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摘要

提出一种用于半导体芯片表面裂纹瞬时成像检测的线激光锁相热成像新技术。该技术系统由线扫描激光源、高速红外照相机及控制计算机组成,由线激光束扫描目标芯片表面并利用红外相机测量热波传播。提出新型无基线裂纹可视化算法,裂纹可导致热波阻挡现象,故被自动可视化和诊断,不依赖由目标芯片原始状态所获得的基线数据。对芯片在制造过程中产生细微裂纹进行研究,实验证明热成像新技术可对宽度为几十微米的裂纹进行可视化。

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摘要

为了解决对小目标物体识别精度较差的问题,提出了一种双注意力模型引导的目标检测算法。该方法基于单阶段检测算法的实现原理,通过引入两种注意力模型来提升检测性能,尤其是对小目标物体。首先在卷积神经网络中引入一个多尺度特征级联注意力模块,对原始卷积神经网络的特征图中各区域进行不同重要程度的关注,降低特征图的背景及负样本信息的干扰,特别是在浅层特征图中可对小目标物体进行有效的关注。此外,密集连接的方式缓解了网络反向传播过程中梯度消失的问题。其次,对融合后的特征引入显著通道自注意力模块,区分特征图不同通道,筛选出有用的通道信息,使待检测的特征更具表征性。在目标检测基准数据集COCO上进行测试,验证了所提方法的有效性和先进性。

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摘要

提出一种基于马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)框架的子图学习方法,该方法通过构建马尔科夫链实现子图在状态空间中的迭代,最终得到用于匹配的最优子图,以有效提高图匹配的精度,减少离散值的影响。在此过程中,所提方法可以在一对一的匹配约束下有效保存成对的匹配点,同时避免了离散值和畸变值的影响。实验分别在合成图像数据集、真实图像数据集、3D模型数据集上展开,实验结果证明了所提方法在图匹配过程中的优越性。

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摘要

基于内容的医学图像检索方法是近年来计算机视觉领域的研究热点,已经广泛应用于计算机辅助诊断的研究中。概述了基于内容的医学图像检索方法的研究进展及意义,介绍了当前主流的医学图像检索算法及其优缺点,旨在引导研究人员快速了解本领域的研究内容。医学图像检索的研究主要分为特征提取和相似性度量两部分。从传统特征提取及近年来兴起的基于深度学习的特征提取入手来介绍医学图像的特征提取方式;而相似性度量部分则详细列举了马氏距离度量、词汇树以及哈希算法。最后概述了医学图像检索领域的相关反馈技术及当前常用的图像检索系统,并讨论了医学图像检索未来可能的研究方向及相关难点。

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摘要

关联成像以其非定域性、抗干扰能力强等特点得到研究人员的广泛关注,在三维成像、遥感成像、生物医疗、国防军事等领域具有广阔的应用前景。本综述根据发展阶段的不同,详细介绍了纠缠双光子关联成像、(赝)热光关联成像和计算关联成像的发展历程及应用现状,尤其是近年来微光相机(ICCD)的出现为关联成像发展带来的促进作用及最新进展。针对热光关联成像的物理本质进行了简单的讨论,对关联成像的实际应用进行了展望。

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摘要

为了制造高精度塑料衍射微透镜,提出采用Taguchi方法在大范围内选择工艺参数,通过信噪比确定显著影响微结构成型精度的工艺参数,并通过加权综合评分法进行多目标优化获得最优参数组合。结果表明保压压力、模具温度和保压时间对微结构成型精度具有显著影响。为了提高衍射微结构成型精度,分析了衍射微透镜注塑成型误差的主要来源并建立了误差补偿模型。实验结果表明注塑成型的衍射微结构高度误差为5.69%,周期宽度误差为6.16%,衍射微结构的注塑成型精度获得显著提高。

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摘要

对两艾里-高斯光束在一维非局域非线性缺陷晶格中的相互作用进行数值研究,并分别讨论了非线性非局域性、晶格性质、光束性质、光束入射角以及两光束相位差对传输实验结果的影响。实验发现两艾里-高斯光束在不同条件下相互作用会形成晶格孤子、准呼吸子,甚至还出现了晶格孤子对。其中,多数情况下观察到了准呼吸子,且准呼吸子的空间大小和周期受到了非局域非线性、晶格缺陷以及光速自加速的影响。当两艾里-高斯光束之间存在相位差入射时,它们在晶格中相互作用,形成两个孤子对,一对孤子垂直传输,而另一对孤子斜向传输。

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摘要

利用视网膜功能测量仪对眼底进行结构成像来直接观察体内丰富的循环系统,并对视网膜的血氧饱和度及血管直径进行无创、定量的功能性成像测量。对糖尿病患者和健康人群进行视网膜功能成像并作定量比较分析,结果表明,在糖尿病患者中,视网膜动脉血氧饱和度相比健康人群有显著性提高,视网膜动静脉血氧饱和度差值有显著性增大,视网膜黄斑中心凹无灌注区面积也有显著增大。此外,在糖尿病患者和健康人群中,视网膜动静脉的直径均存在差异,且静脉直径总大于动脉直径。研究结果表明通过视网膜功能成像可以检测糖尿病患者的视网膜氧代谢和灌注率等参数的临床变化,帮助医生更好地观察、评估糖尿病患者视网膜微血管的病理改变,并在糖尿病患者眼科并发症的早期诊断和预后评估方面具有一定的应用潜力。

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摘要

针对接触式测量高铁机车静态限界效率低、精度低、耗时长、劳动强度大等问题,基于回转射线簇测量的原理,研制出新型的高铁静态限界二维扫描传感器。传感器安装在运动导轨上,可实现静态限界的高效自动化测量。借助高精度大理石平面对传感器进行标定,建立测量系统的坐标系,结合外部标定,将传感器测量结果转换到轨道坐标系下的三维坐标,从而得到高铁的静态限界测量数据。实验验证,该传感器精度优于1 mm,满足了静态限界测量的需求。

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摘要

同轴送粉喷嘴是激光金属增材制造系统装备的核心部件之一,直接影响着激光增材制造零件的成形精度及性能。因其重要性,国内外学者们已开发出多种新型送粉喷嘴。简要从“光外送粉”和“光内送粉”两种光粉相对位置不同的送粉方式概括了国内外对同轴送粉喷嘴的研究,并从激光束和粉末束是否可变焦的角度进行了分析,指明了现有同轴送粉喷嘴的特点,对未来同轴送粉喷嘴的发展进行了展望。

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摘要

基于相干瑞利散射的分布式光纤声波传感(DAS)技术可以实时获取光纤沿线各位置的振动和声场信息,具有传感范围大、时空精度高等独特优势,近年来得到了多个领域研究学者的广泛关注。论述了DAS的基本传感机理,概述了相干衰落抑制、响应带宽与空间分辨率提升等关键科学技术问题的研究进展,介绍了DAS在安防、铁路等领域的应用进展,并针对DAS技术未来可能的发展方向进行了评述与展望。

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摘要

采用太赫兹时域光谱系统测试黄芩苷混合物的光谱,发现黄芩苷混合物在0.3~1.5 THz波段具有明显的吸收特征;采用二维相关光谱(2DCOS)算法进行分析后发现,混合物光谱对外扰变量(黄芩苷的浓度)变化敏感。在光谱分析的基础上分别建立了基于支持向量机(SVM)和偏最小二乘法(PLS)的定量分析模型,采用Kenard-Stone(KS)法选择模型的校准集和验证集,引入相关系数和均方根误差评价建模效果。结果表明:基于支持向量机和偏最小二乘法的定量分析模型的预测数据与实际数据均表现出良好的相关性,并且均方根误差较小,能够实现对黄芩苷的定量检测;SVM模型的预测结果优于PLS模型。研究结果为药物质量检测提供了一种新方法,对药物的质量检测具有重要意义。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0314001
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摘要

大气压力是最重要的气象要素之一。为了实现空间激光遥感大气压力,需要先进行必要的地基激光雷达探测实验研究。以单纵模Nd∶YAG激光器的二倍频532 nm激光脉冲作为泵浦源,以KTP(KTiOPO4)晶体作为非线性转换介质的光参量振荡器和光参量放大器,产生了760.236 nm和760.307 nm 波长的两种激光脉冲,脉冲能量为40 mJ,采用?350 mm望远镜接收大气的后向散射,从而获得了不同高度处与激光雷达之间双波长的差分光学厚度。有效探测高度为500~4000 m,时间分辨率为1~5 min。实验结果表明,差分光学厚度对应着大气层不同高度处与激光雷达间的压力差,其对应关系的数值表达是可以期待的。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0310003
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摘要

针对齿轮故障难以识别的问题,提出了一种用于齿轮异常状态识别的自适应噪声补偿聚合经验模态分解方法。利用光纤布拉格光栅(FBG)传感器提取齿轮的振动信号,通过自适应补偿高斯白噪声使振动信号频谱均匀化,以消除经验模态算法分解产生的模态混叠现象。利用相关系数和峭度值组成综合评价指标来选择有效分量,并提取其特征,采用支持向量机对齿轮故障进行识别与分类。实验结果表明:所提方法能有效地识别齿轮的不同状态(正常、轻度磨损、重度磨损、点蚀、裂纹以及断齿等),识别正确率均在90%以上。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0304007
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摘要

提出了一种基于最小二乘拟合的三角波调幅激光测距方法,设计了具有光程差的参考信号和测量信号两路信道,采用改进的最小二乘直线拟合算法对两路回波信号进行拟合,得到了关于三角波的拟合参数和奇异特征点;根据两路信号特征点所携带的时移信息之间的关系,可用所提方法进行测距。在10 kHz三角波调制频率的实验条件下,采用几何理论计算得出所提测距方法在测量距离为10 m时的平均测量精度能达到3.2 mm。实验结果证明了该测距方法的有效性,在短距离激光测距方面具有一定的应用前景。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0304006
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摘要

为实现不等壁厚复杂零件的激光增材制造,设计开发了一种基于自适应镜的可变圆光斑激光熔覆光学系统。系统由反射式抛物准直镜、反射式自适应镜和反射式抛物聚焦镜等组成。通过气压比例阀调节自适应镜腔内气压,改变自适应镜表面曲率半径,使光束以不同程度的会聚角或发散角入射到反射式抛物聚焦镜,从而改变作用在工件表面的激光光斑大小。建立了基于自适应镜变斑光学系统的物理模型,通过Matlab和Zemax软件仿真分析了自适应镜焦距的变化范围、反射式抛物准直镜与反射式抛物聚焦镜的焦距和位置,以及光纤激光光源参数等对系统变斑特性的影响。采用6 kW光纤激光器,按照变光斑、变功率、等速度、等功率密度的方案进行激光熔覆工艺实验,实现了壁厚由3 mm渐变到8 mm的椭圆形工件的激光熔覆增材制造。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0302007
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摘要

通过微结构结合镀膜的方法成功设计和制备了中红外宽带减反射元件。首先,利用FDTD Solutions软件,模拟了微结构周期、占空比、高度以及膜层厚度对所需波段透射率的影响规律,得到较好增透效果的微结构和膜层结构参数;根据设计参数,采用激光干涉曝光和反应离子束刻蚀技术在蓝宝石表面制备出相应微结构,然后在其表面镀制相应厚度的SiO2膜。测试结果表明:仅有单面微结构的蓝宝石元件在1.5~4 μm波段的平均透射率达到92.3%,具有复合结构的蓝宝石元件在该波段的平均透射率高达98.7%,相对双面抛光蓝宝石样品透射率提升11.0%左右,实现了蓝宝石表面的宽带增透;对具有复合结构的蓝宝石元件进行了湿度验证和高低温循环实验,实验前后透射率曲线无明显变化,且无明显水吸收,说明该元件具有很好的环境适用性。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0301006
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摘要

为实现金属光栅偏振器件在光刻机偏振照明系统中的应用,基于共振域光栅的反常偏振效应,提出一种以二氧化硅为基底、铝与氟化镁作为栅线材料的介质-金属光栅偏振器。与传统的亚波长金属光栅偏振器相比,该偏振器的光栅周期接近入射波长(0.19~0.20 μm),表现出透射TE偏振光、反射TM偏振光的反常特性。由时域有限差分算法(FDTD)的数值模拟结果可得,当波长为0.193 μm的光垂直入射时,该光栅偏振器对TE偏振光的透过率大于60%,偏振消光比大于180。与具有相同结构参数和栅线材料的单层金属光栅偏振器相比,该介质-金属光栅偏振器在深紫外波段具有良好的偏振性能,TE偏振光透过率提升了约10%,偏振消光比提升了4.5倍左右(在0.193 μm波长下)。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0301005
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摘要

提出了一种基于阵列透镜和渐变多模光纤集束的调频脉冲测试方法,该方法通过渐变折射率多模光纤提供较大的接收孔径,通过子孔径拼接方式取样降低取样光斑在光纤端面的漂移,两者相结合可实现光束近场能量到光纤集束的高效稳定耦合。该方法中的渐变多模光纤集束可携带更多的取样光能量,有利于脉冲的高对比度测量。实验结果表明,本技术方案能够实现调频脉冲光束整体时间特性的保真测量,测量对比度可达630∶1。

PDF全文中国激光 | 2020,47(03):0301004
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摘要

依据自由电子激光(FEL)超快辐射脉冲电离产生光电子波包受单周期太赫兹场调制的原理,发展了光电子全动量动力学模型,并通过光电子终态能谱在太赫兹场矢势零点的展宽来复原FEL脉冲长度。进一步分析比较不同脉冲长度的光电子波包在不同延时处脉冲复原的误差,评估了实际测量中时间同步的精度要求。另外,还提出了一种测量双脉冲延时的方案,并通过数值计算验证该方案的准确性。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2020,40(06):0632001
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摘要

The development of laser performance models having real-time prediction capability for the OMEGA EP laser system has been essential in meeting requests from its user community for increasingly complex pulse shapes that span a wide range of energies. The laser operations model PSOPS provides rapid and accurate predictions of OMEGA EP laser-system performance in both forward and backward directions, a user-friendly interface and rapid optimization capability between shots. We describe the model’s features and show how PSOPS has allowed real-time optimization of the laser-system configuration in order to satisfy the demands of rapidly evolving experimental campaign needs. We also discuss several enhancements to laser-system performance accuracy and flexibility enabled by PSOPS.

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    摘要

    We study the optimization of collisionless shock acceleration of ions based on hydrodynamic modelling and simulations of collisional shock waves in gaseous targets. The models correspond to the specifications required for experiments with the $\text{CO}_{2}$ laser at the Accelerator Test Facility at Brookhaven National Laboratory and the Vulcan Petawatt system at Rutherford Appleton Laboratory. In both cases, a laser prepulse is simulated to interact with hydrogen gas jet targets. It is demonstrated that by controlling the pulse energy, the deposition position and the backing pressure, a blast wave suitable for generating nearly monoenergetic ion beams can be formed. Depending on the energy absorbed and the deposition position, an optimal temporal window can be determined for the acceleration considering both the necessary overdense state of plasma and the required short scale lengths for monoenergetic ion beam production.

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      摘要

      提出一种包含去模糊的空间变换区域卷积神经网络的目标检测算法.首先,基于主动毫米波圆柱扫描成像原理对人体进行三维成像(频率24~30 GHz),建立毫米波图像数据集.然后,估计毫米波图像的模糊核,通过卷积去噪网络获得图像先验知识,将其集成到半二次分裂的优化方法中,以实现非盲目去模糊.最后,由定位网络、网格生成器和采样网络三部分组成空间变换网络,将它融入到特征提取网络中,在去模糊后实现目标检测.通过该非盲目去模糊算法得到的图像的峰值信噪比可达27.49 dB,目标检测算法的平均精度可达80.9%.实验结果表明,与现有的先进方法相比,该方法可以有效地提高图像质量和检测精度,为毫米波图像中隐藏危险品的目标检测提供了新的技术支持.

      PDF全文光子学报 | 2020,49(02):0210004-210004
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      摘要

      激光制造技术历经多年的研究发展,涵盖了以激光表面工程、激光焊接、激光切割、激光制孔、激光标记、激光增材制造等为代表的宏观制造技术,以激光微焊接、激光精密切割、激光精密钻孔、激光烧蚀等为代表的激光微加工技术,和以飞秒激光直写、双光子聚合、干涉光刻、接触离子透镜序列、激光诱导表面纳米结构和纳米颗粒激光制备等为代表的激光微纳制造技术等广泛的研究领域,跨越了毫米、微米和纳米多个尺度,成为举足轻重的先进制造核心技术,必将在“中国制造2025”进程中发挥不可缺少的作用。在上述众多的研究方向之中,激光增材制造和超快激光微纳制造无疑是当前和今后一段时间内的两个研究热点,作为宏观制造和微纳制造的典型,已经众望所归地列入国家重点研发计划“增材制造和激光制造”,将获得约十八亿元国家科研经费的大力支持,研究前景十分看好、令人期待。

        PDF全文中国激光 | 2017,44(01):0102000
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        摘要

        高功率光纤激光技术是近年来国内外光电子技术领域,特别是激光技术领域最灸手可热的研究方向之一,经过近三十年的研究,该技术取得了飞速发展,并在工业、医疗、科学研究、军事国防等领域得到了广泛应用.从整个激光技术的发展趋势来看,光纤激光技术代表了高功率、高亮度激光的发展方向和趋势,它巧妙地把波导光纤技术与半导体激光抽运技术有机地融为一体,具有光束质量好、效率高、易于散热、结构紧凑、可柔性操作等突出优势,其中基于包层抽运和光纤放大技术的全光纤结构单根光纤激光器连续输出已达数万瓦.

          PDF全文中国激光 | 2017,44(02):0201000
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          摘要

          生物医学光子学已成为多学科交叉和高速发展的领域,也是生命科学和医学成像等重要学科前沿领域研究的重要组成部分。生物医学光子学作为一门新兴的交叉学科,近年来的发展已经渗透到生物物理、生物化学、分子生物学和细胞生物学等生命科学的前沿领域,成为与人类医疗健康息息相关的重要研究手段。目前的一些研究热点也得到了高度关注和迅速发展。《中国激光》在2018年第2期、第3期适时推出“生物医学光子学”专题栏目,得到了本领域专家学者的积极响应。本专题共收到投稿94篇,最终接收综述论文31篇、研究论文17篇。论文内容涵盖了生物医学光子学的各个领域,包括基础研究、应用研究和探索性研究三个方面。这些论文学术思想先进,内容新颖。特别要指出的是,一些综述论文不但结构紧凑,内容充实,而且从分子的角度介绍了分子光子学的理论、光化学作用、光物理过程,以及光和生物、物质的相互作用及工程手段、方法等。同时也很好地总结和展望了我国该领域科研工作者目前关注和研究的重点成果,可以说是生物医学光子学专业的基础性论文,可读性很高,适合许多相关领域的研究人员阅读,以帮助他们加深对该学科的了解。综合这些论文的观点,我们可以将目前生物医学光子学的发展趋势归纳为以下四个方面。

            PDF全文中国激光 | 2018,45(02):0207000
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            摘要

            本文设计了一种基于极限学习机算法的离散小波变换域视频水印添加方法, 该方法包括水印嵌入和水印提取两个部分。在水印嵌入环节, 首先使用场景切换检测算法实现非重叠帧提取, 然后对非重叠帧的亮度分量进行5级离散小波变换提取第5级低频子边带系数矩阵, 通过系数矩阵构建训练数据集并通过极限学习机进行回归训练, 回归模型的输出矢量与水印子块对系数矩阵进行修正, 最后通过逆小波变换得到嵌入水印的视频帧序列。在水印提取环节, 对嵌入水印的视频帧序列与原始视频帧序列的亮度分量分别进行5级离散小波变换, 通过提取两个低频子边带系数矩阵的差异部分来得到水印子块, 将所有的子块重组便可得到完整水印。一系列实验显示, 本方法在多个指标下表现良好, 对多种攻击均具有鲁棒性。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):180
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            摘要

            针对海量彩色图像聚类问题, 本文引入改进型k-means算法并将其应用于彩色图像聚类中。该算法由类内-类间距离加权k-means算法和基于近邻传播聚类算法的类数量上界确定方法组成。在实验中, 彩色图像的亮度分量的局部二值模式 (Local Binary Pattern, LBP)图被重组成行向量, 然后构成样本集, 本文所提出的改进型k-means算法被用于对样本集进行聚类处理。实验结果显示, 在多个聚类方法常用的评价指标上, 本方法相比于传统方法达到了更高的聚类准确度。同时, 相比于传统方法, 本方法也更具有执行效率。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):173
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            摘要

            为了在滤除图像椒盐噪声的同时保护图像边缘细节, 提出了一种基于连通性检测的图像椒盐噪声滤波算法。由于椒盐噪声点的灰度值与正常像素点的灰度值相比往往存在较大差异, 本算法先通过比较像素点灰度值与其邻域像素点灰度值, 将差异较大的像素点列为疑似噪声点, 然后通过检测疑似噪声点是否是图像连通区域的一部分来判断该点是否是噪声点, 最后通过中值滤波器将噪声点滤除。该算法可以有效区分图像区域边缘与椒盐噪声。实验结果表明, 该算法可以有效去除密度范围从0~0.9的椒盐噪声, 在0.9的噪声密度下, 算法的峰值信噪比仍可达到30 dB。满足有效去除不同密度范围的椒盐噪声的同时保护图像细节的要求。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):167
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            摘要

            针对叠加稀疏表示分类(SSRC)计算复杂度大的问题, 利用协同表示分类(CRC)的计算复杂度比SRC少得多且识别率相似于SRC的优点, 提出基于叠加协同表示分类(SCRC)的人脸识别。基于原型和变化的表示模型, 在SCRC中, 利用类质心和样本与质心的差异来构造成字典, 可以显著地改善CRC的性能。实验结果表明, 利用基于原型和变化的表示模型, 协同表示在人脸识别中能起作用, 甚至字典基在非受控和每类只有一个样本的条件下被汇集, 协同表示也具有很好的性能。与其他算法相比, SCRC在大幅降低计算复杂度的同时保证了识别率。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):161
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            摘要

            为了更好地保留原彩色图像的局部对比度, 获得感知准确的灰度图像, 提出了一种轮廓波域内局部对比度增强的灰度化算法。首先在CIE Lab色彩空间中利用共轭梯度算法优化目标函数, 求取全局映射函数参数, 得到初步灰度化图像; 然后采用轮廓波变换对彩色图像和初步灰度化图像进行多尺度多方向分解, 利用局部色彩对比度比值对方向细节图像进行对比度增强, 应用轮廓波逆变换得到增强后的细节图像; 最后将初步灰度化图像与增强后的细节图像进行叠加, 得到灰度化图像。对COLOR250和adik图像集的实验结果表明, 本文提出的算法优于已有文献的一些典型灰度化算法, 能够有效保留原始图像的对比度与结构信息, 灰度化图像视觉感知自然, 主客观评价结果均为最优。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):151
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            摘要

            为解决压电集成电路(Integral Electronic Piezoelectric, IEPE) 传感器数据采集系统中采集的输出信号波动较大、不适合直接采集的问题, 设计了一种应用于IEPE传感器数据采集系统的调理电路。在调理电路的设计中运用了微功耗电源电路、低功耗可程控前端信号调理电路以及高精度模数转换电路, 并将FPGA(Field-Programmable Gate Array)运用到整个IEPE传感器数据采集系统设计当中, 增进了其操作的便利性以及工作的稳定性。实验结果显示, IEPE传感器数据采集系统具有更高的数据采集精度以及更低的电功率耗损值, 该数据采集系统具有较强的实践可行性。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):143
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            摘要

            为了解决家庭内部多点数据采集与智能监控问题, 本文设计并实现了一种基于物联网的室内数据采集监控系统。整个系统以ARM Cortex-M3为核心处理器, 以LORA模块和WIFI模块为无线通信设备, 以LCD显示屏为数据显示端, 接入多路无线传感器节点, 每个节点接入多路传感器和控制器件, 用于数据采集、控制、显示和上传。为了增加系统的实用性, 加入万年历功能, 通过获取网络时间或者本地时间为万年历提供时间数据。将系统部署于室内并进行测试,实验结果表明, 整个系统的响应时间较短, 在小于0.35 s的时间可以完成对数据的采集和上传; 增加网络节点数量, 系统可以准确识别并自动完成数据的采集、上传和设备控制, 无丢失数据包情况。整个系统具有较高的实时性、稳定性和安全性, 能够较好地满足室内数据采集与智能控制的需求。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):136
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            摘要

            薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)扭曲向列型(TN)液晶曲面显示器搭配宽视角偏光片暗态时会发生色不均现象, 推测色不均现象的发生机理为: 曲面状态时, 玻璃基板受应力发生形变, 面板中应力不均, 加之液晶双折射, 暗态时上视角观察显示屏上下两侧边缘发蓝。本文模拟了不同改善措施对色不均现象的影响, 同时对有改善的模拟结果进行了实验测试。测试结果表明, 可以通过两种方式改善色不均现象: 第一种是增加暗态亮度, 掩盖暗态时色不均现象, 如调整电路、偏光片吸收轴角度等。实验结果表明调整电路使显示器暗态亮度从0.18 cd/m2提升至0.25 cd/m2, 色不均面积由显示器面积的30%减小至10%, 吸收轴角度从135°调整至134.5°, 色不均面积减小至10%, 但电路调整使显示器响应时间增加2.5倍, 吸收轴角度调整0.5°会使对比度下降20%, 对产品性能均有不利影响; 第二种是改善曲面状态下显示屏内部应力均一性, 如增加液晶盒盒厚、高温老化、降低显示器玻璃基板厚度等。实验结果表明: 降低玻璃厚度至0.2 mm以及高温60 ℃老化72 h均能使色不均现象消失, 且对产品性能无不利影响。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):128
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            摘要

            研究了一种长期THO信赖性过程中产生的四角发黑Mura。由于该Mura在TFT膜面可见, 本文重点模拟分析了TFT侧在信赖性过程中电容的变化, 确定了不良是存储电容(Cst)变化引发的电学不良, 其机理为水汽不断进入第二绝缘层(PVX2), Cst持续增大, 进而造成了TFT-LCD像素充电电压和灰阶的降低。通过降低沉积压强和提高Si/N比, PVX2膜层致密性和阻水性加强, 模拟信赖性测试中电容的变化由19.6%降至0.5%, 成功解决了该不良, 避免了信赖性风险, 提升了产品品质。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):122
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            摘要

            在采用摩擦配向工艺实现液晶取向的TFT-LCD显示屏中, 外形不规则亮点不良主要有两种: 一种是由可见异物造成的亮点, 可以通过加强摩擦后清洗等改善; 另一种亮点不良并没有伴随可见异物发生。为提升TFT-LCD良率, 亟需明确后者的形成机理并制定改善对策。经分析发现, 此种不可见异物亮点位置处液晶取向异常, 通过进一步对不良区域微观结构和成分的分析, 确认该区域表面有厚约7.5~10 nm的杂质区, 造成液晶取向异常; 然后通过液晶和配向膜取向异常的再现性测试, 锁定摩擦布中背胶和柔顺剂残留是造成液晶取向异常的主要因素, 明确了此不良的发生机理; 最后, 在生产线实际测试了减少背胶和柔顺剂的摩擦布, 非异物亮点不良由0.6%降至0%, 验证了我们的机理推测和实验室测试结果的有效性。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):115
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            摘要

            液晶盒表面面形的质量会影响空间光调制器的性能。为了精确测量液晶盒表面面形, 提出了短相干载频干涉方法。利用短相干扩展光源进行照明, 产生的参考光和测试光之间形成定域干涉, 通过控制参考面和液晶盒表面之间的倾角, 引入合适的载频, 得到待测载频干涉条纹; 同时空液晶盒空气层上下表面干涉, 形成背景干扰条纹, 从而在CCD相机中采集到混叠有一组干扰条纹的单幅载频干涉图。通过空间傅里叶变换方法滤除背景和干扰条纹的频率信息, 提取并恢复待测条纹包含的面形数据。实验检测了两块玻璃基片错位粘合制成的液晶盒表面面形, 解算出波面峰谷值PV为8.286λ, 波面均方根值RMS为1.782λ。使用该方法和ZYGO干涉仪进行的对比实验中PV值和RMS值分别相差0023λ和0.004λ, 两种测量方法得到的结果一致。该方法能够克服多表面干涉的问题, 实现液晶盒表面面形的精确测量。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):108
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            摘要

            为了研究不同的空穴注入层修饰柔性衬底对柔性OLED器件性能的影响, 本文采用HAT-CN、PEDOT∶PSS、PEDOT∶PSS/HAT-CN 3种空穴注入层制备柔性OLED器件。设计的器件结构为PET/ITO/HIL/TAPC (60 nm)/CBP∶Ir(ppy)3 (20 nm, 10%)/TmPyPB (45 nm)/Liq (2 nm)/Al (100 nm)。采用旋涂的方法制备了PEDOT∶PSS, 其余有机层及阴极采用真空蒸镀法制备。结果表明, 采用PEDOT∶PSS/HAT-CN复合薄膜作为空穴注入层的柔性OLED器件性能最优。该器件的最大电流效率和最大功率效率分别为84 cd/A和76 lm/W。研究表明, 经PEDOT∶PSS修饰的柔性衬底表面更为连续及平滑, 不容易使器件发生漏电及短路现象; 同时PET/ITO/PEDOT∶PSS/HAT-CN复合薄膜在绿光波段有较高的透过率, 可以提高器件的出光率; 另外该双空穴注入结构使器件内部载流子的注入处于动态平衡状态, 增加了电子和空穴载流子的复合概率。

            PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):99
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            摘要

              PDF全文液晶与显示 | 2020,35(02):1
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              摘要

              《中国激光》创刊出版逾500期,值此喜庆时刻,编辑部特别制作了“中国激光大科学装置”专题,奉献给广大读者和激光科技工作者。大科学装置是建立具备强大国际竞争力的大型科研基地的重要条件,也是现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件,对科技发展具有重要的里程碑式意义。

                PDF全文中国激光 | 2019,46(01):0100000
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                摘要

                全息波导耦合元件是增强现实显示系统的关键光学元件,光束垂直入射至全息波导板中通过入耦合元件改变光束传播方向,在波导板中形成波导现象传输至出耦合元件处,通过出耦合元件再次改变传输方向从全息波导板出射至人眼。当入耦合元件与出耦合元件均为透射式或反射式耦合元件时,两次改变光束传播方向的角度值相等。根据全息波导的成像原理,结合矢量圆理论与全息光学记录原理,设计全息波导入耦合元件与全息波

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                摘要

                为了得到满足相关应用需求的激光输出,本论文对增益调制掺铥光纤激光器展开了系统性探究。我们基于速率方程与传输方程构建了增益调制掺铥光纤激光振荡器和放大器的数值模型,并通过时域有限差分法求解,从理论和实验上探究了不同的泵浦光及激光器结构参数下输出的两微米激光特性情况。通过数值仿真和实验优化,我们获得了高转换效率、窄线宽、单一偏振的 2 μm波段纳秒激光输出:种子源振荡器中获得了最高功率

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                摘要

                对经过散射介质的光场进行大范围的调控和聚焦,有着广阔的应用前景,同时也对光场调控技术提出了更高的要求。本文在光学传输矩阵法的基础上,提出了一种基于weighted Gerchberg-Saxton (GSW)算法的迭代聚焦方法,将利用传输矩阵求解调制相位的过程抽象为相位恢复问题,将传输矩阵与均方优化算子作为散射系统变换算子来迭代优化调制相位。通过仿真和实验证明了这种方法相比于相位共轭法、均方优化算子法具有更

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                摘要

                为了实现定量化应用目标,高精度的云层检测已成为遥感数据预处理的关键步骤之一。然而,传统的云检测方法存在特征复杂,算法步骤多、鲁棒性差,且无法将高级特征和低级特征相结合的缺陷,检测效果一般。针对以上问题,本文提出了一种基于深度残差全卷积网络的高精度云检测方法,能够实现对遥感影像云层目标像素级别的分割。首先,编码器通过残差模块的不断降采样提取图像深层特征;然后,应用双线性插值进行上

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                摘要

                有机-无机杂化卤化钙钛矿发光二极管(Perovskite Light-Emitting Diodes, PeLED)作为一种新型发光器件,具有原料来源广、器件制备简单、载流子迁移率高等诸多优点,使其成为显示与发光领域的研究热点。然而,由于PeLED发光稳定性差、器件均匀发光区域小,目前没有标准的测量方法用于PeLED量子效率测试。因此,需要开发一种新型的PeLED量子转化效率测量系统。基于此,本文拟提出采用小尺寸积分球并结合光谱测

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                摘要

                针对传统小波函数对激光陀螺仪输出信号进行降噪处理时存在的效果差、信号有间断点、边缘模糊、失真的问题,提出了一种含参数的阈值函数、自适应确定最优分解层数和最优阈值相结合的小波阈值降噪算法。首先,该算法提出了介于软阈值函数和硬阈值函数之间的新自适应阈值函数,保证了在临界阈值处平滑和可导、在边缘不模糊、不失真。其次,基于最大能量熵原则计算小波比例熵自适应确定小波最优分解层数,并且使用

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                摘要

                随着彩色微光夜视技术的快速发展,如何使微光系统互补金属氧化物半导体获得更多光子,提高成像色彩的还原度、饱和度是目前亟待解决的问题。针对微光系统光子数量较少的问题,本文研制了符合色度学的光学调色膜,构成六基色彩色滤镜,从而提升色彩还原度。通过对光谱特性的分析,利用Essential Macleod膜系设计软件以及Mathcad工程计算软件,建立采点迭代法优化模型,实现光学调色膜的膜系设计。采用电子束热蒸

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                摘要

                针对遥感影像中存在的阴影导致地物信息受损、影像质量下降的问题,本文针对性地提出联合对数变换与局部增强的高分遥感影像阴影补偿方法。在阴影检测结果基础上,首先设计了改进的对数变换图像增强方法,构建适应于阴影补偿提升的对数变换模型,实现对阴影区域的亮度有效提升。进一步联合利用阴影与邻近非阴影区域特征信息的局部补偿模型进行加权综合,综合提升阴影区域的亮度与对比度。并结合阴影边界同类特征

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                摘要

                针对现有点云配准算法不能很好地同时解决点云模型变尺度和配准精度等问题,本文提出了一种变尺度的两阶段点云模型配准算法。算法的第一阶段加入动态的尺度因子,粗略估计并调整目标点云模型的尺度;然后将空间旋转变换三个角度进行格点划分,以30°为格点间距,确定最优格点位置,提高算法的收敛速度并避免陷入局部最优,为第二阶段配准提供良好的初始位置。第二阶段在尺度迭代最近点算法(SICP)基础上进行优化

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                摘要

                计算机视觉技术被广泛应用于输电线路巡检领域,但面向防振锤的异常检测研究还存在空缺。本文提出了一种基于关键点训练学习的防振锤滑移检测方法,首先利用改进SSD模型对防振锤进行识别、定位。再选择防振锤关键点,训练MobileNetV3网络,将上一级得到的防振锤区域作为输入,实现关键点的检测;最后依据线路图像特征,制定相应判别规则:当档距内悬挂n(n>=2)个防振锤时,利用关键点几何约束关系实现判别;当

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                摘要

                试图从非地面点云数据中自动分类植被和建筑物是非常困难的。本文提出一种航空影像辅助的机载激光激光点云植被分类方法,根据植被的光谱特征明显不同于其他地物这一特点,在生成数字正射影像的基础上,利用k_means算法进行聚类和图像增强,之后将增强后的图像和对应区域的点云数据进行融合,结合聚类后的影像对机载激光点云中的植被进行自动分类。选取某城市的机载激光点云数据和航空影像进行实验,结果表明,

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                摘要

                针对航空发动机叶片的高精度、高效率测量需求,本文提出一种基于HSI(Hue、Saturation、Intensity)色彩模型的快速三维测量方法。首先分析了HSI模型,设计了结构光三维测量系统,并使用基于LUT(Look Up Table)的色彩校正方法对色彩串扰进行了校正,之后对色相与深度的映射关系进行了标定。在此基础上,提出仅用一幅彩色图样实现对包裹色相的获取。在色相解包裹过程中,为非连续表面测量提出了一种使用彩色编码色

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                摘要

                低照度增强的主要目的是使图片整体光照度进行提升,呈现更多有用信息。针对现有的深度学习图像增强方法存在边界扭曲、色斑等增强失败问题。本文依注意力机制、Retinex理论设计分解网络,先将低光图像分解为不变的反射图和缓变平滑性的光照图;再通过注意力机制原理提取图像的空间、局部物体信息,增强网络恢复物体的光照图;同时增加色彩损失损失函数克服色斑、色块问题。在数据集增强方面,改进低光照图像和

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                摘要

                为快速得到较大范围且清晰度足够的路面图像,本文提出一种针对航拍路面图像的拼接算法,可以快速准确处理图像,得到路面的拼接图像,为无人机航拍应用道路交通领域提供便利. 路面图像拼接时,图像包含较大的相似区域,导致配准正确率较低,且图像信息量大,拼接时间长. 为解决这一问题,本文提出在特征点提取前确定相邻图像的重叠区域,在重叠区域内使用SIFT特征点结合稀疏表示匹配的方法,对相邻图像进行配准

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                摘要

                基于模糊C-均值(Fuzzy C-Mean, FCM)聚类在图像分割中可以保留原始图像中大部分信息的优点,结合具有全局耦合,脉冲同步,参数少,计算效率高,以及可以很好的处理较暗区域信息等优点的双通道脉冲发放皮层模型,并对其模型进行了自适应改进,提出了一种基于模糊C-均值与自适应双通道脉冲发放皮层模型(Adaptive Dual-channel Spiking Cortical Model, ADSCM)的红外与可见光图像融合算法。源图像经过非下采

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                摘要

                研究了纳秒脉冲光纤激光表面重熔处理对316L不锈钢硬度、拉伸和耐磨性能的影响,分别采用三维激光扫描共聚焦显微镜、金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)表征了重熔前后的表面形貌、金相组织和拉伸断口与摩擦磨损形貌。结果表明:激光重熔后重熔层从底部到表层组织可分为平面晶区、枝晶生长区和表面等轴晶区,激光重熔处理可将316L不锈钢的抗拉强度从580 MPa提高到710 MPa,表面硬度和耐磨性能也因此得到显著

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                摘要

                GaN:Eu3+作为红光发射材料,很有希望应用于GaN基单片集成全色显示器件。目前的研究重点是如何进一步调控和优化GaN:Eu3+材料的发光特性,促使其迈向实用阶段。本文主要从生长调控、Mg2+/Zn2+/Si4+元素共掺调控、其他稀土元素共掺调控等几个方面综述了近期的研究进展,比较了各调控方法的应用潜力,指出了GaN:Eu3+材料今后的研究重点,并对该领域未来的发展趋势进行了展望。

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                摘要

                针对Criminisi算法在修复敦煌壁画时易出现的错误填充、修复效率较低等问题,提出了一种基于序贯相似性和布谷鸟寻优算法结合的敦煌壁画修复算法。首先采用P-laplace算子重新定义了数据项改进优先权计算,避免了优先权频繁趋于0的问题;其次引入了动态阈值序贯相似性检测算法进行匹配块的搜索,提高了壁画修复效率;为了使匹配块选择更加合理,再利用布谷鸟寻优算法确定最佳匹配块;最后通过迭代更新完成壁画修

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                摘要

                针对基于模板匹配的目标跟踪算法在目标被遮挡时容易出现跟踪丢失的问题,提出一种改进的结合遮挡判断和卡尔曼预测器的模板匹配算法。首先使用三帧差分法提取运动目标并计算运动目标区域,然后针对目标是否被遮挡引入巴氏距离进行判断,巴氏距离小于设定的阈值,表明目标没有被遮挡,则使用NCC匹配算法对目标进行稳定跟踪,反之则利用kalman预测器对被遮挡目标的位置及大小进行预测估计。实验结果表明,本文算

                PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(18):181023
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                摘要

                皮肤病是常见的疾病,其中的皮肤癌后期死亡率极高,实现皮肤镜图像的早期准确分类对患者的治疗具有积极意义和重要的应用价值。为此,本文提出一种采用深度卷积神经网络模型实现对七类病变皮肤镜图像的分类方法。本文方法使用数据增强操作扩增训练集,提出基于ResNet50模型及多分类Focal Loss损失函数的多分类模型——FL-ResNet50模型,实现皮肤镜图像的多分类。实验结果表明,本文提出的数据增强方法训练的FL-

                PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(18):181022
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