光電工程最新期刊目錄

圖注意力Transformer網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分————作者：韓婷;葉佳;閆連山;甘宗鑫;

摘要：針對有限元分析中自適應(yīng)網(wǎng)格劃分面臨的計算精度與效率協(xié)同優(yōu)化難題，本研究提出基于注意力融合機制的GTF-Net框架。該模型創(chuàng)新融合圖注意力網(wǎng)絡(luò)與Transformer架構(gòu)，通過多頭交叉注意力模塊實現(xiàn)局部幾何特征與全局物理場的動態(tài)耦合，增強對奇異場及復(fù)雜邊界的表征能力。經(jīng)光波導(dǎo)傳輸和貝塞爾函數(shù)雙案例驗證，相較傳統(tǒng)Scikit-FEM (skFem)方法，GTF-Net在保持計算效率優(yōu)勢的同時，梯度誤差...

融合PVTv2和DenseNet121的雙注意力視網(wǎng)膜病變分級算法————作者：梁禮明;鐘奕;陳康泉;王成斌;

摘要：針對視網(wǎng)膜眼底病變圖像數(shù)據(jù)集類間分布不均和病灶區(qū)域識別困難的問題，提出一種融合金字塔視覺變壓器(pyramid vision transformer v2, PVTv2)和DenseNet121雙注意力視網(wǎng)膜病變分級算法。首先，該算法經(jīng)由PVTv2和DenseNet121組成的雙分支網(wǎng)絡(luò)，對視網(wǎng)膜圖像的全局和局部信息進行初步提取；其次，在PVTv2和DenseNet121輸出處分別采用空間通道協(xié)同...

輕小型紅外相機低溫焦面預(yù)置技術(shù)————作者：金忠瑞;宋俊儒;王超;王聰;何東科;劉志遠;張生杰;王春雨;

摘要：針對低溫紅外光學(xué)系統(tǒng)對溫度敏感、常溫裝調(diào)、低溫下離焦和相機常溫焦面預(yù)置準(zhǔn)確度低的問題，提出一種基于光機聯(lián)合仿真與干涉測量及線性位移測量相結(jié)合的低溫紅外系統(tǒng)離焦測試技術(shù)。首先分析引起紅外光學(xué)系統(tǒng)低溫離焦的主要因素，運用光機仿真計算出離焦量數(shù)據(jù)，再利用Power對焦點位置敏感的特性，建立光學(xué)系統(tǒng)低溫干涉測試光路，結(jié)合高精度位移測量，實現(xiàn)紅外光學(xué)系統(tǒng)低溫離焦量的測試。運用該技術(shù)對某181 mm口徑的輕小...

YOLOv8-GAIS：一種改進的無人機航拍目標(biāo)檢測算法————作者：李凱璇;劉曉鋒;陳強;張澤江;

摘要：針對昏暗場景中背景復(fù)雜導(dǎo)致目標(biāo)邊緣模糊、小目標(biāo)易被遮擋和誤檢漏檢的問題，提出一種改進的YOLOv8s算法—YOLOv8-GAIS。采用四頭自適應(yīng)多維特征融合(four-head adaptive multi-dimensional feature fusion,FAMFF)策略，過濾空間中的沖突信息。添加小目標(biāo)檢測頭，解決航拍視角下目標(biāo)尺度變化大問題。引入空間增強注意力機制(spatially e...

基于自適應(yīng)雙域注意力網(wǎng)絡(luò)的遙感圖像重建————作者：吳菲;陳嘉誠;楊俊;王萬良;李國慶;

摘要：隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(convolutional neural networks, CNN)和Transformer模型的快速發(fā)展，它們在遙感圖像超分辨率(remote-sensing image super-resolution, RSISR)重建任務(wù)中取得了顯著進展。然而，現(xiàn)有方法在處理不同尺度物體特征時表現(xiàn)不足，同時未能充分挖掘通道與空間維度間的隱性關(guān)聯(lián)，限制了重建性能的進一步提升。針對上述問題...

光纖光柵頸部脈搏監(jiān)測裝置的分析方法————作者：閆希研;馮艷;張華;

摘要：針對目前頸部脈搏監(jiān)測裝置不便攜帶、信號處理復(fù)雜等缺點，設(shè)計一款光纖布拉格光柵(fiber Bragg grating,FBG)頸部脈搏監(jiān)測裝置。使用該裝置監(jiān)測志愿者1、2在靜坐和仰臥時3種狀態(tài)(靜息、運動和劇烈運動)下的頸部脈搏各10 s。利用傅里葉變換對其進行處理，得到其頻率與手環(huán)、血氧儀監(jiān)測的頻率誤差都小于10%，對不同狀態(tài)的各自周期進行皮爾遜相關(guān)性分析，得到其相關(guān)性大于0.9。利用隨機森林對...

自適應(yīng)全景聚焦X射線圖像違禁品檢測算法————作者：崔麗群;楊瑩瑩;金海波;吳正偉;

摘要：針對X射線安檢圖像中樣本重疊遮擋占比高、關(guān)鍵特征提取困難、背景噪聲大導(dǎo)致的漏檢和誤檢問題，提出一種自適應(yīng)全景聚焦X射線圖像違禁品檢測算法。首先，設(shè)計前景特征感知模塊，通過強化前景目標(biāo)的邊緣結(jié)構(gòu)和紋理細節(jié)，精準(zhǔn)區(qū)分違禁品和背景噪聲，提高特征表達的準(zhǔn)確性和完整性。然后，結(jié)合多分支結(jié)構(gòu)和雙重交叉注意力機制構(gòu)造多路徑雙維信息整合模塊，優(yōu)化通道和空間維度的特征交互與融合，加強關(guān)鍵特征的提取能力，有效抑制背景...

傾斜校正中基于重復(fù)控制的高頻擾動抑制方法————作者：馮念;唐濤;胡龍;

摘要：擾動抑制尤其是超過閉環(huán)帶寬外的高頻擾動抑制是實現(xiàn)傾斜校正系統(tǒng)高精度穩(wěn)定控制的核心。重復(fù)控制具有周期性的軌跡跟蹤和擾動抑制的良好性能，應(yīng)用于高精度系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。對傾斜校正系統(tǒng)的高頻擾動抑制問題進行分析，并研究基于重復(fù)控制的高頻擾動抑制性能。針對傳統(tǒng)重復(fù)控制器存在的固有頻率漂移和水床放大問題，研究設(shè)計一種基于Youla參數(shù)化的梳狀重復(fù)控制器來抑制超過閉環(huán)帶寬外的高頻擾動。針對重復(fù)控制階次取整數(shù)時僅對...

基于多任務(wù)注意力機制的無參考屏幕內(nèi)容圖像質(zhì)量評價算法————作者：周子鐿;董武;陸利坤;馬倩;侯國鵬;張二青;

摘要：提出一種基于多任務(wù)注意力機制的無參考屏幕內(nèi)容圖像質(zhì)量評價算法(multi-task attention mechanism based no reference quality assessment algorithm for screen content images, MTA-SCI)。MTA-SCI首先使用自注意力機制提取屏幕內(nèi)容圖像的全局特征，增強對屏幕內(nèi)容圖像整體信息的表征能力；然后使用...

基于三維與二維特征融合的無參考點云質(zhì)量評價————作者：劉太偉;郁梅;屠仁偉;

摘要：隨著點云數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實、計算機視覺、機器人等領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，點云獲取與處理中的失真評價正成為一個重要的研究問題。考慮到點云三維信息對幾何失真敏感、點云二維投影圖包含豐富的紋理和語義信息，提出一種基于三維與二維特征融合的無參考點云質(zhì)量評價方法，以有效結(jié)合點云的三維與二維特征信息，提高點云質(zhì)量評價的準(zhǔn)確性。對于三維特征提取，先對點云進行最遠點采樣，以選取的點為中心生成互不重疊的點云子模型，盡可能地覆...

大口徑ULE分塊鏡曲率半徑調(diào)整能力分析————作者：趙凱倫;宋劉幸;孫德偉;黃巧林;田國梁;賀金平;胡瑞;

摘要：針對未來大口徑分塊光學(xué)系統(tǒng)在軌變構(gòu)重構(gòu)問題，提出一種大范圍曲率可調(diào)的輕量化設(shè)計方法。首先分析了壓電陶瓷材料特性與熱應(yīng)變本構(gòu)方程之間的關(guān)系，推導(dǎo)出壓電應(yīng)變可以由熱應(yīng)變精確等效，并根據(jù)撓性曲線方程解算出壓電陶瓷變形量，由此實現(xiàn)對邊距離為510 mm、曲率半徑為9000 mm的ULE (ultra low expansion glass)分塊鏡參數(shù)化建模。仿真結(jié)果表明：54個交錯式促動器在±20 V控制...

融合動態(tài)特征增強的遙感建筑物分割————作者：肖振久;田昊;張杰浩;曲海成;

摘要：針對遙感地物建筑物圖像目標(biāo)尺度差異大、樣本空間分布不均衡、地物邊界模糊、場景區(qū)域跨度大所導(dǎo)致的分割效果不佳問題，本文提出一種融合動態(tài)特征增強高精度遙感建筑物分割算法。首先，構(gòu)建New＿GhostNetV2網(wǎng)絡(luò),利用自適應(yīng)上下文感知卷積，增強算法對樣本空間特征的捕捉能力。其次，采用Ghost Convolution結(jié)合跳躍連接和特征分支策略設(shè)計多層級信息增強模塊，增強特征整合。隨后引入級聯(lián)注意力CG...

基于異常樣本檢測的葉片修復(fù)機器人手眼標(biāo)定優(yōu)化方法————作者：楊文;沙玲;范狄慶;張海峰;白家宇;

摘要：為了降低葉片修復(fù)機器人視覺系統(tǒng)中隨機誤差對手眼標(biāo)定的影響，提出了一種基于異常樣本檢測的手眼標(biāo)定優(yōu)化方法。首先，建立手眼矩陣的線性方程，通過奇異值分解(SVD)求解手眼矩陣的初始值；隨后，利用初始值對樣本進行反演操作，并基于Z-分?jǐn)?shù)檢測和剔除異常樣本，以獲取更高準(zhǔn)確性的手眼矩陣；最后，將得到的手眼矩陣作為優(yōu)化的初始值，采用單位四元數(shù)表示旋轉(zhuǎn)，并使用Levenberg-Marquardt算法對初始值進...

金屬管件表面微尺度磕碰傷的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建————作者：劉子豪;陶國好;薛峰;鹿業(yè)波;楊俊;

摘要：金屬管件表面微小缺陷低檢出率是工業(yè)零部件檢測中面臨的關(guān)鍵問題。針對此問題，本文構(gòu)造一種改進YOLOv9-MM模型，以提高小目標(biāo)檢測的準(zhǔn)確性。設(shè)計了一種針對精密金屬管件的圖像實時采集系統(tǒng)，采用環(huán)形光源結(jié)合遠心鏡頭，可實現(xiàn)管件表面的全角度覆蓋，消除缺失區(qū)域?qū)е碌穆�檢問題；引入淺層網(wǎng)絡(luò)的特征圖，結(jié)合Dysample上采樣模塊，實現(xiàn)深度特征的動態(tài)融合；通過改進損失函數(shù)，提高小目標(biāo)檢測的準(zhǔn)確率。結(jié)果表明，所...

改進YOLOv8的焊縫表面缺陷檢測算法————作者：張潤梅;潘晨飛;陳梓華;陳中;袁彬;

摘要：針對復(fù)雜背景下焊接缺陷特征不明顯、背景信息復(fù)雜，導(dǎo)致傳統(tǒng)缺陷檢測算法在實際應(yīng)用中精度不佳，特征丟失等問題，本文提出一種改進自YOLOv8的焊縫表面缺陷檢測算法(GD-YOLO)。模型首先引進特征提取模塊與卷積模塊融合，增強模型信息的提取能力；然后在頸部網(wǎng)絡(luò)中嵌入Slim-Neck結(jié)構(gòu)并在特征融合階段引用上采樣算子CAFARE，輔助增強模型性能；其次，改進注意力機制模塊，使之在不顯著增加計算負擔(dān)的情...

內(nèi)窺鏡下提高出血點可見性的飽和度色調(diào)映射算法————作者：宋萌;倪旭翔;王立強;袁波;陳可;張基強;

摘要：針對內(nèi)窺鏡手術(shù)中淹沒性出血點可見性差影響止血操作時間的問題，提出了一種4LED照明結(jié)合飽和度-色調(diào)映射算法的出血點增強顯示方法。該方法使用對粘膜組織和不同濃度血液成像具有特異性的4個窄帶LED進行同步照明，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氙燈光源實現(xiàn)彩色成像；然后在xyY顏色空間中，對彩色圖像的飽和度信息進行拉伸后再向色調(diào)映射，進而有效提升淹沒性出血點與出血點周圍區(qū)域的色差。針對動物材料的硬鏡體外實驗結(jié)果表明，飽和度...

融合Transformer自適應(yīng)特征選擇的結(jié)直腸息肉分割————作者：梁禮明;康婷;王成斌;陳康泉;李俞霖;

摘要：針對結(jié)直腸息肉分割中區(qū)域誤分割和目標(biāo)定位精度不足等挑戰(zhàn)，本文提出一種融合Transformer自適應(yīng)特征選擇的結(jié)直腸息肉分割算法。首先通過Transformer編碼器提取多層次特征表示，涵蓋從細粒度到高層語義的多尺度信息；其次設(shè)計雙重聚焦注意力模塊，通過融合多尺度信息、空間注意力和局部細節(jié)特征，增強特征表達與辨識能力，顯著提升病灶區(qū)域定位精度；再次引入分層特征融合模塊，采用層次化聚合策略，加強局部...

融合邊緣特征與細節(jié)感知網(wǎng)絡(luò)的YOLOv8s髖關(guān)節(jié)關(guān)鍵點檢測算法————作者：呂佳;段訓(xùn)祿;陳欣;

摘要：髖關(guān)節(jié)關(guān)鍵點的準(zhǔn)確識別對于提高發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良診斷精度具有重要意義。然而，在兒童髖關(guān)節(jié)X射線圖像中，關(guān)鍵點所在的骨骼區(qū)域通常對比度低和邊緣模糊，導(dǎo)致邊緣特征不明顯。同時，在特征提取過程中，下采樣操作會進一步弱化邊緣信息。此外，關(guān)鍵點鄰域內(nèi)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)易受背景干擾，這些因素均限制了關(guān)鍵點的精確定位。為此，本文提出了一種融合邊緣特征與細節(jié)感知網(wǎng)絡(luò)的YOLOv8s髖關(guān)節(jié)關(guān)鍵點檢測算法。該算法在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)...

Risley光柵跟瞄系統(tǒng)指向誤差分析————作者：董云沖;李小明;陳希來;楊盛;付越;

摘要：Risley光柵跟瞄系統(tǒng)主要由兩片旋轉(zhuǎn)的偏振光柵組成，光源經(jīng)過偏振光柵衍射后實現(xiàn)在圓錐形范圍內(nèi)的光束指向，進而對目標(biāo)進行捕獲、跟蹤。而指向精度作為Risley光柵跟瞄系統(tǒng)的重要指標(biāo)，不僅受伺服與光學(xué)系統(tǒng)影響，還受Risley光柵跟瞄系統(tǒng)中雙光柵轉(zhuǎn)臺的天線安裝位置精度以及軸系裝配誤差等系統(tǒng)誤差影響。為此，本文主要對Risley光柵跟瞄系統(tǒng)中的各系統(tǒng)誤差源及其造成的指向誤差進行分析，首先建立系統(tǒng)誤差數(shù)...

慣性穩(wěn)定平臺中的雙觀測器寬頻擾動抑制技術(shù)————作者：邊啟慧;苗青青;唐濤;馬浩統(tǒng);

摘要：如何增強光學(xué)載荷與運動平臺間的主動隔振能力一直是光電跟蹤系統(tǒng)面臨的難題。提出一種雙觀測器方法實現(xiàn)慣性穩(wěn)定平臺中的寬頻擾動抑制。雙觀測器方法包含兩方面：其一，經(jīng)典誤差觀測器通過低通濾波器的設(shè)計而具有較強的低頻抑制能力；其二，飽和加速度擾動觀測器根據(jù)自身穩(wěn)定性條件調(diào)整飽和閾值與濾波器帶寬，改善其擾動抑制特性并完成對中高頻擾動的抑制。雙觀測器綜合了二者的優(yōu)勢，同時分析了兩種觀測器間的相互作用以更好地參數(shù)...

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