1 浙江大学药学院, 浙江 杭州 310030
2 浙江大学智能创新药物研究院, 浙江 杭州 310018
烟草是一种成分复杂的天然植物, 地理位置、 生长条件等外界因素直接影响着烟叶的品质; 我国烟叶种植范围十分广泛, 每个产区种植的烟叶都有其独特的风格特征, 不同产区的烟叶配比对卷烟的质量起着决定性的作用。 为实现烟叶产地准确、 快速判别, 基于近红外光谱(NIRS), 采用灰狼算法(GWO)优化的支持向量机(SVM)算法实现烟叶产地鉴别分类。 以8个产地的824个烟叶样本为研究对象, 基于x-y距离样本集划分(SPXY)方法得到校正集617个和验证集207个样品。 首先应用最佳波长筛选方法, 如竞争自适应加权采样(CARS)和随机青蛙(RF)算法减少光谱冗余信息, 最终从1 609个变量中分别获得141和534个与产地相关的重要变量, 并以此输入SVM作为建模数据, 接下来在相同搜索范围内比较了粒子群优化算法(PSO)、 遗传算法(GA)和GWO对SVM分类模型的优化效果。 结果表明, 经RF筛选后的光谱变量较CARS具有更好的产地建模性能, 其中RF-GWO-SVM对8个产地烟叶的整体判别正确率达到了96.62%, 相较于RF-PSO-SVM和RF-GA-SVM正确率更高。 同时, RF-GWO-SVM的运行时间分别比RF-PSO-SVM和RF-GA-SVM的运行时间缩短156和131 min, RF-GWO-SVM具有精度更高、 寻优速度更快等优点。 GWO对于SVM模型参数具有更高效的优化能力, 可用于烟叶产地快速鉴别模型的建立。
近红外光谱技术 灰狼算法 支持向量机 烟叶 产地鉴别 Near-infrared spectroscopy Grey wolf optimizer Support vector machine Tobacco Origin identification 光谱学与光谱分析
2022, 42(9): 2830
1 山东省计量科学研究院,山东省计量检测重点实验室，济南 250014
2 国家黄金钻石制品质量监督检验中心，济南 250014
3 国家首饰质量监督检验中心深圳实验室，深圳 518020
金刚石分类体系经过上百年发展已趋于成熟。以光谱为基础的分类依据是紫外可见近红外光谱(UV-Vis-NIR)和中红外光谱(MIR)，主要涉及氮、硼杂质元素，所识别的有关晶格缺陷模型已得到较为合理的解释，但大量的晶格缺陷，包括跟氮有关的晶格缺陷研究尚不透彻，这将限制金刚石应用领域的开拓进程。本文汇集了金刚石紫外-可见光-红外光光谱中呈现的部分吸收特征，特别是对金刚石分类系统进行了完整地说明。除此以外，一些在光谱中较易识别的特征，也已经有了较为合理的理论解释和结构模型，总结汇总这些谱学特征以及其对应的结构模型，可以为金刚石材料的进一步研究和应用提供参考。
金刚石 硼 氮 缺陷模型 吸收光谱 diamond boron nitrogen defect model absorption spectrum
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
立体匹配是计算机视觉领域研究的重点,大部分立体匹配方法都是将图像当作数字信息进行数学计算,缺少与实际人眼视觉特征的联系。结合人眼的同心圆拮抗式感受野以及符合人眼特性的HSI色彩空间模型对原自适应支持权重(ASW)算法的权重计算进行了改进,并通过左右一致性校验和中值滤波方法进行视差优化。在VS2010平台对几组国际标准图像进行测试,结果表明,相比原始ASW算法,该方法在低纹理区域、深度不连续区域的匹配精度都有所提高,根据测试图像的不同,提高程度在10%至20%不等,总体匹配精度和近年主流局部匹配方法相当。
图像处理 立体匹配 自适应支持权重 HSI色彩空间 视觉特性 激光与光电子学进展
2018, 55(3): 031013
1 西安工业大学 光电工程学院,陕西 西安710032
2 内蒙古北方重工业集团有限公司科研所,内蒙古 包头 014000
3 西安现代控制技术研究所,陕西 西安 710065
容栅编码器是在传统容栅技术上发展起来的新型传感技术,针对目前炮塔相对地盘转角的高精度测试需求,提出了一种基于容栅编码器测量高精度动态转角的方法。结合炮塔环境,设计了容栅测角装置的安装方式,分析了测角装置的工作原理,通过机械结构设计和容栅编码器后续的电路设计,提高了其工作的稳定性与可靠性。对测角装置分别进行了实验室角度标定与某靶场实地试验,结果表明：该测角系统能够满足实际需求,具有断电保护、通电位置识别及零位记忆等功能,测试精度达60″。
容栅编码器 转角测量 标定 capacitive encoder rotating angle measurement calibration
1 西安工业大学 电子信息工程学院,陕西 西安 710021
2 内蒙古北方重工业集团有限公司科研所,内蒙古 包头 010430
3 西安邮电学院 电子工程学院
4 陕西 西安 710121
光栅平视显示器的畸变严重影响对目标的观察、定位、测量与分析, 其定量测量是装配调试过程中亟待解决的问题。结合光栅平视显示器工作原理及其畸变产生原因,利用光电测量技术对光栅平视显示器的畸变测量进行了深入研究。针对不同原因引起的光栅平视显示器畸变建立畸变测量系统,并对其探测器进行标定;利用标定后的CCD探测器实现对光栅平视显示器的畸变测量,并对其畸变测量不确定度进行了分析。实验表明,该畸变测量系统测量光栅平视显示器相对畸变的测量不确定度为0.5%。
光栅平视显示器 摄像机标定 畸变测量 不确定度 grating head-up display camera calibration distortion measurement uncertainty
1 复旦大学 电子工程系，上海 200433
2 复旦大学 波散射与遥感信息重点实验室，上海 200433
提出一种基于最大信息量的高光谱遥感图像无监督波段选择方法.该方法以在所选择的波段中保留原数据中所包含的最大信息量为目标，并采用逐个移除波段的方式来实现.算法使用K-L散度来定量表示信息量的大小，并通过信息量在整个数据集中的分布情况来决定所移除的波段.与传统方法相比，具有物理意义明确、计算过程简单的优点，同时还能够完全自动地完成任务，实现无监督的波段选择.
高光谱遥感图像 波段选择 信息量 K-L散度 分类 hyperspectral imagery band selection information amount K-L divergence classification
1 复旦大学 电子工程系, 上海 200433
2 复旦大学 波散射与遥感信息教育部重点实验室, 上海 200433
传统非负矩阵分解算法的目标函数具有大量的局部极小, 在进行高光谱图像的光谱解混时, 受初始值的影响很大.为解决该问题, 作者通过在目标函数中引入丰度分离性和平滑性的约束条件, 提出一种基于有约束非负矩阵分解的混合像元分解方法.同时该算法能够满足混合像元分解问题所要求的丰度值非负以及和为一的约束.模拟和实际数据实验结果表明, 所提出的算法能够很好地克服局部极小的问题, 从而得到更优的解.同时该算法表现出了较强的抗噪声能力, 并且能够适用于无纯像元数据的混合像元分解.
高光谱遥感图像 混合像元分解 非负矩阵分解 丰度分离性 丰度平滑性 hyperspectral imagery spectral unmixing nonnegative matrix factorization abundance separation abundance smoothness
1 山东大学晶体所晶体材料国家重点实验室,济南 250100
2 山东大学光学系,济南 250100
通过研究生长不同Gd离子和Y离子配比组份的GdxY1-xCa4O(BO3)3晶体,得到了室温下可以实现非临界相位匹配产生1064nm三次谐波的新型非线性光学晶体Gd0.37Y0.63Ca4O(BO3)3.报道了GdxY1-xCa4O(BO3)3晶体实现1064nm三次谐波的相位匹配角.用电光调Q的Nd∶YAG激光器对一块长11mm,Y-轴切割的Gd0.37Y0.63Ca4O(BO3)3晶体进行了转换效率的测量,其结果为14.7%.
GdxY1-xCa4O(BO3)3晶体 非临界位相匹配 三次谐波
1 山东大学晶体材料国家重点实验室,晶体材料研究所,济南,250100
2 Centre for Laser and Applications, Maquarie University, Sydney, NSW 2109, Australia
研究了Yb:YCa4O(BO3)3(简称Yb:YCOB)的多晶制备和单晶生长,成功地合成了光学质量优良、 掺Yb原子数分数为20%的Yb:YCOB单晶。测量了该晶体的吸收光谱、 荧光光谱和荧光寿命,并进行了激光二极管(LD)为抽运源的激光实验。实现了Yb:YCOB晶体10 mW的红外激光输出。观测并记录到自倍频二次谐波。
晶体生长 光谱 激光特性
