西安工业大学电子信息工程学院, 陕西西安 710021
为改善软件定义网络(SDN)负载均衡问题, 对传统的蚁群算法进行改进, 并结合服务器负载均衡算法, 提出一个改进型的联合算法。该算法使用加权最小连接调度算法, 服务器端选择负载最小的服务器, 并利用改进蚁群算法(Im-ACO)选择到达所选服务器的最佳路径。理论分析及实验结果表明, 提出的联合算法使网络性能得到显著提高, 网络吞吐量更高, 丢包率更低。
软件定义网络 蚁群算法 负载均衡 最佳路径 Software Defined Network ant colony algorithm load balancing optimal path 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(10): 1081
1 天津市气象信息中心, 天津 300074
2 北京市气象探测中心, 北京 100089
3 天津市气象服务中心, 天津 300074
在大气能见度观测中, 相关研究多集中于白天观测, 夜间观测的研究比较少见, 而对于昼夜连续观测的研究更是鲜有报道。 目前, 国内外尚没有完全按照能见度定义研制的大气能见度自动观测仪出现。 针对这一问题, 基于CCD数字摄像技术, 模拟人工观测光学原理, 提出了一种能够昼夜进行大气能见度连续观测的方法。 该方法基于对目标物获得能见度计算公式, 并针对昼夜模式下的系统参数进行修正, 能够有效消除外在环境因素和相机自身系统内部因素引发的观测误差。 为验证算法的有效性, 针对天空遮挡、 半遮挡和空旷等不同情况(不同情况, 会影响观测环境的亮度, 以此测试系统对杂散光的抵抗能力, 以及对不同环境的适应能力), 搭建了基于该方法的3套原理样机。 利用搭建的数字摄像能见度仪(DPVS)在北京地区进行了实际的大气能见度分钟级观测。 观测实验表明, 基于该方法构建的观测系统, 不但具有较宽的观测范围, 而且能够有效适应各类复杂天气情况, 在雨雪霾等不同天气下, 均有较好的观测效果, 且无论是在能见度变化较快或者较为缓慢的情况下, DPVS系统均能够进行快速正确的响应。 而透过DPVS与散射仪和透射仪这两种标准观测仪器观测结果的对比分析发现, DPVS与前两者的观测结果具有较高的相关性: 0.973 1, 且观测性能相当, 其平均相对误差在-1.54%左右, 均方根相对误差在8.82%左右。 而本文算法出现的最大相对误差为-14.11%。 世界气象组织MOR规定: 能见度仪在满量程范围内, 其最大相对误差小于20%, 即认为是达到标准的能见度仪, 可以投入实际观测使用。 基于该算法研发的DPVS系统符合观测标准, 能够投入实际使用, 且DPVS系统的观测成本远比散射仪和透射仪更低, 具有较好的前景和应用价值。
大气观测 数字摄像 消光系数 能见度仪 Atmospheric observation Digital camera Extinction coefficient Visibility meter 光谱学与光谱分析
2022, 42(7): 2187
1 天津市气象信息中心, 天津 300074
2 北京市气象探测中心, 北京 100089
3 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
4 中国气象局北京城市气象研究所, 北京 100089
目前,国内外尚没有完全按照能见度定义研制的大气能见度自动观测仪出现。针对这一问题,基于人工观测能见度原理,有效利用CCD数字摄像技术构建了数字摄像能见度自动观测系统(DPVS),研制出一款完全按照能见度定义的新型大气能见度自动观测仪,这为国内外大气能见度的观测提供了一个有效的解决方案。实验结果表明,该系统能够有效观测大气能见度,能见度较低时,该系统对比透射仪器的观测误差在10%左右,而能见度较高时,该系统对比透射仪器的观测误差则在20%左右,且新型自动观测仪的各项指标均符合世界气象组织对能见度仪研制标准的要求。
大气光学 大气观测 自动观测 数字摄像 大气能见度 光学学报
2021, 41(17): 1701001
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
2 Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
Recent years have witnessed the exploration of fiber laser technology focused on numerous pivotal optoelectronic applications from laser processing and remote sensing to optical communication. Here, using cobalt oxyfluoride (CoOF) as the nonlinear material, a 156 fs mode-locked fiber laser with strong stability is obtained. The rapid thermal annealing technique is used to fabricate the CoOF, which is subsequently transferred to the tapered region of the microfiber to form the effective pulse modulation device. CoOF interacts with the pulsed laser through the evanescent field to realize the intracavity pulse shaping, and then the stable mode-locked pulse is obtained. The mode-locked operation is maintained with the pulse duration of 156 fs and repetition rate of 49 MHz. In addition, the signal-to-noise ratio is about 90 dB. Those experimental results confirm the attractive nonlinear optical properties of CoOF and lay a foundation for the ultrafast application of low-dimensional transition metal oxides.
fiber laser nonlinear materials mode-locked fiber laser saturable absorber Chinese Optics Letters
2021, 19(8): 081902
1 北京邮电大学理学院，北京 100876
2 陆军装备部驻上海地区航空军事代表室，上海 200233
3 山东中新铝基新材料有限公司，淄博 255000
α-Al2O3在耐火材料、电子材料等多个领域有着极其重要的应用。本文首先介绍了α-Al2O3在工业应用方面的评价指标和α-Al2O3的相变机理，接着分别从固相合成、液相合成、气相合成三个方面阐述了α-Al2O3制备的相关研究进展，对制备过程中影响α-Al2O3晶粒微观状态的若干因素，包括煅烧温度、矿化剂类型、pH值及预处理条件等进行讨论。最后指出了当前对α-A12O3成核生长机理研究缺乏的问题，表明明确的成核机理、高纯度α-A12O3的量产和形貌控制技术将会是该领域未来的研究重点和发展方向。
相变机理 微观形貌 晶粒尺寸 煅烧温度 矿化剂 α-Al2O3 α-Al2O3 transition mechanism micromorphology particle size calcination temperature mineralizer
兰州交通大学电子与信息工程学院, 甘肃 兰州 730070
基于DFPS(Dijkstra Farthest Point Sampling)算法,得到三维模型簇的初始采样点;利用函数映射理论,计算得到两个模型间的映射关系;利用循环一致性约束,将两两模型的映射关系转化为三维模型簇的多路对应关系。实验结果表明,本算法在一定程度上减小了三维模型间对应关系的等距误差,不仅可以实现两个模型间的对应关系计算,还适用于计算等距或近似等距的三维模型簇的对应关系。
机器视觉 模型簇对应关系 Dijkstra最远点采样算法 函数映射 循环一致性约束 激光与光电子学进展
2019, 56(8): 081005
1 中国科学院重庆绿色智能技术研究院集成光电技术研究中心, 重庆 400714
2 国防科技信息研究中心, 北京 100048
3 军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
指纹识别是一种广泛应用的生物特征识别技术, 但现有指纹身份识别装置由于容易被指纹膜欺骗而存在安全问题, 手指表面弄脏、 太湿或者磨损也会导致识别失效, 存在鲁棒性差的问题。 手指内部220～550 μm的皮肤层, 具有表面(外部)指纹相同的拓扑特征。 这些内部层, 充当“主模板”导致外部指纹按照它的形状生长, 另外, 手指内部的汗腺和微血管结构也和指纹有跟随形状。 这些皮下指纹, 和对应层面的汗腺等组织结构, 具有终生不变性, 我们称之为内指纹。 内指纹难以仿制, 可以用于准确而高度鲁棒的生物身份识别。 但是目前报道的用扫频层析术获得内指纹图像, 由于对二维正面图像提取需要扫描, 并最终从三维指纹结构中重构正面图像, 数据量大, 提取速度太慢, 限制了其实用性。 提出一种基于宽光谱干涉显微术的手指皮肤下内部指纹成像系统, 以宽光谱弱相干白光激光实现3.5 μm轴向分辨率, 采用低数值孔径的光路提高了穿透深度, 利用光源空间非相干性和阵列探测器无需扫描一次性获得6.14 mm×6.14 mm的内指纹图像, 实现了0.4 s每帧的快速读取, 并以三维分层图像展示了手指内部指纹, 及其汗腺结构等特征, 该工作确认了宽广谱干涉显微术快速提取内指纹用于生物识别的可行性, 为高安全度生物识别提供了新方法。
干涉显微术 光学层析相干成像 成像系统 生物身份识别 内指纹 Interferometric microscopy Optical coherence tomography Imaging systems Biometric identification Internal fingerprint
1 中核集团 西安核仪器厂, 西安 710061
2 中核集团 中国核动力研究设计院, 成都 610213
为了研究改造后的XH-3130A在线液体伽马监测仪对核电站某管道一次水放射性核素的探测效率及探测限的影响因素, 利用MCNP5程序计算了改造前后XH-3130A伽马监测仪对管道放射性源项伽马能量在0.08~1.5 MeV范围全谱区及特征峰区活度浓度探测效率。针对放射性管道中单一核素Cs-137, 计算结果与液体放射性源标定计数刻度实验数据符合较好。并分析了不同源项伽马能量及探头布置等因素对活度浓度探测效率大小影响差异。模拟结果表明, 改造后的XH-3130A在线液体伽马监测仪不再影响原有测量管道整体性且最低探测限为1.35×103 Bq/m3, 可以满足工程技术要求。
液体伽马监测仪 探测效率 活度浓度 探测限 liquid gamma monitor detector efficiency activity concentration MCNP5 MCNP5 limit of detection 强激光与粒子束
2017, 29(12): 126010
1 军械工程学院 电子与光学工程系，石家庄 050003
2 中国国防科技信息中心，北京 100138
使用纯相位空间光调制器编码线性相位掩模，实现了联合菲涅耳变换相关器。为分析空间光调制器相位调制误差对相关器相关性能的影响，数值模拟了不同相位调制误差下的相关输出，结果表明相位调制误差越大，相关器相关峰值越低，且相关峰半高宽越大。与双光楔联合菲涅耳变换相关器进行了实验对比，由于空间光调制器的相位调制精度低于光楔器件，实验结果表明双光楔联合菲涅耳变换相关器具有更高的相关峰值和更小的半高宽，与数值模拟结果相符。
傅里叶光学 联合菲涅耳变换相关器 相位调制误差 相关性能 Fourier optics joint Fresnel transform correlator phase modulation error correlation performance
1 军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
2 中国国防科技信息中心, 北京 100138
使用纯相位空间光调制器编码线性相位掩模, 实现了联合菲涅耳变换相关器。单色平面波照明下, 通过线性相位掩模对参考图像和目标图像进行调制。在菲涅耳衍射场中心重合的平面上, 由CCD记录得到参考图像与目标图像的联合菲涅耳变换功率分布(JFTPD)。将联合菲涅耳变换功率分布输入光学傅里叶逆变换系统, 经光学傅里叶逆变换后在输出面上得到相关点。数值模拟和实验结果表明, 相关器输出尖锐的相关峰, 且相关峰值对参考图像与目标图像的相对位置比较敏感; 当参考图像与目标图像间距分别改变-30 pixel和+40 pixel时, 相关峰值分别下降至23%和48%。
傅里叶光学 联合菲涅耳变换相关器 相位编码 空变特性 信息处理 激光与光电子学进展
2016, 53(12): 120701
