1 昆明理工大学机电工程学院，云南 昆明 650500
2 云南省先进装备智能制造技术重点实验室，云南 昆明 650500
针对传统视觉同步定位和映射（SLAM）系统在动态环境中鲁棒性和定位精度低等问题，基于ORB-SLAM2算法框架，提出一种在室内动态环境中运行稳健的视觉SLAM算法。首先，语义分割线程采用改进的轻量化语义分割网络YOLOv5获得动态对象的语义掩码，并通过语义掩码选择ORB特征点，同时，几何线程通过加权几何约束的方法检测动态对象的运动状态信息。然后，提出一种给语义静态特征点赋予权值，并对相机的位姿和特征点的权值进行局部光束平差法（BA）联合优化的算法，有效地减少动态特征点的影响。最后，在TUM数据集和真实的室内动态场景中进行实验，结果表明，与改进之前的ORB-SLAM2算法相比，所提算法有效地提高了系统在高动态数据集中的定位精度，并且绝对轨迹误差和相对轨迹误差的均方根误差（RMSE）分别提升了96.10%和92.06%以上。
视觉SLAM 动态环境 加权几何约束 语义掩码 BA联合优化 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0437003
1 厦门大学 材料学院， 福建 厦门 361005
2 厦门大学 固体表面物理化学国家重点实验室， 福建 厦门 361005
红光?近红外光谱技术在医疗领域具有广泛的应用。但对于当下采用蓝光LED激发荧光材料实现红光?近红外光谱输出的器件结构而言，则普遍存在蓝光过剩的问题。本文提出了通过构筑Ce3+→Cr3+能量传递从而实现抑制器件蓝光输出的策略。以Ba3Sc4O9为研究对象，采用Ce3+/Cr3+共掺杂，研究了其发光性能。结果表明，共掺杂的Ba3Sc4O9∶Ce3+/Cr3+同时具备了红光和近红外光发射能力，发射主峰分别位于585 nm和835 nm；Ce3+→Cr3+能量传递效率达50.92%。所封装的近红外LED器件的蓝光强度下降了78%，而Cr3+的发射强度增至181%。
近红外 Ce3+/Cr3+共掺杂 Ba3Sc4O9 能量传递 near-infrared Ce3+/Cr3+ co-doped Ba3Sc4O9 energy transfer 光学 精密工程
2023, 31(22): 3237
1 成都大学 机械工程学院，四川 成都 610106
2 成都理工大学 材料与化学化工学院，四川 成都 610059
3 昆明理工大学 材料科学与工程学院，云南省新材料制备与加工重点实验室，云南 昆明 650093
4 交通运输部南海航海保障中心 北海航标处，广西 北海 536000
采用高温固相法制备了双钙钛矿结构的Ba2LuNbO6∶xTb3+（x = 0.01，0.02，0.05，0.10，0.20）闪烁体材料，并系统地研究了其晶体结构、形貌和X射线激发的光学性能。研究表明，在X射线激发下，Ba2LuNbO6∶Tb3+的发射光谱主要由Tb3+的特征发射组成，其中最强发射峰位于545 nm处。X射线发射（RL）强度随Tb3+浓度的增加逐渐增大，当x= 0.1时发射强度达到最大值。此外，X射线辐照5 min后的热释光（TL）曲线显示该样品存在位于T1（377 K）和T2（460 K）的两个陷阱。其陷阱深度分别为0.754 eV和0.920 eV，这表明该材料具有潜在的X射线信息存储性能。因此，我们可通过加热或者980 nm激光二极管激发，有效诱导读出存储在深陷阱中的载流子，实现高亮度光激励发光（PSL）和热刺激发光（TSL）。基于此，由Ba2LuNbO6∶Tb3+与聚二甲基硅氧烷（PDMS）所制备的柔性闪烁体薄膜，在低X射线剂量辐照下表现出优异的X射线成像分辨率（12.5 lp/mm）以及延时成像特性。以上结果表明，所制备的Ba2LuNbO6∶0.1Tb3+在X射线探测和X射线信息存储方面具有潜在的应用前景。
闪烁体 Tb3+离子 X射线探测 Ba2LuNbO6 scintillators Tb3+ ions X-ray detection Ba2LuNbO6
1 江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212000
2 江苏大学土木工程与力学学院, 镇江 212000
0-3型钛酸锶钡(BST)与聚四氟乙烯(PTFE)复合材料是一种新型的陶瓷/高聚物功能复合材料, 可以兼具BST材料与PTFE材料的优点, 可表现出较高的介电常数和介电可调性。但是受聚合物相介电常数低的限制, 常规方法(流延法)制备的以聚合物为基体, 以陶瓷为填充相的复合材料的介电常数基本在100以下。为了进一步提高BST/PTFE复合材料的介电性能, 本研究采用一种新型烧结工艺--冷烧结工艺实现BST陶瓷与PTFE高聚物的共烧。在试验中以BST为基体, 引入体积比例为5%的PTFE, 并引入固相八水合氢氧化钡(Ba(OH)2·8H2O)作为过渡液相以辅助烧结过程进行, 制备0-3型BST/PTFE复合材料, 并探究了不同冷烧结条件下复合材料的介电性能。结果表明, 复合材料样品在冷烧结温度为275 ℃,压力为200 MPa,时间为2.5 h的条件下, 介电常数可达到500以上(25 ℃,1 kHz)。相对于常规制备工艺, 冷烧结工艺制备出的复合材料的介电常数有很大改进, 这对陶瓷/高聚物功能复合材料的低温制备与研究有一定参考意义。
钛酸锶钡 聚四氟乙烯 八水合氢氧化钡 冷烧结 微观形貌 介电性能 barium strontium titanate polytetrafluoroethylene Ba(OH)2·8H2O cold sintering micro morphology dielectric property
1 南京邮电大学电子与光学工程学院, 微电子学院, 江苏 南京 210046
2 南京先进激光技术研究院先进全固态激光技术研发中心, 江苏 南京 210046
3 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
随着医学光声成像和荧光探测技术的迅速发展,波长为1197 nm的激光光源,特别是拉曼激光器受到了人们的关注。但目前1197 nm拉曼激光器存在的主要问题是输出能量低、稳定性较差等。为此提出了一种结构紧凑、高效率、大能量拉曼激光器的设计方案和原型样机制备。当300 mJ的1064 nm激光注入到腔外的硝酸钡晶体时,可获得能量为137 mJ、脉宽为7.4 ns的1197 nm激光输出,拉曼转换效率最高达到46.6%,1 h内能量稳定度为0.48%。该样机的输出特性优良,已成功用于医学光声成像,具备良好的产业化前景。
激光器 固体激光器 受激拉曼散射 Ba(NO3)2晶体 高效率 中国激光
2021, 48(20): 2001001
1 大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034
2 大连工业大学 信息科学与工程学院, 辽宁 大连 116034
通过苯甲酸和1,10-菲啰啉为配体合成Eu(BA)3Phen三元配合物, 并利用静电纺丝技术制备了以聚丙烯腈聚合物为载体的荧光纳米纤维.采用扫描电子显微镜、荧光和绝对光谱测试分别对其微观形貌和荧光特性进行研究.测试与分析结果表明, Eu(BA)3Phen配合物掺杂聚丙烯腈纤维直径约为200 nm, 直径均匀且取向随机.在中波紫外辐射下, 纳米纤维呈现出明亮的红色荧光.随着Eu(BA)3Phen配合物掺杂量的增加, 配体到稀土离子之间能量传递更有效, 使得纳米纤维的发光强度显著增强.在电功率为115.61 mW的308 nm中波紫外发光二极管激发下, 1 wt%、2 wt%和4 wt% Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米荧光纤维总的发射光子数分别为25.71×1011、61.50×1011和106.12×1011 cps, 其中Eu3+的5D0→7F2跃迁发射的光子数分别高达15.98×1011、41.21×1011和70.76×1011 cps.纤维中Eu3+在5D0→7F2发射的最大受激发射截面为4.12×10－21 cm2, 呈现出纳米荧光纤维较强的光辐射能力.光谱参数的绝对化表征表明Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米纤维光子转换的高效性, 展示了其作为紫外-可见光转换层在柔性太阳能电池增感领域广阔的应用前景.
聚丙烯腈 纳米纤维 荧光定量 光子转换 Eu(BA)3 Phen Eu(BA)3Phen Polyacrylonitrile Nanofibers Fluorescence quantification Photon conversion 光子学报
2018, 47(11): 1116002
火箭军工程大学控制科学与工程系，陕西 西安 710025
针对光束法对初始值依赖性大以及双目相机模型的特点，在ORB-SLAM2算法基础提出了一种三阶段局部双目光束法平差算法。在帧间位姿跟踪阶段，为降低累积误差对匀速模型下3D-2D匹配的影响，引入环形匹配机制进一步剔除误匹配，并将关键帧地图点与当前帧3D-2D投影匹配；在跟踪局部地图阶段插入关键帧时，增加双目相机基距参数优化环节；在局部地图优化阶段，将最近的两关键帧间的普通帧也作为局部帧进行优化。KITTI数据集实验表明，三阶段局部双目光束法平差与ORB-SLAM2相比，构造了更多精确的3D-2D匹配，增加了优化约束条件，提高了运动估计与优化精度。
ORB-SLAM2 算法 三阶段局部双目光束法平差 帧间位姿跟踪 跟踪局部地图 局部地图优化词 ORB-SLAM2 algorithm three-stage local binocular BA inter-frame pose tracking local map tracking local map optimization
1 陆军工程大学, 石家庄 050000
2 特种勤务研究所, 石家庄 050000
为了研究Mg/Sr(NO3)2和Mg/Ba(NO3)2药剂的燃烧光谱分布, 利用全波段辐射计分别对Mg/Sr(NO3)2和Mg/Ba(NO3)2药剂的燃烧光谱进行测试, 得到这两种烟火药剂的燃烧光谱分布图。通过对燃烧光谱的研究, 在Mg/Sr(NO3)2药剂燃烧光谱中, 620~760 nm的辐射强度在总能量占80.59%；而在Mg/Ba(NO3)2药剂的燃烧光谱中, 500~578 nm的辐射强度在总能量占21.15%, 578~592 nm的辐射强度在总能量占3.30%, 620~760 nm的辐射强度在总能量占60.41%。通过燃烧光谱和导数光谱相结合的方式作为鉴定这两种烟火药剂类型的手段。
光谱学 燃烧光谱 可见光 spectroscopy Mg/Sr(NO3)2 Mg/Sr(NO3)2 composition Mg/Ba(NO3)2 Mg/Ba(NO3)2 composition burning spectrum visible light
