检索结果-内蒙古大学图书馆

光学技术 2023年第1期49卷 78-84页

作者：王雨舟张雯熊洁宋言明北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

为了实现高平坦的自发辐射输出,提出并设计了一种基于974nm泵浦源和高掺杂浓度掺铒光纤的平坦宽带光源。系统以泵浦波长974nm的激光二极管作为泵浦源,先将泵浦光分为两路对掺铒光纤分级泵浦,再将铒离子产生的自发辐射光合并输出,并调节... 详细信息

为了实现高平坦的自发辐射输出,提出并设计了一种基于974nm泵浦源和高掺杂浓度掺铒光纤的平坦宽带光源。系统以泵浦波长974nm的激光二极管作为泵浦源,先将泵浦光分为两路对掺铒光纤分级泵浦,再将铒离子产生的自发辐射光合并输出,并调节铒纤长度和泵浦功率对输出光谱进行优化。仿真结果表明:泵浦功率为160mW,两段掺铒光纤长度分别为7m和2m时,可以在1530~1610nm得到带宽为80nm,功率为20.348mW,平坦度为±1.268dB的光谱输出。该系统在不额外增加滤波器且光纤总长小于10m的前提下,实现平坦宽带输出,有望在光纤传感系统中得到应用。

关键词：光谱学平坦度宽带光源掺铒光纤

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大视场角相机星图快速识别方法

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激光与光电子学进展 2023年第22期60卷 89-94页

作者：张潇鹤董明利孙鹏刘其林北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

采用摄影测量方法对航天器天线面形进行在轨高精度测量,需对大视场角相机内外参数进行实时在轨标定。恒星可作为不变基准辅助在轨相机标定,但需对所拍星图中的星点进行识别得到其星点矢量信息。提出了一种针对大视场角相机所拍星图的快... 详细信息

采用摄影测量方法对航天器天线面形进行在轨高精度测量,需对大视场角相机内外参数进行实时在轨标定。恒星可作为不变基准辅助在轨相机标定,但需对所拍星图中的星点进行识别得到其星点矢量信息。提出了一种针对大视场角相机所拍星图的快速识别方法:首先,结合标定结果的星图识别策略,提高匹配准确性;然后,基于四颗星星间角距的标签搜索匹配方法,将复杂度减小至线性,实现快速准确匹配;最后,基于反投误差分析的匹配检验方法,避免误识别。实测实验表明:对采集到的2000张星图进行识别,相比于传统三角形星图识别算法,所提方法兼顾了识别速度和识别率,识别率达到99.5%,识别时间减少75%,证明此方法合理有效,可节省存储空间,提高星图识别速度,提高星图识别率,具有很好的实用价值。

关键词：大视场角相机相机内外参数畸变校正快速星图识别在轨标定

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基于显著性自适应权重图的红外可见光图像融合

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激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 388-395页

作者：丁海洋董明利刘陈华陆熙田郭晨彤北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广东广州511462

为改善现有融合策略对源图像信息利用不够充分的问题,利用滚动引导滤波器和各向异性扩散来提取基础层和细节层,对获取的基础层和细节层分别使用视觉显著映射和权重图构建的方法进行融合,然后添加某一权重将融合后的基础层与细节层图像... 详细信息

为改善现有融合策略对源图像信息利用不够充分的问题,利用滚动引导滤波器和各向异性扩散来提取基础层和细节层,对获取的基础层和细节层分别使用视觉显著映射和权重图构建的方法进行融合,然后添加某一权重将融合后的基础层与细节层图像融合为最终图像。基于公开数据集的多个场景进行方法实验验证。实验结果表明,相比其他方法,所提方法得到的融合结果具有更好的对比度,在保持图像像素强度均匀分布的前提下在边缘细节处保留了丰富的纹理特征,具有更好的视觉效果和融合精度,同时在平均梯度、信息熵、空间频率等指标上取得了显著的进步。

关键词：图像融合红外与可见光图像视觉显著映射各向异性扩散权重图构建

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图像与激光测距融合的遥感卫星大型天线形变测量方法

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红外与激光工程 2025年第5期54卷 254-262页

作者：朱子仪孙鹏董明利燕必希王君王磊北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094

针对卫星天线在轨展开后的形变自主测量需求,提出了一种相机、激光测距仪融合的卫星面板形变高精度测量方法。首先,建立了相机与扫描式激光测距仪融合测量的数学模型,由一台相机、一个二维转台和一个激光测距仪组成。其次,提出一种基于B... 详细信息

针对卫星天线在轨展开后的形变自主测量需求,提出了一种相机、激光测距仪融合的卫星面板形变高精度测量方法。首先,建立了相机与扫描式激光测距仪融合测量的数学模型,由一台相机、一个二维转台和一个激光测距仪组成。其次,提出一种基于BSLO-d(Blood-Sucking Leech Optimizer-distance)仿生优化的激光测距仪高精度指向方法,利用BSLO优化算法对旋转角度进行全局寻优,实现激光光轴指向的初步自主瞄准。最终,设计一种相机与扫描式激光测距融合的三维坐标解算方法,利用测距信息和像面坐标信息,以及相机外参数、标定得到的激光出射点和激光光轴方向向量,解算目标点的三维坐标。通过实测实验可知,指向方法中水平转角和竖直转角的均方根误差(RMSE)分别为0.435 mrad和0.787 mrad,三维坐标测量误差分别为0.948 mm、0.268 mm和0.127 mm。文中所提出的BSLO-d指向角度解算模型和融合测量模型,实现通过非正交二维转台带动激光测距仪进行视觉引导自主瞄准,并通过测距信息和像面坐标解算目标点的三维坐标。在指向角度解算和三维坐标测量方面速度较快具有较高的精度,且系统结构紧凑、易于搭建和标定。因此,该方法为卫星天线在轨高精度型面测量提供了一种新的解决方案。

关键词：视觉与激光融合测量摄影测量激光测距三维点测量

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基于多层级自注意力增强的遥感目标检测

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激光与光电子学进展 2023年第20期60卷 208-218页

作者：魏谢根曹林田澍杜康宁宋沛然郭亚男北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100101 北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101

随着遥感图像分辨率的不断提高,遥感图像目标检测技术获得了更广泛的关注。针对遥感图像中背景复杂噪声多、目标方向任意且目标尺寸变化大等问题,提出一种基于多层级局部自注意力增强的遥感目标检测算法。首先,在Oriented R-CNN骨干网... 详细信息

随着遥感图像分辨率的不断提高,遥感图像目标检测技术获得了更广泛的关注。针对遥感图像中背景复杂噪声多、目标方向任意且目标尺寸变化大等问题,提出一种基于多层级局部自注意力增强的遥感目标检测算法。首先,在Oriented R-CNN骨干网络中引入Swin Transformer特征提取模块,使用具有移位窗口操作和层次设计的Transformer模块对特征提取的语义信息进行多层级局部信息建模。其次,使用Oriented RPN生成高质量的有向候选框。最后,将高斯分布之间的Kullback-Leibler divergence(KLD)作为回归损失函数,使得参数梯度能够根据对象的特征得到动态调整,更加准确地进行检测框的回归。所提算法在DOTA数据集和HRSC2016数据集上的平均精度均值(mAP)分别达77.2%和90.6%,和Oriented R-CNN算法相比,mAP分别提高了1.8个百分点和0.5个百分点。实验结果表明,所提算法能够有效地提高遥感图像目标检测精度。

关键词：旋转目标检测遥感图像 Swin Transformer 高斯距离

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应用于集成光学陀螺敏感单元的硅基微环谐振腔

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激光与光电子学进展 2022年第13期59卷 269-276页

作者：孙道鑫张东亮毕付鹿利单周哲海祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光纤传感与系统北京实验室北京100016

硅基光子集成谐振腔作为光学敏感单元对芯片级光学陀螺的性能起着至关重要的作用。以互易敏感增强型双微环架构的光子集成陀螺谐振腔为研究对象,通过时域有限差分法仿真分析了双微环谐振腔的关键结构参数,并通过搭建仿真链路研究了微环... 详细信息

硅基光子集成谐振腔作为光学敏感单元对芯片级光学陀螺的性能起着至关重要的作用。以互易敏感增强型双微环架构的光子集成陀螺谐振腔为研究对象,通过时域有限差分法仿真分析了双微环谐振腔的关键结构参数,并通过搭建仿真链路研究了微环谐振腔的品质因子、精细度与耦合系数、传输损耗的内在关系。在此基础上,选取典型结构参数设计版图,基于无源硅基光子集成工艺的多项目晶圆流片制备了双微环谐振腔器件。测试结果表明,当微环半径为500μm、波导与微环的耦合系数为0.3时,在工作波长1550 nm附近微环的自由光谱范围为0.182 nm,3 dB带宽为0.045 nm,精细度为4.04,品质因子约为3.4×10^(4)。本研究结果为双微环谐振腔的进一步优化设计提供了依据。

关键词：集成光学陀螺双微环谐振腔绝缘体上硅耦合系数品质因子

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基于卷积神经网络的混叠光谱解调方法

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红外与激光工程 2022年第5期51卷 263-271页

作者：刘瀚霖辛璟焘庄炜夏嘉斌祝连庆北京信息科技大学光电测试技术与仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

研究了一种基于深度学习的光纤光栅混叠FBG光谱解调方法。利用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型处理混叠光谱非线性序列模型问题,通过一维卷积神经网络预测识别混叠光谱中心波长,并搭建了并联结构的混叠光谱数据自... 详细信息

研究了一种基于深度学习的光纤光栅混叠FBG光谱解调方法。利用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型处理混叠光谱非线性序列模型问题,通过一维卷积神经网络预测识别混叠光谱中心波长,并搭建了并联结构的混叠光谱数据自动采集实验系统,验证了混叠光谱的中心波长高精度解调。实验分析了训练样本、迭代次数对训练时间、测试时间、解调精度的影响,并对训练完成后的模型进行了解调时间测试。分别与其他解调算法进行了解调精度和测试时间对比,同时对同一组光谱数据使用解调模型算法及最高点寻峰算法进行中心波长值的对比并进行误差分析。实验结果表明:解调模型均方根误差结果为0.08258 pm,使用Intel(R)Core(TM)i7-8550U CPU(Central Processing Unit)的解调计算时间为0.338 s。研究结果表明:采用卷积神经网络模型对于混叠光谱中心波长解调结果的准确性具有合理性,与其他算法相比,文中的解调算法在解调精度和时间上具有优势,模型大小在400 kB以下,所需算力较小,可部署在小型嵌入式设备中,在大规模机载传感网络,结构健康监测中有良好的应用前景。

关键词：光纤光栅混叠光谱光谱数据采集系统卷积神经网络

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超大范围视觉测量双相机联合标定和定向方法

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激光与光电子学进展 2022年第14期59卷 207-215页

作者：王智董明利孙鹏刘其林燕必希王君北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192

针对超大范围相机标定和定向的难题,提出了一种双相机联合标定与定向的方法。采用无人机携带长度尺构建大型空间虚拟标定场的方式,两台相机同时采集长度尺两端标志点图像;并利用长度尺空间长度作为约束,建立自标定光束平差模型,解算两... 详细信息

针对超大范围相机标定和定向的难题,提出了一种双相机联合标定与定向的方法。采用无人机携带长度尺构建大型空间虚拟标定场的方式,两台相机同时采集长度尺两端标志点图像;并利用长度尺空间长度作为约束,建立自标定光束平差模型,解算两相机各自的内方位参数和畸变系数及相机之间的相对外方位参数;最后利用重建长度尺的长度进行误差和精度评估。在40 m×10 m×14 m的超大范围下,所提方法重建长度尺时的平均长度误差为0.193 mm,均方根误差为2.316 mm,相对精密度优于1/20000。实验结果表明,所提方法可在超大范围下方便准确地标定双相机系统的全部参数,具有操作简便、成本低、精度高的优点,具有很强的适用性,为超大范围大尺寸结构视觉测量提供了方法参考和数据依据。

关键词：视觉测量超大范围无人机基准长度尺光束平差相对定向

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基于深度学习的舌鳞癌拉曼光谱分割方法

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激光与光电子学进展 2023年第2期60卷 424-431页

作者：刘金阳于明鑫冀胜楠祝连庆张韬丁静雅夏嘉斌北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 中国北方化学研究院集团有限公司北京100089

拉曼光谱能够反映生物组织的分子结构变化,可用于舌鳞癌组织检测。然而,现有方法仅能够鉴别舌鳞癌组织属性,判断组织是否发生癌变,无法定位舌鳞癌组织拉曼光谱的重要谱带区域。因此,提出一种基于深度学习的舌鳞癌组织拉曼光谱重要谱带... 详细信息

拉曼光谱能够反映生物组织的分子结构变化,可用于舌鳞癌组织检测。然而,现有方法仅能够鉴别舌鳞癌组织属性,判断组织是否发生癌变,无法定位舌鳞癌组织拉曼光谱的重要谱带区域。因此,提出一种基于深度学习的舌鳞癌组织拉曼光谱重要谱带区域分割方法。首先,利用光纤拉曼光谱采集设备采集22位病人44块肿瘤组织的拉曼光谱数据,对数据进行预处理、标注,并分为训练集和测试集;然后,建立谱带区域深度卷积神经网络模型,该模型包括三个基本模块,即拉曼光谱特征提取网络、重要谱带推荐网络以及重要谱带回归网络。其中拉曼光谱特征提取网络用于提取舌鳞癌组织光谱特征,重要谱带推荐网络和重要谱带回归网络用于分割舌鳞癌组织光谱的重要谱带区域。实验结果显示,在交并比为0.7的判断标准下,所提方法对舌鳞癌组织重要谱带分割的平均精度为99%。

关键词：拉曼光谱舌鳞癌卷积神经网络光谱分割

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势垒型InAs/InAsSbⅡ类超晶格红外探测器研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2022年第12期51卷 31-46页

作者：张春芳柳渊巩明亮刘炳锋龚蕊芯刘家伯安和平张东亮郑显通鹿利单冯玉林祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100096 光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230002 长春理工大学光电工程学院吉林长春130012

红外探测技术在卫星侦察、军事制导、天文观测、医疗检测、现代通信等重要领域发挥着关键作用。Ⅱ类超晶格(T2SLs)红外探测器作为继碲镉汞探测器之后的新一代红外探测材料,在稳定性、可制造性和成本等方面具有独特优势。势垒型InAs/InAs... 详细信息

红外探测技术在卫星侦察、军事制导、天文观测、医疗检测、现代通信等重要领域发挥着关键作用。Ⅱ类超晶格(T2SLs)红外探测器作为继碲镉汞探测器之后的新一代红外探测材料,在稳定性、可制造性和成本等方面具有独特优势。势垒型InAs/InAsSb T2SLs红外探测器是最具潜力的T2SLs红外探测器之一,近年来其关键性能得到了稳步提高,但仍受吸收系数低、异质外延生长困难和暗电流大等因素的制约。文中综述了Ⅲ-Ⅴ族T2SLs的发展历程,分析了势垒型InAs/InAsSb T2SLs红外探测器的不同势垒结构、关键性能和发展趋势,指出了势垒型InAs/InAsSb T2SLs红外探测器需要解决的关键问题和未来发展方向。

关键词：红外探测器 T2SLs InAs/InAsSb 势垒结构

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