1 强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学电气学院），武汉 430074
2 华中科技大学 脉冲功率技术教育部重点实验室，武汉 430074
3 生态环境部 长江流域生态环境监督管理局 生态环境监测与科学研究中心，武汉 430011
4 长江科学院 流域水环境研究所，武汉 430010
为探究脉冲电场对防治水生生物附着效果的影响因素，确定有效防治附着生物所需的最低电场条件，搭建了脉冲电场试验平台，通过人工脉冲形成线产生近似方波的脉冲，统计不同条件下大型溞死亡率和形态结构发生的变化，通过函数拟合得到了脉冲电场诱导死亡率与电场强度、总等效处理时间、脉冲注入能量密度之间的函数关系，并以某干渠工程为例介绍了脉冲电场防治大型溞的参数选取原则和平台搭建方法。结果表明，脉冲电场对大型溞的处理效果与电场强度、总等效处理时间和脉冲注入能量密度都呈正相关关系。电场强度介于0.5～1.5 kV/cm之间时，电场强度每增加0.5 kV/cm，诱导死亡率增加35%左右。电场强度高于2.0 kV/cm、总等效处理时间大于900 μs或脉冲注入能量密度高于80 J/L时，脉冲电场都可以产生80%以上的诱导死亡率。
脉冲电场 生物污损 脉冲形成线 诱导死亡率 拟合函数 pulsed electric field biofouling pulse forming line induced mortality fitting function 强激光与粒子束
2023, 35(2): 029002
光子学报
2021, 50(11): 1128001
1 哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
利用损伤点之间的位置关系, 根据光学元件损伤暗场图像的特点设计了一种基于连接向量特征匹配的配准方法。该方法首先对基准图像及待配准图像分别进行图像预处理, 提取损伤点轮廓的中心坐标作为损伤点的位置值。然后构建损伤点连接向量, 求出主方向并计算主方向下的连接向量特征, 使用连接向量匹配获得匹配点对, 最后利用RANSAC算法对匹配点对进行仿射变换参数计算。该方法具有旋转不变性, 尺度不变性以及较高的配准准确度。实验对比分析了该方法与SIFT算法的计算效率及配准精度, 结果表明在暗场图像条件下文中方法更有效且为背景单一, 灰度信息较少同时要求较高的配准速度的场景下的图像配准问题提供了解决方案。
图像配准 随机抽样一致性检验 仿射变换 暗场成像 image registration random sample and consensus affine transformation dark-field image 红外与激光工程
2018, 47(11): 1126005
中国电子科技集团公司第八研究所, 合肥 230051
提出了一种通过白光干涉仪来检测陶瓷插芯中光纤是否存在断点的方法。通过使用白光干涉仪使陶瓷端面和插芯内光纤断点处两个表面的反射光分别与扫描臂上反射镜的反射光发生干涉, 然后, 根据两条干涉条纹的强度和间距, 便可检测出陶瓷插芯内是否有光纤断点以及陶瓷插芯内断点离光纤连接头端面的位置。试验结果表明, 该方法的测量灵敏度可达0.03mm。此方法非常适用于检测生产和使用过程中的光纤/光缆连接器陶瓷插芯中的光纤是否存在断点, 并进行精确的分析, 保证连接器的质量及可靠性, 具有准确性高、操作简单的特点。
光缆连接头 陶瓷插芯 光纤断点检测 白光干涉 optical cable connector ceramic ferrule breakpoints detection white light interference
东北大学信息科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110819
为了提高大规模场景三维重建中的精度,在保证算法效率的前提下,提取两种局部稳定不变特征,并采用多特征融合方法进行匹配。针对基于航拍影像和城市街景图像联合建模存在的问题,提出了一种两种局部稳定特征匹配的方法。其步骤为:先提取ASIFT(Affine Scale Invariant Feature Transform)特征点和MSER(Maximally Stable Extremal Regions)特征区域,并对MSER算法进行改进,得到这两种稳定的图像特征;再用SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征描述符对其进行描述;最后利用基于单应矩阵的特征匹配算法进行匹配。利用图形处理单元(GPU)对特征匹配环节进行并行优化处理。大量实验及对比结果表明,本文算法可以得到两种单一算法两倍以上的正确匹配对。
机器视觉 三维重建 特征融合 特征匹配 仿射场景 光学学报
2017, 37(11): 1115003
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics, Northwest University, Xi’an 710069, China
2 Xi’an Research Institute of Hi-Tech, Xi’an 710065, China
An evanescent field optical fiber sensor based on a short section of polarization maintaining fiber spliced with a tapered single mode fiber is proposed and experimentally investigated. We mainly focus on the refractive index (RI) and temperature sensing characteristics of this compact device. The transmission spectrum of the resonance wavelength, induced by the interference between the excited low order cladding modes and core modes, shows the quadratic function relationships with RI and linear relationships with temperature. Thus, the proposal of this simple-to-fabricate, compact, and low cost sensor shows its possible potential in the sensitive detection field.
060.0060 Fiber optics and optical communications 060.2310 Fiber optics 060.2370 Fiber optics sensors Chinese Optics Letters
2016, 14(5): 050604
集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区，吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室，吉林大学 电子科学与工程学院，长春 130012
设计了一种基于聚合物材料的延迟线阵列与热光开关的集成器件.利用Rsoft软件设计并模拟了多模干涉热光开关的性能，可实现输出光场强度随电极加热温度变化.设计了螺旋结构的延迟线阵列，利用BPM软件对螺旋结构波导进行数值模拟，综合考虑器件尺寸和损耗参量设计出螺旋结构的弯曲半径.将延迟线阵列结构与热光开关进行集成，能够实现热光控制的聚合物延迟线阵列，该器件可实现的最大延迟时间为399.4 ps，延迟间隔为9.2 ps.以SiO2为下包层，SU-8紫外固化光刻胶为波导芯层，聚甲基丙烯酸甲脂为上包层，采用旋涂、光刻、湿法腐蚀等工艺制备了1×4延迟线阵列与MMI热光开关的集成器件，测试得到了延迟线阵列的近红外输出光斑，插入损耗为15~19 dB.
相控阵天线 延迟线阵列 热光开关 聚合物 集成器件 热光效应 螺旋结构 Phased array antenna Delay line array Thermo-optic switch Polymer Integrated devices Thermo-optic effect Spiral structure
1 哈尔滨工业大学电气学院， 黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
针对惯性约束聚变(ICF)光学元件损伤问题，提出了一种基于随机抽样一致性(RANSAC)及最小二乘支持向量机(LSSVM)回归的高精度检测方法。建立了损伤区域总灰度与实际尺寸的回归模型，通过该回归模型对待检测损伤区域的尺寸进行预测，得到损伤区域的高精度尺寸。为剔除回归模型建立过程中离群样本点的影响，采用RANSAC方法对训练样本进行优化选择。针对抽样组中样本数对检测精度及检测效率的影响进行了相关实验，确定了抽样组中样本数的合适区间。RANSAC-LSSVM方法可通过改变误差评价函数得到不同评价体系下的最优回归模型。实验证明，在传统像素级检测方法的基础上，该方法将损伤尺寸检测的平均相对误差降低了近90%。
图像处理 光学元件损伤 在线检测 回归 最小二乘支持向量机 随机抽样一致性
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
基于菲涅耳公式，分析了偏振光通过钕玻璃片的透射率及反射率，讨论了高功率固体激光装置离轴光束对隔离性能的影响。根据光轴和小开关晶体晶轴走偏导致的退偏损耗的原理，可以使用开关晶体的姿态去补偿光束旋转误差的退偏损耗。实验结果表明，钕玻璃片小角度变化不影响系统对偏振光选择性通过，并且利用开关晶体来补偿光束旋转误差的退偏损耗能提高系统隔离比3倍以上。
高功率固体激光 主放大系统 隔离 布鲁斯特角 high power solid-state laser main-amplifier system isolation Brewster angle 强激光与粒子束
2012, 24(10): 2284
传统基于暗通道图像去雾中仅考虑初始透射图对于透射图优化的影响，而未充分考虑深度信息对于透射图优化贡献不同的特点，造成去雾结果在深度不连续处出现“晕”且离视点较远区域的去雾效果有明显下降.针对上述问题，本文提出一种基于边缘特征的加权暗通道先验去雾算法.该方法根据边缘特征的位置估计深度信息的连续性，将边缘点及非边缘点赋予不同权值，对加权透射图优化求解.仿真实验表明，新的去雾算法在恢复图像细节的基础上能够有效抑制“晕”的产生，证实了本文方法的可行性和有效性.
图像去雾 暗通道先验 边缘检测 深度估计 Haze removal Dark channel prior Edge detection Depth estimation
