1 中国电子科技集团公司光电研究院, 天津
2 65529部队, 辽宁 辽阳
计算成像作为一种前沿的成像技术, 受到越来越多的科研工作者的关注。对计算成像的技术特点进行了概括分析, 通过与传统成像方式的对比, 阐述了其技术优势, 并列举了计算成像技术在光电领域的一些突出应用。随着信息处理技术的高速发展, 光电领域对成像探测提出了更高的要求, 文章最后根据未来应用需求, 提出了计算成像在光电领域的一些展望, 期望可以为相关领域的科研工作者开拓思路。
计算成像 信号处理 全链路 computational imaging signal processing the whole link
1 天津工业大学 机械工程学院 天津市现代化机电装备技术重点实验室, 天津 300387
2 航天精工股份有限公司, 天津 300300
为了探究激光加工高体积分数碳化硅颗粒增强铝基（SiCp/Al）复合材料厚板的成孔特征, 采用激光旋切法对厚度为4mm的SiCp/Al复合材料进行直径为1mm的制孔实验, 分析紫外皮秒激光制孔中重铸层及其表面裂纹的形成机理, 获得了关键激光加工参数(激光功率百分比和扫描速率)对孔重铸层的影响规律。结果表明, SiCp/Al复合材料厚板皮秒激光加工中存在百微米级别的重铸层, 重铸层厚度不随激光功率的增加而单调变化, 在100%的激光功率下厚度最小,其值为99.5μm; 而随激光扫描速率的增加而增加, 在100mm/s的扫描速率下厚度最小, 其值为71.2μm;厚板紫外皮秒激光加工SiCp/Al复合材料的重铸层呈现“月牙型”的弧状形貌特征, 同时重铸层表面显著存在横向和纵向等多种裂纹。该研究为实现SiCp/Al复合材料皮秒激光低损伤微小孔加工提供了一定的理论指导。
激光技术 重铸层厚度 紫外皮秒激光 SiCp/Al复合材料 laser technique the thickness of recast layer ultraviolet picosecond laser SiCp/Al composites material
发光防伪具有可视性强、设计简便的特点, 是众多防伪技术中常用的方法。传统防伪材料存在发光颜色单一、防伪图案和颜色静态的缺点, 易于模仿, 亟需开发可实现动态、可靠防伪性能的发光材料。本工作采用水热法制备了铬掺杂镓锗酸锌多色长余辉材料, 并对其余辉性能和动态防伪应用进行研究。实验结果表明: 通过改变镓锗比, 可以调节蓝绿光和红光区的发射强度, 实现发光颜色的可调。该系列样品在波长为254和365 nm的紫外光激发下分别呈现白色和红色, 发光颜色具有多模态发光特征。此外该系列样品具有多色的余辉发光, 不同颜色的衰减速率不同, 可以实现余辉颜色随时间发生动态变化的效果。据此设计成的防伪图案, 发光颜色在时间维度上具有动态变化特性, 可显著提高防伪安全性, 表明所制备的铬掺杂镓锗酸锌多色长余辉材料在动态防伪领域有重要的应用前景。
长余辉 多色发光 动态防伪 persistent luminescence multicolor afterglow dynamic anti-counterfeiting
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
新型材料、先进集成封装技术和新型微架构的不断涌现, 促使光电领域装备向轻量化、智能化、一体化方向发展。微系统所带来的性能和功耗改进, 使装备的全面/跨代升级成为可能, 具有重要的**应用前景。文中关注微系统在光电领域的应用, 梳理现阶段各研究机构在半导体及光频微系统领域的规划部署, 并对光频微系统的**应用前景进行展望。
光频微系统 微集成技术 异质异构集成 光学相控阵 optical frequency micro-system micro-integration technology heterogeneous integration optical phased array
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
针对光电信息系统的建模需求, 研究了Agent建模技术, 建立了基于Agent的光电信息系统模型。首先, 分析了基于Agent的光电信息系统的组成和流程; 然后, 提出了以功能建模为基础、以规则数据为驱动的建模方法, 给出了模型通用架构, 并论述了交战规则库的设计方法; 最后, 从模型结构设计和属性行为建模两个方面阐述了基于Agent的光电信息系统建模过程, 采用面向对象的方法建立了属性模型和行为模型, 实现了基于Agent的光电信息系统建模。
光电信息系统 仿真 agent Agent electro-optical information system simulation
1 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
2 中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300308
采用将光电干扰设备和成像制导**实物接入回路的方法, 建立一个对于成像制导**作战过程进行激光干扰的半实物仿真系统。详细介绍了激光作用成像制导**的半实物仿真系统的组成、功能及原理, 通过匹配脱靶信息确定回补时间, 并进行延时回补, 解决了时序不一致和实物延时的难点, 总结了半实物仿真系统设计的关键技术。本系统可对激光作用成像系统进行半实物仿真研究, 检测激光信号对成像**系统干扰效能等, 最后指出该半实物仿真系统设计的优点及发展趋势。
光电系统 半实物仿真 实时网络 electro-optical system hardware-in-the-loop simulation real-time network
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
天地线检测在复杂场景的红外目标检测系统中具有重要的作用, 将深度语义分割模型引入了天地线检测任务。不同于传统的基于手工模板的阈值分割算法, 深度学习算法能够充分挖掘图像事例之间的结构信息与语义信息, 具有较强的自适应性。文中利用Deeplab-v3+算法作为语义分割算法, 实现了对天空与地面的有效分割。在城市、森林、山地等不同场景的实验中, 所提算法取得了良好的天地线检测效果, 验证了所提算法的有效性与鲁棒性。
深度学习 语义分割 天地线检测 红外图像 deep learning semantic segmentation horizon detection infrared image
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
基于干涉成像原理的分块式平面侦察成像系统的提出, 为降低高分辨率光学系统的体积、质量和功耗提供了新的解决方案。为提高重构图像质量, 干涉系统的基线需要通过设计提高空间频率覆盖的均匀性, 以避免空间采样缺频。针对孔径排列配对的问题, 提出一种高均匀性UV覆盖的基线阵列设计方法。该方法在径向排列的基础上, 通过计算低频截止频率, 分别优化高频、低频基线。该设计方法可以实现高均匀性、低冗余度的UV覆盖结果, 可有效提高重构图像质量。
光学系统 干涉成像 干涉基线 空间频率采样 optical system interference imaging interference baseline spatial frequency sampling
浙江工业大学 化学工程学院, 浙江 杭州 310000
鉴于长余辉材料免实时激发特性可有效消除激发光源及复杂样品自体荧光的干扰, 近红外长余辉材料在生物成像领域受到了广泛关注。但其在荧光传感应用方面的报道相对较少, 尤其是利用长余辉纳米粒子来检测金属阳离子鲜有报道。本文采用水热法制备了Sn4+共掺的近红外长余辉纳米材料ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+ (ZGSC), 再以包硅处理得到在水溶液中分散性良好的荧光探针ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+@SiO2(ZGSC@SiO2)。基于Fe3+对长余辉材料ZGSC@SiO2的荧光猝灭效应, 构建了一种选择性好、无背景干扰的近红外长余辉荧光探针ZGSC@SiO2, 用于Fe3+的定量检测。采用时间分辨光谱可有效地消除背景干扰, 实现了高信噪比检测, 其线性范围为50~800 μmol/L, 检出限为25.12 μmol/L。选取了3种补铁口服液作为实际样品, 对其总铁含量以及Fe3+的含量进行检测, 并进行了加标实验。实验结果表明, 测定结果中总铁含量与标示值吻合; 3种样品中总铁含量的加标回收率为99.00%~99.79%, 相对标准偏差(RSD)为2.416%~3.808%; Fe3+含量的加标回收率为99.90%~102.69%, RSD为3.263%~4.296%, 满足测定要求。根据样品中总铁含量和Fe3+含量, 可计算得出Fe2+含量, 因此该荧光传感体系具有可同时检测Fe3+与Fe2+的优点, 可以用于补铁口服液中有效价态Fe2+的质量控制检测。
近红外长余辉材料 铁离子 时间分辨光谱 near-infrared persistent luminescence ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+ ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+ Fe3+ time-resolved spectra technique
1 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
2 航空工业一飞院, 西安 710089
第六代战斗机是美国空军力图重新奠定领先一代战略优势的重要装备, 要充分认识到美军在一系列相关技术发展上所处的领先态势, 高度重视体系化作战在未来战争中的重要地位, 加大相关作战概念和支撑技术的研究。为此, 通过对美国、俄罗斯和欧洲六代战机的发展动向进行分析, 以期从技术角度获得对六代机装备能力的渐进认识。
第六代战斗机 空中优势 装备能力 the sixth generation fighter air superiority equipment capacity
