作者单位
摘要
1 河北工业大学 人工智能与数据科学学院,天津30030
2 河北省控制工程技术研究中心,天津300130
针对大多数图像超分辨率重建方法利用单尺度卷积进行特征提取,导致特征提取不充分的问题,提出基于多尺度自适应注意力的图像超分辨率网络。为充分利用各个层次特征中的上下文信息,设计了多尺度特征融合块,其基本单元由自适应双尺度块、多路径渐进式交互块和自适应双维度注意力依次串联组成。首先,自适应双尺度块自主融合两个尺度的特征,获得了更丰富的上下文特征;其次,多路径渐进式交互块以渐进的方式交互自适应双尺度块的输出特征,提高了上下文特征之间的关联性;最后,自适应双维度注意力自主选择不同维度注意力细化输出特征后,提高了输出特征的鉴别力。实验结果表明,在Set5, Set14, BSD100和Urban100测试集上,本文方法在PSNR和SSIM定量指标上相比于其他主流方法相均有提升,尤其对于纹理细节难以恢复的Urban100测试集,本文方法在比例因子为×4时,相较于现有最优方法SwinIR,PSNR和SSIM指标分别提升了0.05 dB和0.004 5;在视觉效果方面,本文的重建图像具有更多的纹理细节。
超分辨率 多尺度特征 注意力机制 自适应权重 渐进式信息交互 super-resolution multi-scale feature attention mechanism adaptive weights progressive information interaction 
光学 精密工程
2024, 32(6): 843
作者单位
摘要
1 西安交通大学电气工程学院,电气绝缘与电力设备国家重点实验室,陕西 西安 710049
2 西安交通大学电子科学与工程学院,电子物理与器件教育部重点实验室,陕西 西安 710049
面向天然页岩与砂岩矿物元素组分快速定量分析的检测需求,笔者搭建了具有自动化分析功能的显微分析激光诱导击穿光谱系统,并采用该系统对油气页岩与砂岩天然岩石样本进行了快速检测。分析了砂岩与页岩光谱的不确定度差异,形成了流程化的包括光谱数据提取、筛选、校正、归一化的预处理方法,有效降低了单一样本与样本间光谱不确定度。基于偏最小二乘回归,形成了模型输入参数优化流程,避免了模型过拟合与欠拟合,提高了定量预测准确度。对岩石中的Si、Ca、Fe、Al、Mg等元素进行了定量分析,多数样本的平均预测均方根误差小于1%。本研究为天然岩石的矿物组分分析与岩性识别提供了技术支持。
光谱学 激光诱导击穿光谱 页岩 砂岩 光谱预处理 元素定量分析 
中国激光
2024, 51(8): 0811002
作者单位
摘要
1 河北工业大学人工智能与数据科学学院,天津 300130
2 河北省控制工程技术研究中心,天津 300130
针对光伏(PV)电池缺陷检测中存在的数据不均衡、缺陷尺度不一和背景纹理复杂多变等因素导致的误检、漏检问题,提出一种基于YOLOv8的缺陷检测算法YOLOv8-EL。首先,使用GauGAN进行数据增强,处理数据集的类内和类间不均衡的问题,提高模型泛化能力,降低模型过拟合的风险;其次,在主干网络和特征融合网络之间嵌入上下文聚合模块,自适应地融合不同层次的语义信息,对齐局部特征,减少微小微弱缺陷信息的丢失,抑制无关背景信息的干扰;最后,构建多注意力检测头以替换解耦头,引入不同的注意力机制细化分类和定位任务,提取空间和通道层面上的关键信息,减少特征混淆。实验结果表明,该模型在扩充后的PV电池EL数据集上的平均精度达到89.90%,模型参数量为13.13×106,在提升精度的基础上兼顾了后续部署时轻量化的要求。在PASCAL VOC数据集上进行泛化性实验,证明了改进算法的泛化性能。
缺陷检测 YOLOv8 生成对抗网络 特征融合 注意力机制 解耦头 
激光与光电子学进展
2024, 61(8): 0812008
作者单位
摘要
1 1.郑州大学 材料科学与工程学院, 郑州 450001
2 2.东莞理工学院 材料科学与工程学院, 东莞 523830
Mn4+激活红光荧光粉是白光半导体发光二极管(wLEDs)领域当前研究热点之一。Mn4+离子2E→4A2跃迁在铝酸盐中的最短发光波长是在MgAl2O4中实现的651 nm发光, 由于其结构中含有形成四面体或八面体配位的两种阳离子格位(Mg2+/Al3+), 易造成所掺杂锰元素存在多种价态(+2/+4/+3等)。本研究通过改变起始原料中Al2O3的晶型(γ/α比例)及退火处理来调控锰离子在MgAl2O4晶格中的占据格位, 对其主要存在价态实现调控。采用荧光光谱和紫外-可见-近红外漫反射光谱技术来表征所合成荧光粉中Mn离子的价态及其演变。研究发现, 高α/(α+γ)比铝源促进Mn2+形成, 而低α/(α+γ)比铝源促进Mn4+形成。通过使用高活性纳米γ-Al2O3为铝源, 有效抑制了锰离子在MgAl2O4中Mg2+格位的占据及Mn2+离子的形成, 经空气中1550 ℃保温5 h的一次高温热处理即可制备出在可见光区只有Mn4+红光发光的高纯高亮度MgAl2O4:Mn4+荧光粉。氧化铝晶型影响锰离子掺杂格位和掺杂价态的本质规律是: 氧化铝活性决定实际固溶掺杂反应步骤, 进而影响锰离子掺杂格位和价态。本研究提出的反应步骤调控作为反应气氛、电荷补偿剂、反应温度三种调控方法外的一种新方法, 为Mn4+激活铝酸盐荧光粉中锰离子掺杂价态调控提供了新思路。
Mn4+ 白光LEDs 红光荧光粉 价态调控 Mn4+ white LEDs red-emitting phosphor valence state control 
无机材料学报
2021, 36(5): 513
作者单位
摘要
1 重庆川仪自动化股份有限公司,重庆402
2 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆400030
扫描光栅微镜是微型光谱仪的新一代核心分光器件。基于固定光栅分光的微型光谱仪由于采用阵列探测器在近红外波段价格昂贵,严重制约了近红外光谱分析技术的推广应用。本文提出了一种电磁式扫描光栅微镜,该器件采用微纳加工工艺,集光栅、驱动结构、角传感器于一体,可实现单管探测器替代阵列探测器。建立了电磁式扫描光栅微镜的理论模型,分析了梁尺寸、镜面尺寸等主要结构参数对器件性能指标的影响,获得器件的设计参数。使用微纳加工方法制作电磁式扫描光栅微镜芯片,并测试了性能指标。实验与理论结果表明:当器件扫描角度为±7°,光谱达800~2 500 nm,闪耀波长附近的衍射效率≥70%,角传感器的控制精度≤0.05°,为应用于微型近红外光谱仪提供了一种有效方案。
微纳器件 扫描光栅微镜 电磁式 角传感器 近红外 micro-nano devices scanning grating micromirror electromagnetic angle sensor near infrared 
光学 精密工程
2021, 29(9): 2048
作者单位
摘要
江西农业大学动物科学技术学院, 江西省畜禽疫病诊断与防控重点实验室, 江西农业大学动物群发性疾病检测和防治研究所, 南昌 330045
黄芩苷(baicalin)是由黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)根部分离而来的黄酮类物质, 为黄芩的主要活性成分。黄芩苷药理作用广泛, 具有良好的抗炎效果, 其主要机制包括调节肠道菌群、抑制核因子κB(NF-κB)核转位、增加相关microRNA的表达、抑制自噬、调节Treg/Th17平衡等。现综述黄芩苷抗炎症作用机制的最新研究进展, 为其深入研究及在临床上的应用提供依据。
黄芩苷 炎症 肠道菌群 baicalin inflammation intestinal flora NF-κB NF-κB miRNA miRNA 
激光生物学报
2021, 30(5): 400
作者单位
摘要
中国空间技术研究院西安分院,陕西 西安 710100
聚焦于星载固态功率放大器的高频化,设计并实现了Q频段20W、V频段10W以及W频段2W的固态功率放大器。基于氮化镓功率单片技术,提升了单元的功率和效率;基于魔T和径向线的高效率、低插损多路功率合成技术,实现了整机高功率输出;铜金刚石和热管的应用和工艺攻关,克服了多热源、高热流的工程瓶颈。Q频段和W频段固放首次在轨应用,以及V频段固放在地面发射机中的应用。考虑到严苛的空间考核条件以及器件为满足在轨长寿命的降额要求,产品均性能优良稳定。文中的Q频段和W频段固放是我国首次开发并在轨搭载验证的星载连续波固态功率放大器,为我国后续极高频段高通量卫星的载荷实现提供了有力技术支撑。
Q频段 V频段 W频段 氮化镓 固态功率放大器 星载 Q band V band W band GaN solid-state power amplifier(SSPA) space based 
红外与毫米波学报
2021, 40(1): 25
作者单位
摘要
1 清华大学精密仪器系, 北京 100083
2 清华大学光子测控技术教育部重点实验室, 北京 100083
3 北京市遥感信息研究所, 北京 100192
4 中国人民解放军32021部队, 北京 101416
由于光学和合成孔径雷达(SAR)存在显著的几何和辐射差异,光学影像和SAR影像自动配准一直是现阶段研究的重点问题。利用具有辐射不变性的相位一致性算法计算两影像相位,构建特征方向信息和特征强度信息,并构建一种局部特征描述符——最大相位索引图(MPIM)。利用相位索引图相关性测度在输入影像上获取同名点,采用仿射变换实现配准。实验结果表明:所提算法对光学和SAR的几何和辐射差异具有较强的适应性,并且配准精度较高。
图像处理 图像配准 相位一致性 最大索引图 相似性测度 
中国激光
2021, 48(15): 1509002
作者单位
摘要
西北工业大学电子信息学院西安710072
目标识别中,来自多传感器的数据通常包含诸多不确定性。在D-S证据理论框架下,提出一种基于加权信度熵的传感器冲突数据融合与目标识别方法。首先,将辨识框架(FOD)中包含的不确定信息融入新近提出的Deng熵模型;随后,采用加权Deng熵量化不同传感器数据源中的不确定性;最后,实现传感器冲突数据融合与目标识别决策。数值仿真及不同方法的比较分析结果验证了所提方法的合理性与有效性。
传感器数据融合 目标识别 D-S证据理论 信息熵 Deng熵 sensor data fusion target recognition Dempster-Shafer evidence theory belief entropy 
电光与控制
2018, 25(6): 48
何文馨 1,2,*温志渝 1,2周颖 1,2
作者单位
摘要
1 重庆大学新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室, 重庆 400044
2 重庆大学微系统研究中心, 重庆 400044
近红外光谱分析作为石油勘探过程中油品成分鉴别的一种重要手段,多年来引起人们的广泛关注和深入研究。针对石油勘探过程中油藏井温度高、空间局促等苛刻环境条件,研制了一种能够在高温环境中连续稳定工作的实用化微型近红外光谱分析仪,其体积为154 mm×66.5 mm×38 mm。该微型近红外光谱分析仪采用凹面光栅作为分光元件,针对油气特征波段进行理论计算和Zemax软件仿真,设计出通量高、杂散光少、成像优质的全息凹面光栅。探测器选用Hamamatsu公司二级半导体制冷线阵电荷耦合器件(CCD),通过合理的光路设计和紧凑的结构布局,实现了在70 ℃的高温环境下稳定工作。通过标定及相关性能测试,结果表明:该微型近红外光谱分析仪光谱范围达到1550~1890 nm,分辨率优于4.8 nm,波长准确性±1.1 nm,信噪比1202∶1;利用该光谱分析仪对0#柴油和水的吸光度进行了应用实验,结果充分证明该系统的实用化水平。
光谱学 近红外光谱 光谱分析仪 平场 全息凹面光栅 Zemax软件 
激光与光电子学进展
2017, 54(6): 063002

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