1 长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室，吉林 长春 130022
2 成都太科光电技术有限责任公司，四川 成都 610041
利用二阶泰勒形式表示公差与波像差的函数关系，依据差分光线追迹法，通过光线追迹理论推导完善了偏心和倾斜两种公差关于波像差的一阶导数计算公式，利用依次求导和公式移项两种方法建立波像差的二阶导数模型。结果表明：依次求导法的求解过程复杂，应用范围受到限制，只可用于光学后截距分析；公式移项法所需的追迹像质次数少，且拟合效果良好，残差平方和处于10-7~10-6量级；所提方法可对光学系统进行有效的经济公差分配。
光计算 光学加工 经济公差 波像差 光线追迹 仿真分析 光学学报
2023, 43(13): 1320003
1 1.西北工业大学 凝固技术国家重点实验室, 西安 710072
2 2.西北工业大学深圳研究院, 深圳 518057
超高温氧化物共晶陶瓷具有优异的高温强度、高温蠕变性能、高温结构稳定性以及良好的高温抗氧化和抗腐蚀性能, 成为1400 ℃以上高温氧化环境下长期服役的新型候选超高温结构材料之一, 在新一代航空航天高端装备热结构部件中具有重要的应用前景。基于熔体生长技术, 以选择性激光熔化和激光定性能量沉积为代表的激光增材制造技术具有一步快速近净成形大尺寸、复杂形状构件的独特优势, 近年来已发展成为制备高性能氧化物共晶陶瓷最具潜力的前沿技术。本文从工作原理、成形特点、技术分类等方面概述了基于熔体生长的两种典型激光增材制造技术, 综述了激光增材制造技术在超高温氧化物共晶陶瓷制备领域的研究现状和特点优势, 重点介绍了选择性激光熔化和激光定向能量沉积超高温氧化物共晶陶瓷在激光成形工艺、凝固缺陷控制、凝固组织演化、力学性能等方面的研究进展。最后, 指出了实现氧化物共晶陶瓷激光增材制造工程化应用亟需突破的关键瓶颈, 并对该领域未来的重点发展方向进行了展望。
氧化物共晶陶瓷 激光增材制造 选择性激光熔化 激光定向能量沉积 综述 oxide eutectic ceramic laser additive manufacturing selective laser melting laser directed energy deposition review
1 中国科学院 空天信息创新研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
为满足合成孔径雷达实时成像、数据回放等高速可靠数据传输需求, 解决传统数据传输系统由于接口要求高、体积与功耗大以及网络配置不灵活等原因不适合用于外场试验的问题, 基于ZYNQ芯片设计一种光纤接口到以太网接口的数据传输系统。主要介绍数据传输流程的实现方法, 并提出一种三级乒乓和指令并行的优化策略保证数据正确, 提高传输速度; 通过移植嵌入式Linux系统实现灵活修改网络配置。与传统方案相比, 该系统在体积、功耗和灵活性上具有明显优势。经实验验证, 数据传输速度可达770 Mb/s。
高速数据传输 合成孔径雷达 Aurora IP用户接口 千兆以太网 现场可编程门阵列 嵌入式Linux 内存映射 乒乓操作 high-speed data transmission synthetic aperture radar Aurora IP user interface gigabit ethernet field programmable gate array embedded Linux memory mapping ping-pong operation
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室, 江苏 南京 210093
3 浙江工商职业技术学院智能家电宁波市重点实验室, 浙江 宁波 315012
针对多曝光图像融合中存在细节丢失和颜色失真等问题, 本文提出了一种基于张量分解和卷积稀疏表示的多曝光图像融合方法。张量分解作为一种对高维数据低秩逼近的方式, 在多曝光图像特征提取方面有较大的潜力, 而卷积稀疏表示是对整幅图像进行稀疏优化, 能最大程度地保留图像的细节信息。同时, 为了避免融合图像出现颜色失真, 本文采取亮度与色度分别融合的方式。首先通过张量分解得到源图像的核心张量; 然后在包含信息最多的第一子带上提取边缘特征; 接着对边缘特征图进行卷积稀疏分解, 继而利用分解系数的L1范数来得到每个像素的活跃水平; 最后用“赢者取全”策略生成权重图, 从而加权得到融合后的亮度分量。与亮度融合不同的是, 色度分量则采用简单的高斯加权方式进行融合, 在一定程度上解决了融合图像的颜色失真问题。实验结果表明, 所提出的方法具有良好的细节保留能力。
张量分解 卷积稀疏表示 字典学习 多曝光融合 tensor decomposition convolution sparse representation dictionary learning multi-exposure fusion
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室, 江苏 南京 210093
针对360°全景视频在等矩形投影面中编码时存在冗余像素较多且较少考虑感兴趣区域(ROI)画面质量的问题,提出一种基于ROI的360°全景视频编码算法。该算法利用当前帧编码残差信息求取ROI并指导下一帧编码;利用球面到等矩形投影面的映射函数求出各纬度处像素的冗余程度,将其作为非ROI量化参数的调节因子,并与ROI量化参数调节因子共同决定每帧画面最大编码单元级别的编码参数设置。实验结果表明,在使用加权球面峰值信噪比和球面峰值信噪比全景视频客观评价方法评价编码效果时,与HEVC编码器参考软件相比,本文方法码率最高可节省4.98%,平均码率可节省2.46%,相同码率下视频质量平均提高0.145 dB。与相关代表性方法相比,ROI内容质量明显提升。
图像处理 360°全景编码; 等矩形投影 感兴趣区域 量化参数 加权球面峰值信噪比 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 061013
1 宁波大学信息科学与工程学院，浙江 宁波 315211
2 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，江苏 南京 210093
高动态范围成像通常需要利用多个不同曝光时间的低动态范围图像来合成高动态范围图像。在合成后图像噪声会进一步放大，可能导致最终的高动态范围图像视觉质量严重降低。针对合成图像需要保留低曝光图像中高亮区域的细节信息以及高曝光图像中低暗区域的细节信息，且图像噪声与亮度有关这一问题，本文提出一种基于亮度分区、噪声水平估计的高动态范围图像融合过程中的噪声抑制算法。首先，根据图像的亮度信息，确定低动态范围图像的不同亮度区域；然后对图像不同亮度区域，利用重叠块估计噪声水平，根据得到的噪声水平，指导图像的稀疏去噪；最后，对处理后的低动态范围图像，采用融合方法合成高动态范围图像。实验结果表明，所提出的算法能有效地抑制图像噪声，合成的高动态范围图像具有更好的视觉质量。
高动态范围图像 多曝光图像 亮度分区 噪声水平 稀疏去噪 high dynamic range image multiple exposure images luminance partition noise level sparse denoising
1 宁波大学信息科学与工程学院，浙江 宁波315211
2 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，江苏 南京 210093
3 浙江工商职业技术学院智能家电宁波市重点实验室，浙江 宁波 315012
针对高动态范围(HDR) 视频较之于传统低动态范围(LDR) 视频所需存储资源和传输带宽急剧增加的问题，本文提出了一种基于视觉感知特性的HDR 视频编码的动态率失真优化算法，以提高高效视频编码(HEVC) Main 10 编码HDR 视频的性能。本文通过引入视觉选择性关注信息，对不同区域采取非均等的失真权重分配策略，优化常规的失真计算方法；同时，为了进一步去除视频中的感知冗余，融合视频内容的纹理特性自适应调节拉格朗日乘子，并应用于编码量化器动态调节量化参数，实现编码比特和失真感知权衡。实验结果表明：与HEVC Main 10 相比，在相同HDR-VDP 和PSNR DE 质量指标下，所提算法平均节省7.46% 和6.53% 码率，最大分别节省18.52% 和11.49%，所提算法在保持视觉质量的前提下能够有效降低码率。
高动态范围视频编码 率失真优化 人类视觉系统 视觉显著 high dynamic range video coding rate distortion optimization human visual system visual saliency
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
2 中国检验检疫科学研究院, 北京 100123
采用微乳液法、 油酸辅助溶剂热法、 超声波辅助溶剂热法分别合成了LaCeF3∶Tb微晶。 使用超声波辅助溶剂热法合成LaCeF3∶Tb微晶鲜有报道。 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 荧光光谱(PL)等方法对样品的晶相、 形貌和发光性能进行了表征。 XRD结果表明产物结晶良好, 微晶与标准卡片PDF#38-0452(六方相LaCeF3)对应; SEM图像显示产物形貌、 尺寸均一; 在250 nm光的激发下, 纳米粒子发出强绿色光, 主要发射峰分别归属于Tb3+的5D4→7F6(489 nm), 5D4→7F5(543 nm), 5D4→7F4(585 nm)和5D4→7F3(621 nm)跃迁。 通过对LaCeF3和LaCeF3∶Tb光谱的研究证明了Ce→Tb能量传递的存在。 计算了Tb在不同方法合成的LaCeF3微晶中的临界掺杂浓度。
微乳液 油酸 氟铈镧 微晶 Microemulsion Oleic acid Cerium lanthanum fluoride Microcrystalline 光谱学与光谱分析
2015, 35(12): 3485
四川大学高分子科学与工程学院高分子国家重点实验室, 四川 成都 610065
以甲基丙烯酸四氟丙酯-co-γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷[P(TFPMA-co-TMSPMA)]共聚物和聚苯乙烯(PS)二元混合乳液旋涂成膜，再采用环己烷选择性溶解除去PS纳米粒子的方法制备了多孔有机/无机杂化纳米基光学增透膜。研究了二元混合乳液固含量、旋涂速度及纳米粒子粒径等参数对增透膜性能的影响。通过选用不同固含量的混合乳液以及改变成膜转速，可制得膜厚在109~208 nm之间，折射率nf在1.22~1.25之间，在400~1100 nm波段均获得最大透射率高于99.1%的增透膜；此外，研究发现膜的粗糙度及透射率对纳米粒子粒径有较强的依赖性，减小成膜乳液粒子粒径可有效降低膜的粗糙度。
薄膜 有机无机杂化纳米粒子 增透膜 透射率 表面粗糙度
1 宁波大学 信息科学与工程学院,浙江 宁波,315211
2 南京大学 计算机软件新技术国家重点实验室,南京 210093
在实际高分辨率室内视频监控中,运动物体构成了视频监控的主要内容。本文基于感兴趣区域的检测与恢复,提出了一种高分辨率室内视频监控图像序列的编码新方法,通过对象提取实现基本层和ROI层双层码流传输,其中基本层实现低分辨率图像内容传输,而ROI层用以进行高分辨率图像恢复。新方法有效地降低了视频编码计算复杂度、提高了编码效率。
感兴趣区域 高分辨率视频监控 视频编码 region of interest high resolution video surveillance video coding
