红外与激光工程
2021, 50(12): 20210131
1 西安邮电大学 电子工程学院, 西安 710121
2 中国船舶重工集团第705研究所 水下信息与控制重点实验室, 西安 710077
为了研究孔径接收对各向异性海洋湍流条件下水下无线光通信(UWOC)系统误比特率的影响, 系统采用高斯光束传输, 接收端通过孔径接收, 在脉冲位置调制方式下通过各向异性海洋湍流信道。引入各向异性海洋湍流结构常数, 通过对闪烁的形成原理和各向异性海洋湍流条件下闪烁系数的分析, 数值模拟得到了在不同接收孔径和各向异性因子下, 海洋湍流参量、传输距离、雪崩光电二极管(APD)平均增益和调制阶数对系统误比特率的影响。结果表明, 相同各向异性因子和海洋湍流参量下, 大孔径接收能有效提升系统误比特率性能; 相同孔径直径和海洋湍流参量下, 各向异性因子越大, 系统通信性能越好; 均方温度耗散率、温度和盐度对海洋功率谱变化贡献的比值较小, 湍流动能耗散率、动力粘度较大以及传输距离越短, 系统误码性能越好; APD增益为100或150时, 系统通信性能最佳; 调制阶数M=8时, 系统通信性能最佳, M>64时, 系统误比特率变化程度几乎饱和。该研究为UWOC系统平台搭建和性能估计提供了参考。
光通信 孔径接收 各向异性海洋湍流 高斯光束 误比特率 optical communication aperture receiving anisotropic ocean turbulence Gaussian beam bit error rate
1 西安邮电大学电子工程学院，陕西 西安 710121
2 中国船舶重工集团第705研究所水下信息与控制重点实验室，陕西 西安 710077
应用广义的惠更斯-菲涅耳原理及改进的Rytov方法，采用基于Gamma-Gamma光强概率分布的海洋湍流信道模型，得到了中断概率解析式。并在此基础上对各向异性海洋湍流高斯光束外差式差分相移键控（DPSK）调制的中断概率性能进行了研究。仿真分析了不同的各向异性海洋湍流下各种海洋湍流参数（温度与盐度波动对功率谱变化贡献之比、单位质量流体动能耗散率、均方温度耗散率）、传输距离、DPSK调制的数据传输速率对中断概率的影响。为降低高斯光束DPSK调制下的中断概率、提高通信质量及可靠性提供了理论依据。
海洋光学 水下无线光通信 各向异性海洋湍流 高斯光束 外差式差分相移键控 Gamma-Gamma信道模型 激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1901004
1 南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 江苏 南京, 210037
2 南京林业大学林学院, 江苏 南京, 210037
3 滁州学院地理信息与旅游学院, 安徽 滁州 239000
4 安徽省地理信息智能感知与服务工程实验室, 安徽 滁州 239000
提出一种基于深度迁移学习的无人机高分影像树种分类与制图方法。利用ImageNet上训练的大型卷积神经网络提取树种影像特征,采用全局平均池化压缩树种影像特征,使用简单线性迭代聚类生成超像素,以超像素为最小分类单元,生成树种专题地图。实验结果表明,在类间差距小、类内差距大的情况下,与小型卷积神经网络相比,本文方法收敛更快,总体精度和Kappa系数分别提高了9.04%和0.1547,超像素树种制图边界更加精确。
遥感 树种分类 深度迁移学习 卷积神经网络 超像素分割 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 072801
1 南京林业大学林学院, 江苏 南京 210037
2 滁州学院地理信息与旅游学院, 安徽 滁州 239000
3 安徽省地理信息智能感知与服务工程实验室, 安徽 滁州 239000
4 河海大学地球科学与工程学院, 江苏 南京210098
提出一种基于深度对抗域适应的高分辨率遥感影像跨域分类方法。利用深度卷积神经网络VGG16(Visual Geometry Group)学习场景影像的深度特征,然后利用对抗学习方法最小化源域和目标域特征分布差异。利用RSI-CB256(Remote Sensing Image Classification Benchmark)、NWPU-RESISC45(Northwestern Polytechnical University Remote Sensing Image Scene Classification)和AID(Aerial Image data set)数据集构建源域数据集,并将UC-Merced(University of California, Merced)和WHU-RS 19(Wuhan University Remote Sensing)两个数据集作为目标域数据集进行实验,实验结果表明,所提方法在目标域数据集没有标签的情况下,能够提高模型对目标域数据集的泛化能力。
遥感 场景分类 无监督域适应 卷积神经网络 生成对抗网络 激光与光电子学进展
2019, 56(11): 112801
1 南京林业大学林学院, 江苏 南京 210037
2 南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 江苏 南京 210037
3 滁州学院地理信息与旅游学院, 安徽 滁州 239000
4 安徽省地理信息智能感知与服务工程实验室, 安徽 滁州 239000
从高分辨率遥感影像中提取单木树冠信息能够有效提高森林资源的调查与管理水平;针对现有单木树冠提取方法对郁闭度较高的阔叶林提取精度低的问题,提出一种基于迭代H-minima改进分水岭算法的高分辨率遥感影像单木树冠提取方法;首先利用形态学开操作对图像进行平滑处理,采用Sobel算子提取梯度图像,并利用均值滤波进行去噪处理;然后利用一组h值在梯度图像上迭代识别树冠标记,利用虚假标记检测方法过滤无效标记;最后引入对称原则来限制分水岭算法的淹没过程,避免树冠标记过生长与无标记树冠合并;以高分辨率遥感影像作为数据源,同时采用传统的标记控制分水岭算法和所算法提取单木树冠,从单木位置和树冠轮廓两个方面,以及样地和单木两个尺度上对单木树冠提取的精度进行评价。结果表明:所提算法提取树冠的F测度为92.71%,比标记控制分水岭算法提高了31.99%;所提算法能够有效抑制过分割、减少欠分割,从而提高单木树冠的提取精度。
遥感 单木树冠提取 H-minima变换 高分辨率遥感影像 分水岭算法 激光与光电子学进展
2018, 55(12): 122802
1 湖南师范大学旅游学院, 湖南 长沙 410081
2 滁州学院地理信息与旅游学院, 安徽 滁州 239000
叶绿素含量高低反映植物健康状况, 研究景区树种叶片叶绿素绝对值(SPAD)不同的光谱变化规律能为叶绿素高光谱监测波段识别与景区树种管理提供理论支撑。 从琅琊山景区灌木和乔木类选取9个常见树种, 探讨相同树种叶片SPAD值变化时的光谱差异, 同时, 横向对比相同SPAD值不同树种叶片的光谱特征, 并深入分析不同树种叶片SPAD值与单波段原始光谱、 光谱倒数、 一阶微分、 二阶微分及波段组合差值指数、 归一化指数、 比值指数、 一阶微分归一化指数、 一阶微分比值指数之间的关系。 结果表明: 9个所测树种叶片随着叶绿素SPAD值的升高, 光谱变化规律各不相同, 在可见光波段区分明显, 总体上, 光谱反射率最高的样本组SPAD值较低； 叶绿素SPAD值相同时, 在可见光波段, 桂花较其余树种反射率整体较高; 在780~1 350 nm波段, 广玉兰叶片反射率始终排前三, 其余波段变化规律不明显； 原始光谱反射率的二阶微分与海桐叶片SPAD值相关系数最大, 一阶微分与其余8种相关性最高； 与灌木、 落叶乔木叶片SPAD值相关系数最大的光谱指数分别为差值指数、 一阶微分归一化指数, 与常绿乔木、 不分树种相关系数最大的为一阶微分比值指数。
光谱反射率 叶绿素仪 SPAD值 光谱差异 琅琊山 Spectral reflect Chlorophyll meter SPAD values Spectral differences Langya Mountain 光谱学与光谱分析
2018, 38(6): 1839
1 中国工程物理研究院 惯约实施管理中心，四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
3 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室， 成都 610054
研究了以氯化亚铁为主盐的电镀铁工艺，通过扫描电子显微镜微观形貌分析，铁镀层具有均匀致密结构，铁晶体具有较小的尺寸。通过X射线衍射测试发现，铝基底对铁镀层具有明显的诱导作用，然而随着沉积时间的增加，铁镀层逐渐趋向于Fe（211）晶面择优取向。采用第一性原理计算了不同晶面的表面能，铁晶体不同晶面的表面能依次为Fe（211）＜ Fe（110）＜Fe（200），这很好地解释了Fe（211）晶面择优取向使体系的整体能量降低，有益于铁镀层的稳定性。
电镀铁 第一性原理 晶面 择优取向 iron electrodeposition first principle crystal face preferred orientation
