河南平芝高压开关有限公司，河南平顶山 467013
红外测温技术是电力行业常用的设备故障检测手段，在气体绝缘组合电器设备(Gas InsulatedSwitchgear，GIS)故障诊断中有着重要应用。为提高 GIS设备红外测温精度，建立了一个红外测温模型并提出一种 SF6透射率校正方法。首先，基于热辐射理论建立红外测温模型，并给出不同条件下的简化模型。然后，为提高温度测量精度，考虑 SF6透射率对红外模型测温模型输出结果的影响，给出不同条件下的 SF6透射率校正方法。最后，进行实际的温度测量实验，验证所建立的红外测温模型及所提 SF6透射率校正方法的有效性。实验结果表明，与未进行 SF6透射率校正的方法相比，使用所提 SF6透射率校正方法后温度测量精度得以提高，误差最高降低了 66.7%。所提方法为电网故障检测及监控打下基础，在电网故障检测、电网安全作业等方面有着广阔的应用前景。
电网故障检测 红外测温技术 辐射理论 SF6透射率 红外热像仪 power grid fault detection infrared temperature measurement technology radiation theory SF6 transmittance infrared thermal imager
为解决光谱反演法确定透明固体光学常数的一些问题，如存在反演误差、计算耗时等。本文基于传统的双厚度透射率模型，建立了厚度满足整数比的两个光谱透射率方程。通过代数运算获得了与消光系数有关的多项式方程，求解并选择大于 0小于 1的实数根来计算消光系数；然后求解关于界面反射率的一元二次方程，选择大于 0小于 1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中，新方法没有反演误差、迭代计算耗时及多值问题。作为应用示例，利用已知文献中的双厚度透射率实验数据计算了 CaF2和 Si的光学常数，并和文献的结果进行了比较。结果表明，新方法优于传统的光谱反演法，新方法为透明固体光学常数的高精度确定提供了新选择。
光学常数 折射率 消光系数 衰减系数 双厚度透射率模型 多项式求根 optical constants, refractive index, extinction co
辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125000
针对传统去雾算法处理图像后存在颜色不均衡、能见度较低等问题, 提出一种基于雾线先验的双边滤波优化透射率算法。首先, 将像素在RGB空间中聚类成雾线并引入自适应模块对大气光值进行预估。将大气散射模型和上下文正则化原理相结合, 对图像透射率进行初步优化, 同时基于最小通道对透射率进行更正, 使得传输率图更加平滑, 防止相邻景深区域透射率差距过大; 再经过双边滤波对透射率进行二次优化, 使其变得更加精准。然后, 将大气光值和透射率输入到大气散射模型进行去雾处理得到无雾图像。最后, 将去雾后的图像进行色彩增强, 以提升图像的色彩真实性和亮度。实验结果表明, 所提方法在主观上提升了人眼的视觉效果, 在客观评价指标结构相似性(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)、角点检测数、通用质量指数(UQI)、自然图像质量评估(NIQE)和处理时长上均有着显著的优越性。
图像去雾 雾线先验 透射率优化 自适应 image defogging fog line priori transmittance optimization self-adaption
国防科技大学信息通信学院，湖北 武汉 430035
研究了里德伯原子系统采用直接解调法对微波调幅信号进行解调时的工作点与基带信号非线性失真之间的关系。首先，利用里德伯原子的电极化率理论表达式，得到在耦合光、探测光和微波的频率均为零失谐条件下，里德伯原子系统对微波调幅信号的解调模型；然后，计算探测光透射率对微波拉比频率的一阶导数和二阶导数，并利用二阶导数为0这一条件，得到里德伯原子汽室的非线性失真最小的点，即最佳线性工作点；最后，采用总谐波失真（THD）来分别研究里德伯原子汽室的静态工作点、基带信号的幅度与解调所引起的非线性失真之间的关系。仿真结果表明，对于里德伯原子133Cs（采用能级6S1/2、6P3/2、47D5/2、48P3/2），当耦合光拉比频率为2π×2.7 MHz，并且调幅微波基带信号的电场强度幅值为1 mV/m时，工作在最佳线性工作点附近的原子汽室所引入的THD可低至-95.4984 dB。
原子与分子物理学 里德伯态 极化率 拉比频率 透射率 总谐波失真 光学学报
2023, 43(22): 2202001
1 上海大学微电子学院，上海 200072
2 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室，上海 201800
3 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室，上海 201800
自支撑薄膜滤片是极紫外波段重要的透射式光学元件。为获得13.5 nm极紫外高透射率滤片，本文选用硅（Si）作为膜层材料，通过脉冲直流磁控溅射在可溶性衬底沉积厚度为50 nm的Si单层膜，并成功制备了自支撑Si薄膜滤片样品。利用X射线反射、扫描电镜、同步辐射装置等测试手段分别对样品膜厚、形貌以及光学性能进行了表征，结果表明，50 nm厚的Si滤片在13.5 nm处透射率达到86.02%。进一步通过检测样品组分，结合IMD软件计算并分析了滤片氧化程度，解释了其在12.5~20 nm波段理论透射率与测量值之间存在差异的原因。该研究成果将极大地拓宽此类高透射率Si滤片在极紫外光学工程领域的应用前景。
极紫外波段 高透射率 自支撑滤片 硅 薄膜 氧化 光学学报
2023, 43(19): 1936001
昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南 昆明 650500
针对不同场景下获得的水下图像存在色偏、细节模糊和对比度低等问题，提出一种基于四叉树分级搜索和透射率优化的水下图像复原方法。首先，建立双透射率水下成像模型，将透射率定义为直接分量透射率和后向散射分量透射率；然后，利用红通道补偿算法对原图像进行预处理，并利用四叉树分级搜索、改进暗通道先验和无退化像素点方法分别估计背景光强度、后向散射分量透射率和直接分量透射率；最后，通过逆求解成像模型，并采用满足瑞利分布的直方图拉伸获得复原图像。实验结果表明，与其他水下图像复原方法相比，所提方法对在强干扰环境下采集的水下图像有着更强的颜色失真校正以及模糊信息增强的能力。
海洋光学 水下图像复原 双透射率 红通道补偿 四叉树 暗通道先验 光学学报
2023, 43(12): 1201002
为解决光谱反演法确定物质光学常数的一些问题, 基于传统的双厚度透射率模型, 建立厚度分别为 L和 2L的光谱透射率方程, 通过代数运算获得与衰减系数有关的八次多项式方程, 求解并选择其大于 0小于 1的实数根来计算衰减系数和消光系数; 再求解关于界面反射率的一元二次方程, 选择其大于 0小于 1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中, 新方法没有反演误差和迭代计算耗时问题。利用已知文献中庚烷的光学常数验证新方法的可靠性, 并分析了双厚度不满足 2倍关系时对计算结果的影响, 结论是第二厚度 2L的相对误差不超过 1%时, 消光系数的计算误差不超过 2.03%, 不考虑 3个强吸收点时, 折射率的计算误差不超过 1%。
光学常数 折射率 消光系数 衰减系数 双厚度透射率模型 optical constants refractive index extinction coefficient attenuation coefficient double thickness transmittance model
江西理工大学信息工程学院，江西 赣州 341000
针对传统基于暗通道先验的去雾方法容易导致边缘区域和天空区域分别出现伪影和颜色失真的问题，提出了一种基于区域透射率融合的暗通道图像去雾方法。首先，将含雾图像分为非天空、天空及过渡边缘等3个区域。其次，在暗通道结合块透射率估计和点透射率估计分别对非天空区域和过渡边缘区域进行融合，并利用梯度域引导滤波进行平滑处理，得到融合后的暗通道透射率。然后，合成天空区域的亮度透射率和暗通道融合透射率，以获得最终的透射率。最后，利用得到的透射率和改进后的大气光值对图像进行复原，得到去雾结果图像。实验结果表明，与传统暗通道方法相比，所提方法明显更优，其在有效抑制边缘伪影的同时能够较好地保留含雾图像的颜色特征。所提方法得到的去雾图像在主观评价和客观评价方面均能取得更好的结果。
图像处理 透射率融合 暗通道先验 大气散射模型 引导滤波 图像去雾 激光与光电子学进展
2023, 60(4): 0410005
红外与激光工程
2023, 52(1): 20220330
