针对分布式视频编码(DVC)系统鲁棒传输问题, 设计了一种基于层修复的 DVC系统传输框架。该传输框架首先对关键帧 (K帧)同时采用高效视频编码 (HEVC)帧内编码和 Wyner-Ziv编码, 并将校验信息(Wyner-Ziv码流)作为修复层码流存入缓存中。若当前关键帧有丢失, 则向编码端请求该帧对应的层修复码流, 在解码端对错误块进行修复, 获得关键帧解码质量的提升。同时, 研究了层修复码率估计算法, 利用已成功解码的位平面辅助完成算法重建。实验结果表明, 该传输框架利用关键帧的层修复码流对关键帧失真部分进行了修复, 提高了关键帧质量, 改善了边信息质量, 实现了 DVC的鲁棒传输。
分布式视频编码 Wyner-Ziv编码 关键帧 鲁棒传输 修复层 Distributed Video Coding Wyner-Ziv video coding Key frame robust transmission repair layer 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(1): 82
中国人民解放军 战略支援部队信息工程大学，郑州 450001
设计了一种高选择性可调带通与带阻可切换微带滤波器。在微带谐振器及枝节末端加载变容二极管实现中心频率的可调；在输入与输出端口馈线之间，利用PIN二极管实现滤波器阻带和通带特性的切换。采用奇偶模的方法对滤波器结构进行分析，通过对奇偶模频率的调节实现了频率调节过程中的恒定绝对带宽。同时，在输入与输出馈线间引入源与负载耦合，使得频带两侧各有一个传输零点，且传输零点在整个频率调谐范围内相对位置几乎不变。因此，在整个频率调节范围内，滤波器实现了高选择性及良好的带外抑制能力。最终设计出的可调带阻滤波器的频率调谐范围为5.58～5.89 GHz，绝对带宽80 MHz±5 MHz，阻带衰减优于14 dB；可调带通滤波器的频率调谐范围为5.42～5.79 GHz，绝对带宽120 MHz±5 MHz，插入损耗1.69～2.25 dB，回波损耗优于13 dB。同时，该滤波器具有0.28λg×0.62λg（λg是可调频率范围中心频率的波长）的紧凑结构尺寸。实验和仿真结果一致性较好。
带阻滤波器 带通滤波器 可切换性 可调滤波器 绝对带宽恒定 bandstop filter bandpass filter switchability tunable filter constant absolute bandwidth 强激光与粒子束
2021, 33(4): 043001
1 上海师范大学 化学与材料科学学院, 上海 200234
2 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 中国科学院特种无机涂层重点实验室, 上海 201899
化学气相沉积法是制备大尺寸、高质量石墨烯的有效方法, 其中金属催化剂的性能直接关系到所制备的石墨烯材料的品质, 因此需对金属催化剂进行表面预处理。本文研究了不同的预处理工艺对常用的铜基底催化剂表面状态的影响, 提出了钝化膏酸洗和电化学抛光协同处理的有效方法, 并对电化学抛光工艺参数(抛光电压、时间)以及铜基底退火工艺(退火温度、时间)等进行了系统研究。研究表明: 电化学抛光电压过高、抛光时间过长容易导致过度抛光, 合适的抛光电压和抛光时间分别为8 V和8 min。退火温度和时间对铜催化剂表面晶粒形态影响较大, 经1000 ℃退火处理30 min后, 铜箔表面晶粒尺寸更大, 分布更均匀。此外, 对CVD法生长制备的石墨烯样品进行表征, 电镜图片和拉曼光谱显示, 获得的石墨烯薄膜的层数较少, 且结构缺陷较少。
铜基底 预处理 化学气相沉积法 石墨烯 copper substrate pretreatment chemical vapor deposition graphene
1 浙江农林大学信息工程学院, 浙江 杭州 311300
2 浙江农林大学浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室, 浙江 杭州 311300
3 浙江农林大学林业感知技术与智能装备国家林业与草原局重点实验室, 浙江 杭州 311300
针对深度相机受环境光干扰大而导致立木深度图获取困难的问题,提出一种基于小运动短视频图像的立木深度图生成算法。该算法对分割后获取的亚像素角点进行跟踪和匹配,利用光束法平差估计相机参数;利用平面扫描法对图像序列进行密集立体匹配、去噪得到立木深度图。使用智能手机采集1~2 s小运动的立木短视频图像验证所提算法的有效性,生成的立木深度图在主观效果上有显著提升。在深度图像数据库NYU depth v2上进行验证,均方根误差为60.58,相对误差为0.34。实验结果表明:自然环境下利用该算法可有效生成精细的立木深度图,不需要深度相机、相机标定以及大量RGB(Red,Green,Blue)图像、深度图的训练,能有效节省数据采集和存储的开销,研究结果可为立木的可视化重建、立木因子的测量等提供参考。
图像处理 立木图像 深度图 立木图像分割 光束法平差 密集立体匹配 激光与光电子学进展
2020, 57(16): 161011
将有雾图像分割为非天空区域和天空区域, 对于非天空区域, 提出一种优化的暗原色先验思想, 即开运算暗通道算法; 对于天空区域, 引入具有保边去噪的双边滤波算法, 提出一种改进的边界约束算法.运用两种算法分别估计两个区域的透射率, 然后利用大气物理散射模型复原各区域, 最后合并两个无雾区域得到去雾图像.实验结果表明, 该算法很大程度提高了有雾图像尤其是含天空的有雾图像的图像对比度, 改善了颜色失真问题.
图像增强 图像去雾 天空分割 暗通道先验 边界约束 双边滤波 Image enhancement Image defog Sky segmentation Dark-channel prior Boundary constraint Bilateral filter
1 浙江大学化学系, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学文博系, 浙江 杭州 310028
3 故宫博物院古建部, 北京 100009
北京故宫是现存规模最大、 保存最完整的木结构古建筑群。 2015年底, 故宫养心殿启动研究性保护修缮工程, 燕喜堂是养心殿的后殿西耳房, 是此次维修的重点对象之一。 彩画是古建筑的重要组成部分, 不仅具有美化装饰的作用, 更有对木材的防腐保护功能。 为了能更好地辅助燕喜堂及西围房建筑彩画的保护与修复, 需要对彩画原始材料以及工艺进行检测研究。 使用一套集成检测方法: 包括样品横截面分析、 扫描电子显微镜背散射及能谱技术、 拉曼光谱技术、 荧光染色法、 酶联免疫法、 免疫荧光法以及热裂解气相色谱法, 分析了故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画样品的颜料、 沥粉、 胶结材料的成分, 以及结构关系。 结果表明燕喜堂西围房使用的颜料有朱砂、 铁红、 群青、 石青、 石绿以及副氯铜矿型铜绿; 沥粉的无机组成为石英、 滑石、 白垩或白云石。 胶结材料检测结果发现彩画地仗层中普遍掺加了桐油, 颜料层中掺加了动物胶。 梁上彩画除了表面图案, 地仗层底部还有一层朱砂颜料, 同时地仗层内部也不规则地发现朱砂颜料。 此外, 表层红色颜料通常由两层颜料组成, 内层的显色成分是铁红和朱砂, 颜料颗粒直径1 μm左右, 外层颜料由朱砂组成, 颜料颗粒大小不一, 直径1～30 μm范围内。 上述检测结果不仅可以部分看出燕喜堂及西围房建筑彩画的工艺特征, 也表明该集成检测方法可行、 所需样品量少, 是一种经济实用的彩画文物检测方法。
故宫养心殿 油饰彩画 横截面分析 电镜能谱 拉曼光谱 荧光染色法 免疫法 The Yangxin Hall in the Forbidden City Cross-section analysis Energy dispersive spectrometer Raman spectroscopy Fluorescence staining Immunoassay The colored painting 光谱学与光谱分析
2018, 38(7): 2054
为了准确、客观地评价可见光光电成像系统整机性能参数,研制了可见光光电成像系统整机综合参数校准装置.装置由积分球光源系统、标准测试卡、光学准直系统、支撑调整台、视频数据采集模块和综合处理软件等几部分组成,主要完成系统分辨力、调制传递函数(MTF)、对比度、噪声功率谱、噪声等效亮度、灵敏度等性能参数的测量.针对某型号可见光电视产品,验证了装置的有效性,给出了综合参数的测量结果,其截止频率为39.4 mm-1,对比度为76.5％,均方根噪声电压为2.14 mV,噪声等效亮度(NEL)为0.045 5 cd/m2,信号传递函数对应的灵敏度为47 mV·(cd/m2)-1.最后,分别采用照度计和标准视频发生器对装置进行了标定,其积分球光源出口亮度和信号采集系统输出电压最大相对测量误差分别为-2.3％及1％.
可见光 光电成像系统 调制传递函数 噪声 灵敏度 visible photoelectric imaging system MTF noise sensitivity
1 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
2 陆航驻西安地区代表室，陕西 西安 710065
在相对畸变的定义下，提出了逆向成像畸变测试方法。通过把目标靶尺放到被测系统的焦面位置，再将被测光学系统的入瞳位置放到精密转台的转轴位置，将被测光学系统从正向最大视场处向负向最大视场处旋转，测量14个视场点后，可得到各个视场的畸变值。该方法严格要求把被测光学系统的入瞳位置放置在精密转台的旋转轴上，否则无法测量出整个视场的畸变值。焦距测量精度达2 μm，畸变测量精度达5.0×10-4。
畸变 入瞳 焦距 视场 精度 distortion entrance pupil focal length FOV accuracy
光学传递函数是评价光学系统成像质量的重要指标，针对目前光学传递函数测量只能覆盖可见光和红外波段，自行研制了紫外波段(260 nm～400 nm)光学传递函数(OTF)测量装置。介绍了装置的原理及组成，采用中心波长为λ0=300 nm和λ0=380 nm 2种OTF标准镜头在2个光谱范围内对OTF测量装置进行了标定和测试，结果表明：调制传递函数(MTF)的测量值与理论值的偏差：±0.03(轴上)；±0.05(轴外)。最后，对装置的测量不确定度进行了评估。
紫外 光学传递函数 测量不确定度 ultraviolet optical transfer function measurement uncertainty
根据Zernike多项式的第四项系数q4和Seidel像差Focus项的对应关系，选用Zernike多项式第四项的系数q4的值作为激光干涉仪法定焦的判据。利用该判据定焦，方法可行，定焦结果稳定。根据q4值的正负可以判断干涉仪发出的球面波的交点处于大口径离轴抛物面平行光管的焦前或是焦后，从而指导干涉仪的前后移动。利用基于Zernike多项式的激光干涉仪法确定了大口径离轴抛物面平行光管的焦面，由标定实验可知，利用这种方法定焦效果不错，定焦后的平行光管出射光束平行性误差优于0.22″。
测量 定焦 Zernike多项式 激光干涉仪 平行光管 中国激光
2012, 39(s1): s108014
