检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2024年第10期44卷 366-384页

作者：高晨谭小地李海峰刘旭福建师范大学光电与信息工程学院福建福州350117 福建省光子技术重点实验室福建福州350117 医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350117 福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350117 福建师范大学信息光子学研究中心福建福州350117 浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

压缩光场显示具有结构简单紧凑、显示空间分辨率高的优点,但求解压缩光场显示图案的迭代算法存在计算量大的问题。随着人工智能技术的发展,基于深度学习的图像生成算法也被应用到三维显示中。提出一种将计算机视觉中执行图像分割任务的U... 详细信息

压缩光场显示具有结构简单紧凑、显示空间分辨率高的优点,但求解压缩光场显示图案的迭代算法存在计算量大的问题。随着人工智能技术的发展,基于深度学习的图像生成算法也被应用到三维显示中。提出一种将计算机视觉中执行图像分割任务的U-Net作为优化压缩光场显示图案的网络模型。根据给定的观看角度生成几组经过数据增强的目标光场数据集作为U-Net的训练集;在U-Net收敛后,将训练完成的U-Net用于生成重建测试目标光场的显示图案。训练和测试结果表明,相比基于堆叠CNN和迭代算法的方法,所提出的基于U-Net的压缩光场显示图案生成方法具有重建质量更高、计算资源少的优势。

关键词：物理光学成像系统压缩光场显示光场渲染深度学习

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大对称视场离轴三反系统设计

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应用光学 2023年第5期44卷 952-958页

作者：黄淮林峰福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室、福建省光子技术重点实验室福建福州350007

离轴反射系统具有不产生色差、无中心遮拦、结构紧凑等特点,但受其非对称结构影响,其视场常常为线视场。基于Zemax设计了一种大对称视场的离轴三反系统,视场为13°×13°,相对孔径为1/5,焦距为800 mm,波长为400 mm~1000 mm... 详细信息

离轴反射系统具有不产生色差、无中心遮拦、结构紧凑等特点,但受其非对称结构影响,其视场常常为线视场。基于Zemax设计了一种大对称视场的离轴三反系统,视场为13°×13°,相对孔径为1/5,焦距为800 mm,波长为400 mm~1000 mm,主镜和三镜为自由曲面,次镜为二次曲面。设计结果表明:对称视场离轴三反系统的点列图直径均方根小于5μm,80%能量在一个像元内,光学传递函数接近衍射极限,各项指标满足应用要求。

关键词：光学设计空间光学离轴三反系统自由曲面大视场

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空间探测相机光学系统的杂散光分析和优化设计

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应用光学 2023年第5期44卷 982-991页

作者：舒政通韩赠崇吴羽婷林志强张昊王敏福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室、福建省光子技术重点实验室福建福州350007

由于空间光环境的复杂性,抑制杂散光对保证空间相机成像性能尤其重要,该文针对宽光谱波段成像的空间探测相机光学系统进行杂散光分析和抑制优化设计。通过SOLIDWORKS和TracePro的无损式数据交互建立光机模型,并从光机材料的表面特性、... 详细信息

由于空间光环境的复杂性,抑制杂散光对保证空间相机成像性能尤其重要,该文针对宽光谱波段成像的空间探测相机光学系统进行杂散光分析和抑制优化设计。通过SOLIDWORKS和TracePro的无损式数据交互建立光机模型,并从光机材料的表面特性、机械结构、镜片透过率等多角度优化杂散光模型,再利用朗伯体光源分别对正反向进行光线追迹,然后结合光机模型的半剖图对系统关键表面进行重点取样分析。分析结果表明:优化后的光机系统在离轴角10.3°~15.4°内,点源透过率值与优化前的系统相比下降了66%~99.4%,在离轴角大于14.2°时点源透过率值接近10^(−4)量级,在离轴角18.4°处杂散光的点源透过率约为10^(−4)量级。最后通过鬼像实验,进一步证明了优化后的光机系统设计方法具有良好的杂散光抑制效果。

关键词：空间探测相机杂散光仿真建模光线追迹点源透过率鬼像

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一款大靶面消热差鱼眼镜头设计

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应用光学 2023年第4期44卷 736-741页

作者：林志强吴羽婷王敏福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350007

为了满足信息化时代对高清鱼眼镜头的应用需求,利用CODE V和Zemax光学软件设计了一款匹配16 mm(1英寸)CCD的大孔径玻塑混合鱼眼镜头。该系统可在光谱为486 nm~656 nm以及850 nm范围内清晰成像,视场角为210°,F数2.0,焦距为4.1 mm,F-... 详细信息

为了满足信息化时代对高清鱼眼镜头的应用需求,利用CODE V和Zemax光学软件设计了一款匹配16 mm(1英寸)CCD的大孔径玻塑混合鱼眼镜头。该系统可在光谱为486 nm~656 nm以及850 nm范围内清晰成像,视场角为210°,F数2.0,焦距为4.1 mm,F-Theta畸变小于7%,边缘照度大于68%。常温下,该系统在奈奎斯特频率91 lp/mm处0.707视场MTF大于0.5,全视场MTF大于0.35。-40℃~+75℃状态下0.707视场MTF大于0.3,全视场MTF大于0.2,满足高低温环境下的使用要求。系统采用7片式玻塑混合的结构形式,具备大视场角、大靶面、大光圈等特征,可广泛应用于高清摄像、安防监控、工业生产等领域。

关键词：光学设计鱼眼镜头大靶面消热差

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15 mm~300 mm宽光谱变焦光学系统设计

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应用光学 2023年第3期44卷 491-499页

作者：吴羽婷林志强王敏福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350007

变焦光学系统不仅适用于照相、监控以及显微等日常生活中,还被广泛应用于航空航天及国防建设等领域。随着应用范围的扩大,对其性能指标的要求也越来越多,该文设计了一款15 mm~300 mm的宽光谱四组元连续变焦光学系统。该系统采用正组补... 详细信息

变焦光学系统不仅适用于照相、监控以及显微等日常生活中,还被广泛应用于航空航天及国防建设等领域。随着应用范围的扩大,对其性能指标的要求也越来越多,该文设计了一款15 mm~300 mm的宽光谱四组元连续变焦光学系统。该系统采用正组补偿结构实现了20×的光学变焦,工作在450 nm~900 nm光谱范围,工作温度范围为-40℃~60℃;采用了18片球面玻璃镜片,总长160 mm,最大口径66 mm,长焦F数优于5,系统结构紧凑,满足小型化要求。系统在可见光波段,中心视场的调制传递函数(modulation transfer function, MTF)>0.4@145 lp/mm,全视场MTF>0.2@145 lp/mm;在近红外波段,中心视场MTF>0.45@60 lp/mm,全视场MTF>0.2@60 lp/mm。从设计结果可以看出,该设计满足高性能指标要求,对于宽光谱、大变倍比、小型化的变焦光学系统设计具有一定的参考意义。

关键词：变焦光学系统宽光谱大变倍比小型化光学无热化

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基于相机与激光雷达融合的目标定位与跟踪

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激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 305-313页

作者：张普刘金清肖金超熊俊峰冯天伟王忠泽福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350007 福建省光子技术重点实验室福建福州350007 福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350007 广州工业智能研究院广东广州511458

环境感知是无人驾驶的关键技术,针对相机缺乏深度信息无法定位检测目标以及目标跟踪精度较差的问题,提出一种基于相机与激光雷达融合的目标定位与跟踪算法。该算法通过图像检测框内的激光雷达点云簇在像素平面的面积比例大小获得检测目... 详细信息

环境感知是无人驾驶的关键技术,针对相机缺乏深度信息无法定位检测目标以及目标跟踪精度较差的问题,提出一种基于相机与激光雷达融合的目标定位与跟踪算法。该算法通过图像检测框内的激光雷达点云簇在像素平面的面积比例大小获得检测目标的定位信息,然后根据检测目标的轮廓点云在像素坐标系下的横向移动速度和纵向移动速度融合图像检测框中心坐标提高目标跟踪精度。实验结果表明:所提目标定位算法正确率为88.5417%,且平均每帧处理时间仅为0.03 s,满足实时性要求;图像检测框中心横坐标的平均误差为4.49 pixel,纵坐标的平均误差为1.80 pixel,平均区域重叠率为87.42%。

关键词：传感器融合机器视觉 3D激光雷达目标定位目标跟踪

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多维调制的全息加密光存储

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中国激光 2023年第18期50卷 127-137页

作者：林达奎宋海洋李枷楠王琨林枭谭小地福建师范大学光电与信息工程学院福建福州350117 医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350117 福建省光子技术重点实验室福建福州350117 福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350117 福建师范大学信息光子学研究中心福建福州350117

大数据时代对数据存储提出了新的需求,数据的存储安全关乎社会稳定与发展。全息加密光存储具有高存储密度、快读取速度、长保存寿命等特点,为海量数据存储提供了有效的解决方案,是保障数据存储安全的有力手段。聚焦于全息光存储领域,论... 详细信息

大数据时代对数据存储提出了新的需求,数据的存储安全关乎社会稳定与发展。全息加密光存储具有高存储密度、快读取速度、长保存寿命等特点,为海量数据存储提供了有效的解决方案,是保障数据存储安全的有力手段。聚焦于全息光存储领域,论述了以振幅、相位和偏振等作为调制变量的全息加密光存储的基本原理,介绍了常见的全息加密光存储技术及其性能影响因素,梳理了大量密钥的管理方法,最后总结了各技术特点,并对全息加密光存储的未来发展进行了展望。

关键词：全息全息存储全息加密光存储光的多维调制存储安全

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光声成像中激光光源的优化

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激光技术 2024年

作者：宁鹏轩戈传辉王金瑞李晖吴淑莲福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室

为了优化光声成像系统的光斑形状，采用将传统圆形光斑准直并转换为线形光斑的方法，进行了分析和实验验证。通过软件设计双凸透镜对激光光束进行准直，将光束的平均发散角度减小到原来的26%；采用波纹透镜代替传统柱透镜，通过衍射效... 详细信息

为了优化光声成像系统的光斑形状，采用将传统圆形光斑准直并转换为线形光斑的方法，进行了分析和实验验证。通过软件设计双凸透镜对激光光束进行准直，将光束的平均发散角度减小到原来的26%；采用波纹透镜代替传统柱透镜，通过衍射效应将圆形光斑有效转换为线形光斑，使光斑能量分布更加均匀并扩大了扫描范围，从而提升了实验的稳定性和一致性。结果表明，准直后的激光光束在不同距离下均形成宽度一致的均匀光斑，光斑平均宽度大小在10 mm左右，而未经准直的光束由于发散角较大，经测试平均宽度大小为20 mm，但光斑宽度变化跨度较大，光斑大小随距离改变明显不均匀；在添加波纹镜将圆形光斑转换为线形光斑后，线形光斑在4 cm和8 cm距离下的光斑大小基本保持不变，线形光斑的应用显著扩大了成像范围和覆盖面积。这一方法与以往采用柱透镜和传统激光技术的成像方式形成了鲜明对比，光声成像中激光光源的优化为光声成像效果提供了有效的保障。

关键词：生物光学光束准直光斑转换波纹透镜

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光学相干层析成像在肾病诊疗中的应用研究

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中国激光 2025年

作者：吴淑莲方玉宏林晖汪涵陈郁福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室闽南师范大学物理与信息工程学院

肾脏作为人体的关键器官之一，承担着血液净化与电解质平衡调节的重要职责。面对各类急慢性损害，肾脏组织可能发生结构性改变，从而导致其功能受损。现有的临床评估手段在检测肾脏状况时存在包括无法实现实时监测、操作侵入性强、费用... 详细信息

肾脏作为人体的关键器官之一，承担着血液净化与电解质平衡调节的重要职责。面对各类急慢性损害，肾脏组织可能发生结构性改变，从而导致其功能受损。现有的临床评估手段在检测肾脏状况时存在包括无法实现实时监测、操作侵入性强、费用高昂以及图像分辨率较低等问题。光学相干层析成像技术（OCT）凭借其高分辨率、快速成像及无创性等优势，在肾脏健康状况评估及相关疾病的诊断中展现出广阔的研究前景。本文从应用OCT成像评估移植肾脏活性的研究出发，综述了目前OCT在肾脏诊疗中的技术发展，介绍了OCT技术在肾脏微观结构成像、血流动力学监测，以及在识别肾脏病理性变化（包括肿瘤发生和慢性肾病）中的应用情况及潜在价值。

关键词：肾脏多功能OCT 大视场OCT 微创OCT

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一维会聚非傍轴高斯光束焦线附近的光场特性

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中国激光 2022年第3期49卷 50-56页

作者：郭福源李连煌郑华福建师范大学光电与信息工程学院激光与光电子技术研究所光子技术福建省重点实验室医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350007

傍轴近似常被用于光束传输理论的表达,数值计算常被用于非傍轴光束的传输特性分析。为了使一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性更加简明,本文基于倾斜因子由观察方倾斜角余弦平方根表达的非傍轴衍射积分公式,给出了符合行波场辐射能守恒... 详细信息

傍轴近似常被用于光束传输理论的表达,数值计算常被用于非傍轴光束的传输特性分析。为了使一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性更加简明,本文基于倾斜因子由观察方倾斜角余弦平方根表达的非傍轴衍射积分公式,给出了符合行波场辐射能守恒定律的一维会聚非傍轴高斯光束的焦平面光场分布表达,同时给出了焦点附近一维会聚非傍轴高斯光束的轴上点光强和相位特性表达。当一维会聚非傍轴高斯光束的最大倾斜角远大于高斯光束的远场发散角时,合理的观察方倾斜因子可将高斯光束传输特性从傍轴领域延拓到非傍轴领域。本文阐明了一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性,并验证了用观察方倾斜角余弦平方根表达观察方倾斜因子的合理性。

关键词：衍射光束传输倾斜因子非傍轴高斯光束聚焦

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