实验需求设计晶体夹持和温控系统,通过ANSYS热分析保证系统的可行性和... 详细信息

研究了BBO非线性晶体温度变化对自发参量下转换相关光子输出角度和转换效率的影响,以此获取BBO非线性晶体适宜的工作温度,从而降低温度对系统长期稳定性的影响.根据实验需求设计晶体夹持和温控系统,通过ANSYS热分析保证系统的可行性和可靠性.之后改变晶体加热温度,在温控精度不低于±0.03℃条件下测量相关光子输出角度和不同光束质量下光子数率随温度变化曲线.结果表明随着晶体温度的升高,相关光子输出角度随温度增加呈正比例减小趋势,该结果与理论计算结果相符.同时晶体从25℃升温至55℃可提高较差光束质量光子数率约34%,55℃以后,温度增长在较小比例提高光子数率的同时会极大的提高测量的背景噪声.综合可知,BBO晶体在工作过程中使用温度以55℃为宜.

关键词： BBO晶体自发参量下转换 ANSYS热分析输出角度光子数率温度

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基于编码-解码卷积神经网络的遥感图像语义分割

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光学学报 2020年第3期40卷 40-49页

作者：张哲晗方薇杜丽丽乔延利张冬英丁国绅中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

农村地区遥感图像语义分割是进行城乡规划、植被以及农用地检测的基础。农村地区高分辨率遥感图像含有较为复杂的地物信息,对其进行语义分割难度较大。基于此,提出一种改进的对称编码-解码网络结构SegProNet,利用池化索引与卷积融合语... 详细信息

农村地区遥感图像语义分割是进行城乡规划、植被以及农用地检测的基础。农村地区高分辨率遥感图像含有较为复杂的地物信息,对其进行语义分割难度较大。基于此,提出一种改进的对称编码-解码网络结构SegProNet,利用池化索引与卷积融合语义信息及图像特征,通过1×1卷积构建Bottleneck层进一步提取细节、减少参数量,逐步加深过滤器深度以构建端到端的语义分割网络,改进激活函数进一步提升网络性能。实验结果表明,在CCF卫星数据集上,所提方法及经典语义分割网络U-Net、SegNet的准确率分别为98.4%,80.3%,98.1%,所提方法较其他方法更优。

关键词：图像处理农用地检测遥感图像语义分割编码-解码网络深度学习

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