應用光學最新期刊目錄

基于改進YOLOv8的太陽黑子自動識別————作者：南旭東;王瑞;牛思博;趙志軍;班夢威;陳小改;劉鐘燕;

摘要：隨著眾多地面和空間太陽望遠鏡的投入使用，產生了大量的太陽圖像數據。基于光球圖像的太陽活動區實測研究是一個重要話題。例如，太陽黑子的形成與演化問題，黑子旋轉以及動力傳輸問題等，這些都需要對太陽黑子進行大量的統計分析。因此，黑子的自動識別則是開展研究的關鍵步驟。本文依據太陽黑子形態特征及其在日面上的位置，將其分為規則黑子、不規則黑子、小黑子、黑子群、邊緣黑子以及邊緣黑子群六大類，并提出一種太陽黑子識別...

基于三角剖分以及相似性約束的星座識別方法————作者：吳佩汶;林彬;

摘要：星座識別用于在天文圖像中識別出已知星座，是天文觀測的重要基礎。現有的星座識別算法聚焦于星歷表的使用，缺乏僅利用圖像信息的針對性研究。本文提出一種基于三角剖分以及相似性約束的星座識別方法。該方法使用Delaunay三角剖分構造三角形，以內角角度相似性進行匹配識別，并依據匹配星點得分情況實現初篩；引入確定點與被測點組合的方式，實現目標星座的選取。實驗結果表明，本文提出的方法在相對較短的識別時間內，平均...

基于表貼式應變傳遞的光纖光柵匹配解調研究————作者：黃南;賈書海;王龍寧;楊澤航;李宇杰;

摘要：光纖布拉格光柵傳感器應用前景廣闊，限制其大量實際應用的主要障礙是傳感信號的高速高精度解調。介紹了一種匹配光柵濾波解調的方法及系統：數值模擬了反射式匹配濾波解調法，并對表貼式應變傳遞模型進行了改進，建立了光纖-膠體-壓電堆疊三層模型，通過仿真確定了光纖光柵黏接在壓電堆疊上的具體參數；搭建了匹配解調系統，探究了在壓電堆疊上黏接多根光纖光柵來擴寬解調范圍的方法，并以希爾伯特變換尋峰算法實現了光纖光柵中心...

基于方波相位調制的多波長位移干涉測量————作者：劉琪;陳善勇;

摘要：相位生成載波（phase generated carrier, PGC）技術是多波長光纖位移傳感器（multi wavelength fiber displacement sensor, MWFDS）中的核心技術。提出一種基于方波信號相位調制和解調（square-wave phase modulation and demodulation, SWPMD）的方法，研究構建了相應的光路系統，精確控制方...

基于視場壓縮的快照式光譜成像技術————作者：張杰;薛鵬;張瑞;吳倩楠;

摘要：針對快照式成像芯片和成像光學元器件視場角度敏感問題，設計了一款基于視場壓縮的快照式光譜成像系統。該系統由前置視場壓縮系統、光闌、后置成像鏡頭組和光譜成像芯片四部分組成，通過前置光學系統的Zemax光學設計，實現了450 nm～800 nm波長范圍內將±10°視場壓縮為±3°，最大波相差小于1/4波長；設計的后置鏡頭組用于校正光學系統的色差、球差等像差；整個光學系統各個視場的RMS(root mea...

基于角度調諧窄帶濾光片的光譜圖像采集系統————作者：蔣勝廣;蔡淵;李天松;孫逢圓;郭萬鵬;劉仁森;鐘沃樓;

摘要：分光元件是光譜成像系統的重要光學元件，濾光片分光是一種常見且有效的分光手段。提出了基于角度調諧窄帶濾光片分光的光譜成像系統，通過調整濾光片與入射光之間的夾角，使得透射光譜的中心波長發生偏移，從而實現特定波長范圍內的光譜成像。該系統主要由可調濾光片的光學鏡頭、角度調諧裝置、CMOS相機和上位機構成，系統的視場角為17.5°、F#為8、焦距為26 mm、總長為200 mm，各波段MTF曲線在96 lp...

基于多尺度特征交互和邊界優化的遙感圖像語義分割————作者：張晗;吳希文;劉勛;

摘要：對遙感圖像進行語義分割是一項具有重要理論意義和實用價值的任務。遙感圖像中含有豐富的地物信息，邊界處的像素信息也較難判定，分割難度較大。基于Mask2Former架構，提出了改進的多尺度特征交互架構Mask2Former-MS和邊界優化架構Mask2Former-BR。前者利用雙線性插值法進行上采樣和下采樣，來達到特征融合的效果，并引入通道注意力機制減少冗余信息的影響；后者通過空洞卷積金字塔池化模塊...

結合語義分割的灰度圖像彩色化————作者：高曉寧;尹麗菊;王峰;鄧玉林;秦怡鳴;

摘要：圖像彩色化是計算機視覺領域備受關注的核心問題之一，近年來吸引了越來越多的研究者。彩色化技術提高了人眼對灰度圖像，特別是微光圖像中目標的識別率和場景的理解力，但目前彩色化方法仍然存在顏色溢出、顏色偏差和邊界模糊等問題。為解決上述問題，提出了一種結合語義分割的灰度圖像彩色化方法。該方法設計了一個由分類子網絡、語義分割子網絡組成的彩色化網絡，將語義分割子網絡和分類子網絡提取的特征融合到彩色化網絡中，引導...

Delta勢壘結構對CMOS圖像傳感器表面暗電流抑制仿真研究————作者：鐘榮;閆磊;郝昆;

摘要：在CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor)圖像傳感器表面形成具有Delta結構（delta-doping）的勢壘可以有效地解決傳統CMOS圖像傳感器在輻照環境中的性能變化問題，勢壘寬度、高度參數直接影響CMOS圖像傳感器表面暗電流，以及表面探測信號的效率。假設電子的總能量和橫截隧穿方向滿足薛定諤方程，計算了隧穿概率以及隧穿高度與寬度的關系，得出De...

基于梯度引導的輕量化紅外圖像超分辨率重建————作者：朱琨;沈良吉;姜文濤;葉超杰;黎中豪;魏巍;劉吉龍;

摘要：現有的圖像超分辨率網絡大多針對可見光圖像，對紅外圖像超分辨率的研究較少，且大多沿用可見光圖像超分辨率。針對紅外圖像分辨率低、邊緣模糊等問題，提出了一種基于梯度引導的紅外圖像超分辨率重建網絡。該網絡充分利用低分辨率紅外圖像中的梯度信息，將梯度圖與提取出的特征相融合，使最終生成的高分辨率圖像邊緣更加清晰、對比度更高。對比實驗與消融實驗的結果表明，本文方法在紅外圖像超分辨率重建中優于其他對比方法，生成的...

《應用光學》征稿/廣告簡則

摘要：<正>《應用光學》是中國兵工學會和中國兵器工業第二〇五研究所共同主辦的學術類期刊,本刊為中文核心期刊和中國科技核心期刊,國內外公開發行。1征稿范圍凡以光學科研為主體(交叉學科須側重光學領域),有廣闊研究前景、具有國內外領先水平或獨創意義的學術論文,有一定獨立見解的理論論述,并有可靠數據的試驗報道,有科學依據的技術應用,都歡迎投稿。《應用光學》目前開設的欄目有:光電系統工程(含軍用光學)...

全國產化公里級單光子測距系統————作者：鄧陽陽;馬必楊;侯大祿;肖杰峰;歐洋;熊玉朋;

摘要：單光子激光雷達相較于傳統線性激光雷達，具備更高的探測靈敏度、時間分辨率和光子利用率，在遙感測繪、軍事偵查、偽裝識別等領域發揮著重要作用。介紹了一種1.5μm波段全國產化單光子測距系統，自主構建1.5μm高緊湊光纖光源系統，具備自適應降噪、降頻功能，能降低系統暗計數并消除模糊距離，高精度時間數字轉換器（time-to-digital converter,TDC）與單光子探測系統進行系統集成以控制整體...

基于光譜的SF₆分解物中SO₂濃度檢測儀設計————作者：劉偉;毛逸凡;霍思佳;楊帥;

摘要：針對電氣設備內六氟化硫（SF₆）分解物中二氧化硫（SO₂）濃度檢測問題，對紫外吸收光譜分析模塊設計和數據處理方法進行了研究。采用低功耗脈沖氙燈光源縮短預熱時間，設計了多次反射的長光程氣體吸收池，有效縮短響應時間；光源和微型光譜儀與氣室直接耦合，減少用氣量，穩定性更好。在280 nm～320 nm譜段進行SO₂濃度反演，采用偏最小二乘...

高斯脈沖激光灼燒TC4鈦合金時變溫度場特性————作者：李隆;賀政隆;李昕陽;寧江浩;紀玉瀟;楊恒鑫;石鐠;張春玲;

摘要：TC4鈦合金具有優良的耐蝕性、低密度、高比強度及較好的韌性和焊接性等一系列優點，在航空航天領域起到越來越重要的作用。以有限元分析方法為基礎，利用熱傳導方程對TC4鈦合金圓盤溫度場進行了數值計算。分析了脈沖激光加工金屬材料的工作特點，建立了符合實際加工特點的熱模型，數值分析了TC4鈦合金溫度場隨激光功率、光斑半徑及激光脈寬的影響規律。研究結果表明：若使用中心激光波長為1 064 nm，激光功率為2 ...

金屬板表面缺陷檢測系統的設計與實現————作者：謝一博;程進;杭良毅;譚葉青;劉衛國;

摘要：為解決金屬表面缺陷檢測中傳統算法類型單一、調試難度大的問題，設計了一種分布式孔徑檢測成像系統以實現超分辨重建。在此基礎上，提出了一種改進模板-差分檢測算法。首先，應用自適應非局部均值濾波和大尺度中值濾波預處理后，進行差分運算；其次，基于結構相似性指數實現自適應二值化；最后，利用缺陷的面積、形狀和顏色等先驗特征信息，將劃痕、空洞缺陷和鉚釘進行分類。實驗結果表明，改進模板-差分方法在召回率和精確率上都...

太陽光譜儀輻亮度響應度定標系統————作者：張建文;鄧偉杰;李博;吳珩;林冠宇;

摘要：研究太陽光譜對于科學發展和人類社會有著深遠的意義。根據該要求設計出的星載太陽成像光譜儀，其在地面定標時，直接進行輻亮度響應度定標后得到的輻亮度響應度信噪比較低，不確定度較大，難以實現對輻亮度響應度的精確測量。因此構建了太陽輻亮度高光譜響應度定標系統，進行系統整機輻亮度響應度測試。提高了待測太陽成像光譜儀定標試驗的定標精度，獲得了2.8倍動態范圍提升，產生的擴展不確定度可以達到4.60%。該輻亮度響...

用于旋光檢測的高頻率小延遲量彈光調制器設計————作者：呂健寧;張瑞;薛鵬;郭浩杰;徐承雨;王志斌;

摘要：針對彈光調制器（photoelastic modulator, PEM）在高精度旋光檢測中對小延遲量測量的需求，提出了一種旋光檢測高頻小延遲PEM方案。通過COMSOL(COMSOL multiphysics)有限元仿真模擬駐波模式下的諧振頻率在120 kHz附近的PEM，進行振動模態分析和尺寸確定，并設計加工高頻小延遲PEM樣品。對PEM樣品進行實驗驗證，通過FPGA(field program...

無人機載晝夜單通道自然感彩色熱成像技術————作者：盛典;金偉其;李力;王霞;裘溯;

摘要：為提高無人機在復雜環境下的環境感知和目標識別能力，探索無人機載晝夜單通道自然感彩色熱成像技術,基于深度學習技術，構建了兩種圖像彩色化技術：基于多判別器生成對抗網絡的紅外圖像彩色化網絡(thermal image visualization net,TIVNet)、基于區域自分割的語義引導擴散模型的紅外圖像彩色化網絡(region-aware semantic-guided diffusion mo...

基于光纖EFPI聲傳感器的多種類小型旋翼無人機探測與識別————作者：丁柔;趙起超;王昊琦;楊霖;任宏昭;肖爽;劉彬;

摘要：提出一種基于石墨烯膜片的非本征型光纖法布里-珀羅干涉儀（extrinsic Fabry-Perot interferometer based on optical fiber,EFPI）聲傳感器，結合卷積神經網絡（convolutional neural networks, CNN）和長短期記憶網絡（long short term memory network, LSTM）級聯模型，用于多種類小型...

基于YOLO-SCAT的可見光圖像無人機小目標檢測算法————作者：陳海永;劉博洋;晏行偉;

摘要：非法使用民用低空小型無人機事件頻發，嚴重威脅國家和社會和諧發展。針對基于可見光的無人機小目標檢測存在漏檢、誤檢和檢測平均精度不高等問題，提出了YOLO-SCAT（YOLO-SCConv ATT）算法模型，通過重構ELAN（efficient layer aggregation networks）結構，減少空間和通道冗余特征；同時引入注意力機制CBAM（convolutional block att...

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