西北师范大学物理与电子工程学院,甘肃 兰州730030
图像语义分割是计算机视觉的重要研究领域,是场景理解的关键技术之一。在无人驾驶领域,通过对道路场景进行高质量的语义分割,可为自动驾驶汽车的安全行驶提供保障。首先从道路场景语义分割的定义出发,探讨了目前该领域面临的挑战;其次,将语义分割技术划分为传统的分割技术,传统与深度学习相结合的分割技术和基于深度学习的分割技术,重点介绍了基于深度学习的语义分割技术, 并按照强监督、弱监督、无监督三种不同的网络训练方式对其进行了阐述;然后总结与道路场景语义分割相关的数据集以及性能评价指标,并在此基础上进行对比,分析常见的图像语义分割方法的分割结果;最后,对道路场景语义分割技术面临的挑战以及未来的发展方向进行了展望。
机器视觉 计算机视觉 语义分割 卷积神经网络 自动驾驶 数据集 激光与光电子学进展
2021, 58(12): 1200002
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Materials for High Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A large-mode-area neodymium-doped silicate photonic bandgap fiber was theoretically designed and experimentally demonstrated. The relative index step between the high-index rods and the background glass was ～0.5%, which is the lowest cladding index difference reported on rare-earth-doped all-solid photonic bandgap fibers to our knowledge. An output power of 3.6 W with a slope efficiency of 31% was obtained for a 100-cm-long fiber.
060.2280 Fiber design and fabrication 060.3510 Lasers, fiber 060.5295 Photonic crystal fibers Chinese Optics Letters
2018, 16(8): 080601
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Materials for High Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China
4 School of Electronic Science & Applied Physics, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
High flatness, wide bandwidth, and high-coherence properties of supercontinuum (SC) generation in fibers are crucial in many applications. It is challenging to achieve SC spectra in a combination of the properties, since special dispersion profiles are required, especially when pump pulses with duration over 100 fs are employed. We propose an all-solid microstructured fiber composed only of hexagonal glass elements. The optimized fiber possesses an ultraflat all-normal dispersion profile, covering a wide wavelength interval of approximately 1.55 μm. An SC spectrum spanning from approximately 1030 to 2030 nm (corresponding to nearly one octave) with flatness <3 dB is numerically generated in the fiber with 200 fs pump pulses at 1.55 μm. The results indicate that the broadband ultraflat SC sources can be all-fiber and miniaturized due to commercially achievable 200-fs fiber lasers. Moreover, the SC pulses feature high coherence and a single pulse in the time domain, which can be compressed to 13.9-fs pulses with high quality even for simple linear chirp compensation. The Fourier-limited pulse duration of the spectrum is 3.19 fs, corresponding to only 0.62 optical cycles.
Fiber design and fabrication Photonic crystal fibers Nonlinear optics, fibers Pulse compression Femtosecond phenomena Supercontinuum generation Photonics Research
2018, 6(6): 06000601
为了提高隐写算法的安全性能, 提出了一种利用无方向性滤波器设计的空域自适应隐写算法。首先, 利用无方向性滤波器对载体图像进行滤波计算, 获得图像中难于被建模检测分析的复杂区域, 然后利用高斯低通滤波器对复杂区域进行平滑处理, 增加嵌入信息区域相邻像素间的相关性, 进而得到损失函数, 最后按照损失函数通过校验格编码完成信息嵌入。抵抗富模型隐写分析实验表明: 当信息嵌入率较小时, 该算法的抗检测性能与S-UNIWARD算法相近; 当信息嵌入率较大时, 该算法优于S-UNIWARD算法。
空域 自适应隐写 无方向性滤波器 损失函数 spatial domain adaptive steganographic algorithm non-directional filter cost function
为了确定自适应隐写中载体图像复杂区域, 提高像素间相关性, 提出了一种利用无方向性滤波器设计的空域自适应隐写算法。利用无方向性滤波器对载体图像进行滤波计算, 获得图像中难以被建模检测分析的复杂区域, 再利用高斯低通滤波器对复杂区域进行平滑处理, 增加嵌入信息区域相邻像素间的相关性, 进而得到损失函数, 最后按照损失函数通过校验格编码完成信息嵌入。实验结果表明, 当信息嵌入率较小时, 该算法的抗检测性能与S-UNIWARD算法相近; 当信息嵌入率较大时, 该算法优于S-UNIWARD算法。
图像处理 自适应隐写 无方向性滤波器 损失函数 空域 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 021003
内蒙古师范大学物理与电子信息学院, 内蒙古 呼和浩特 010022
为了提高光诱导小周期光子晶格的衍射效率，采用双掺Mg∶Fe∶LN 晶体写入一维光子晶格时，通过改变双光束之间的夹角，控制写入晶格的周期，记录不同写入角度衍射效率随时间的变化。实验结果表明：双掺Mg∶Fe∶LN 晶体衍射效率在双光束夹角超过24°后急速下降，二次谐波引起的光强振荡增大了光子晶格的衍射效率，双光束夹角越大振荡出现的时间越快。
非线性光学 双掺镁铁铌酸锂 衍射效率 入射角度 激光与光电子学进展
2015, 52(8): 081901
内蒙古师范大学物理与电子信息学院, 内蒙古 呼和浩特 010022
利用傅里叶变换法在自散焦LiNbO3：Fe 晶体中写入光子晶格的过程中发现，阵列光束与写入晶格相互作用产生的空间二次谐波对写入晶格的结构具有一定的影响。表现为光子晶格中空间频率的倍频现象，干涉条纹的分裂现象和布拉格带隙的展宽现象。通过对一维光子晶格中空间二次谐波的数值模拟和理论计算，证明了空间二次谐波的产生是晶格结构发生改变的主要原因。实验表明，通过控制空间二次谐波的产生情况可以有效地改变写入光子晶格的内部结构。
非线性光学 光子晶格 傅里叶变换法 空间二次谐波 激光与光电子学进展
2014, 51(7): 071901
内蒙古师范大学 物理与电子信息学院， 内蒙古 呼和浩特 010022
为了得到衍射效率高的光子晶格，采用光诱导光子晶格的方法，在LiNbO3∶Fe(掺铁铌酸锂)晶体中写入一维光子晶格。对写入晶格周期的密度的最小值，以及晶格周期与衍射效率之间的关系进行了研究，并对用不同波长的激光器写入时的情况进行了对比。实验结果表明，写入周期最小时为入射波长的一半，此时两束入射光形成驻波。发现双光束夹角在20°以内时衍射效率比较高，大于25°时衍射效率比较低。得出结论是：要得到衍射效率高的光子晶格，双光束夹角应在20°以内，并使用短波长激光器作为辐照光源。
非线性光学 光诱导光子晶格 掺铁铌酸锂晶体 晶格周期 衍射效率 nonlinear optics light-induced photonic lattices LiNbO3∶Fe crystal crystal lattice period diffraction efficiency
内蒙古师范大学物理与电子信息学院, 内蒙古 呼和浩特 010022
采用光诱导光子晶格的方法，利用3 孔、4 孔、5 孔、8 孔和12 孔掩模在掺铁铌酸锂晶体中写入多重旋转对称结构的二维光子晶格。基于干涉理论，对多孔掩模干涉图样进行了数值模拟。通过实验成功地观测到了3 孔、4 孔、5孔、8 孔和12 孔布里渊区和远场衍射，并分析了布里渊区与远场衍射的对应关系，实验结果表明光子晶格图样和数值模拟一致。传统观测布里渊区的方法需要使用旋转漫反射器，观测布里渊区和写入晶格是不同的光路，而本方法只需在写入光路中加入衰减器便可观测到布里渊区，较之前的诸方法更为简单、稳定、易于调节。
非线性光学 光诱导光子晶格 布里渊区 LiNbO3:Fe 晶体 掩模 激光与光电子学进展
2014, 51(3): 031902
