合肥工业大学食品与生物工程学院, 安徽 合肥 230009
冻融猪肉作为肉制品加工原料, 被广泛应用于无骨肉制品加工。 该原料中的危害级碎骨(1~2.5 cm)对后期加工及食用安全均有较大风险。 因此, 开展多光谱成像技术(405~970 nm)快速无损识别冻融猪肉中碎骨的可行性研究十分必要。 将195块肉片制备成65个无骨肉样、 65个碎骨表面嵌入式肉样和65个碎骨内部嵌入式肉样, 经冻融处理后采集其多光谱图像; 再利用经典判别分析(CDA)进行图像分割, 获得两类感兴趣区域(ROIs-1和ROIs-2), 并提取相应光谱和图像信息; 最后运用支持向量机(SVM)和神经网络(NN)建立冻融猪肉危害级碎骨识别模型。 结果显示: ROIs-2全光谱比ROIs-1全光谱有更好的识别能力, SVM和NN模型的精度均为100%, 表明区域分割与模型精度密切相关。 基于连续投影算法(SPA)筛选出六个关键波长(505, 590, 700, 850, 890和970 nm), 所提取的ROIs-2特征光谱可实现样品碎骨高精度识别, 准确率为100%, 进一步提升了识别效率。 利用图像信息既能建立优越的SVM和NN碎骨识别模型, 准确率分别为93.8%和93.33%, 又能实现结果可视化, 体现出优良的技术优势, 但精度低于光谱识别模型。 综上所述, 多光谱成像技术可实现冻融猪肉危害级碎骨的高精度识别, 为工业在线检测提供理论基础。
碎骨 冻融猪肉 多光谱成像 计量学 Bone fragment Frozen-thawed pork Multispectral imaging Chemometric 光谱学与光谱分析
2021, 41(9): 2892
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2 辽宁工程技术大学研究生院, 辽宁 葫芦岛 125105
高光谱图像中包含丰富的光谱特征和空间特征,这对地表物质的分类至关重要。然而高光谱图像的空间分辨率相对较低,使得图像中存在大量的混合像素,这严重制约物质分类的精度。受到观测噪声、目标区域大小及端元易变性等因素的影响,使得高光谱图像的分类仍然面临诸多挑战。随着人工智能和信息处理技术的不断进步,高光谱图像分类已成为遥感领域的一个热点问题。首先对基于特征融合的高光谱图像分类文献进行系统综述,并对几种分类策略进行分析与比较,然后介绍高光谱图像分类的发展现状及面临的相应问题,最后提出一些可以提高分类性能的策略,从而为课题的技术研究提供指导和帮助。
图像处理 高光谱图像 分类 特征融合 特征提取 激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0400004
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
高光谱解混的目的在于提取图像中的端元特征和丰度特征。由于高光谱图像空间分辨率低而存在大量混合像元,因此如何从混合像元中提取光谱特征和空间分布信息是高光谱解混面临的难题。基于非负矩阵分解的高光谱解混是一个不适定拟合问题,而且在处理过程中将立方体数据转化为矩阵会导致三维结构信息的丢失。利用最小体积单纯形空间稀疏性,提出一种基于最小体积稀疏正则的高光谱解混方法,能够挖掘出图像中光谱特性和丰度特征的内在关系,减少结构信息的丢失。将凸几何中的最小体积约束与非负矩阵分解相结合,并采用近似交替优化与交替方向乘子法设计出高效的求解算法。最后分别采用合成数据和真实数据进行仿真实验,结果表明该种算法能够有效地提取出高光谱图像的端元特征和丰度特征。
图像处理 高光谱解混 混合像元 最小体积单纯形 激光与光电子学进展
2020, 57(24): 241010
1 无锡工艺职业技术学院机电与信息工程学院，宜兴 214206
2 兰州理工大学计算机与通信学院，兰州 730050
依据功率晶体管电流放大倍数高低温变化率的实际电参数指标要求，利用TCAD半导体器件仿真软件和晶体管原理对其进行深入的分析。结果表明，针对较大测试电流、较高电流放大倍数的功率晶体管，在一定程度上降低发射区掺杂浓度、提高基区掺杂浓度可有效改善电流放大倍数的高低温变化率。并在一定的发射区表面浓度和基区表面浓度下，通过优化发射区结深和基区宽度可满足常温电流放大倍数的指标要求。结合仿真研究结果，通过实际流片，对关键的工艺进行工艺攻关。流片结果表明，采用降低发射区掺杂浓度并提高基区掺杂浓度的工艺方法，电流放大倍数高低温变化率得到有效改善，并能控制其他参数实测值满足设计要求。
晶体管 电流放大倍数 高低温变化率 仿真 transistor current amplification factor change rate of high and low temperature simulation
辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
提出融合梯度幅值(GM)和梯度发生率(GO)的新方法,构建了两种具有高分辨能力的新描述符。抑制归一化描述符通过对GM进行分段归一化,抑制较小的GM以构建新描述符;GM-GO融合描述符是通过抑制部分GO(其对应的GM较小)、再将GM和GO进行融合的新描述符,可提高描述符的可分辨性。实验结果表明,在噪声和光照等环境的影响下,提出的两种方法都具有更高的匹配精度。
图像处理 图像匹配 梯度信息 特征描述符 可分辨性 激光与光电子学进展
2020, 57(14): 141022
1 西京学院信息工程学院，陕西西安 710123
2 中国洛阳电子装备试验中心，河南洛阳 471003
3 31608部队，福建厦门 361025
采用外场试验与数学仿真试验相结合的平行试验思想，提出基于对抗场景仿真的组网雷达干扰压制距离试验评估方法。给出了基于空间态势和目标特性的组网雷达数据融合仿真模型；建立了组网雷达干扰压制距离试 验评估方法并给出了雷达电子战仿真评估推算系统 EwserView；昀后结合软件系统给出了替代等效推算试验评估实例和评估界面。本方法可以解决基于试验态势的组网雷达对抗试验评估问题，其可行性和有效性在试验中得 到验证。
组网雷达 雷达对抗 试验评估 替代等效推算方法 场景仿真 netted radar radar countermeasure test evaluation substitution equivalent reckoning method countermeasure scenario simulation 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(3): 385
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Semiconductor Materials Science, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
2 College of Materials Science and Opto-electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
The record power conversion efficiency of small-area perovskite solar cells has impressively exceeded 25%. For commercial application, a large-area device is the necessary next step. Recently, significant progress has been achieved in fabricating efficient large-area perovskite solar cells. In this review, we will summarize recent achievements in large-area perovskite solar cells including the deposition methods as well as growth control of the large-area, high-quality perovskite layer and also the charge transport layer. Finally, we will give our insight into large-area perovskite solar cells.
Photonics Research
2020, 8(7): 070000A1
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2 辽宁工程技术大学研究生院, 辽宁 葫芦岛 125105
3 辽宁联通阜新分公司, 辽宁 阜新 123100
针对高光谱图像数据维数多,光谱信息和空间信息难以提取的问题,提出了一种基于超图和卷积神经网络的分类算法,依据高光谱图像中像素之间的光谱关系和空间关系构建超图;通过超图构建具有谱空联合特征的样本,将其送入卷积神经网络进行特征提取,实现分类。在3种常用的高光谱数据集上进行实验,于Indian Pines数据集上取得了96.63%的总体分类精度。相比于其他算法,所提算法的分类精度高、速度快,而且避免了传统方法在特征提取和融合时出现的不稳定性,验证了其提取的谱空联合信息对高光谱图像具有更强的特征表达能力。
图像处理 高光谱图像 分类 超图 卷积神经网络 谱空联合信息 激光与光电子学进展
2019, 56(11): 111007
北京理工大学 精密光电测试仪器及技术 北京市重点实验室, 北京 100081
为了实现大口径光学元件表面轮廓的高精度测量, 提出了一种大承载气浮回转工作台的调心技术, 并研制了一套具有偏心自动调整功能的测控系统。该系统主要由精密气浮回转轴、台达PLC、数显千分表和轮廓仪工作台组成。利用VC++的PLC串口通讯和偏心调整软件的控制, 实现了轮廓仪的自动调心功能。
应用光学 大口径光学元件 大承载 气浮 偏心调整 applied optics large-caliber optical element large bearing flotation eccentric adjustment
北京理工大学 光电学院 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
大型非球面镜通过加工-检测-再加工-再检测的制造工艺以满足面形精度要求, 根据检测后的轮廓数据准确评定面形是提高再加工精度的关键。为解决抛光前镜面的面形评定问题, 采用基于信赖域法则的Levenberg-Marquardt算法对参数进行拟合、误差补偿以及面形评定。利用Code V仿真分析算法性能, 构建大型非球面轮廓仪测试抛物面加工件, 对实测数据经过32次迭代得到元件参数及轮廓残差曲线, 收敛精度为1.16×10-21。实验表明: 该算法可对大型非球面镜轮廓数据进行高效准确的拟合、评定, 为进一步提高再加工精度提供可靠依据。
大型非球面镜 误差补偿 非线性拟合 轮廓数据评定 large optical aspheric mirrors Levenberg-Marquardt Levenberg-Marquardt error compensation non-linear fitting contour data evaluation
