作者单位
摘要
1 东南大学 机械工程学院,江苏南京289
2 无锡尚实电子科技有限公司,江苏无锡14174
在TFT-LCD面板缺陷检测中,检测对象背景复杂、缺陷细微且种类繁多,而工业生产实时性要求高,传统的缺陷分类算法往往难以兼顾精度和速度要求,无法适用于实际生产应用。为均衡TFT-LCD面板缺陷分类的准确率和速率,提出一种基于Swin Transformer的轻量化深度学习图像分类模型。首先对模型每层输入的特征图进行Token融合以减少模型计算量,从而提高模型的轻量化水平。其次引入深度可分离卷积模块以帮助模型增加卷积归纳偏置,从而缓解模型对海量数据的依赖问题。最后使用知识蒸馏方法来克服模型轻量化导致的检测精度下降问题。在自制TFT-LCD面板缺陷分类数据集上的实验表明,本文提出的改进模型相比基线模型,FLOPs计算量降低了2.6 G,速度指标提升了17%,而Top-1 Acc精度仅损失1.3%,且与其他图像分类主流模型相比,在自制数据集和公开数据集上都具有更均衡的精度和速度。
TFT-LCD Transformer 图像分类 计算机视觉 Thin Film Transistor Liquid Crystal Display(TFT-LCD) transformer image classification computer vision 
光学 精密工程
2023, 31(22): 3357
作者单位
摘要
1 东南大学软件学院,江苏苏州2523
2 东南大学机械工程学院,江苏南京11189
3 无锡尚实电子科技有限公司,江苏无锡200240
工业精密制造中,视觉检测设备的成像系统往往景深较小,易产生离焦模糊,严重影响检测效果。针对这一问题,提出了一种针对于均匀离焦图像的盲去模糊网络(Uniform Defocus Blind Deblur Net,UDBD-Net)。首先,提出一种模糊核估计网络,提取离焦模糊的特征,并准确地估计出模糊核;其次,提出一种反卷积网络,通过神经网络学习并估计基于特征维纳反卷积(Feature-based Wiener Deconvolution,FWD)公式中的未知量,更准确地生成去模糊图像的潜在特征;最后,使用一个编解码网络(Encoder-Decoder Net)增强图像的细节,并去除伪影。实验结果表明,该方法在DIV2K和GOPRO图片上的峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)分别达到31.16 dB和36.16 dB;与目前主流的方法相比,该方法在不显著增加模型推理时间的同时能够复原出更高质量、更自然地去模糊图像。此外,该方法对真实的均匀离焦模糊图像也有较好的去模糊效果,且能够显著提升工业视觉检测算法对于离焦模糊图像的检测效果。
计算机视觉 盲去模糊 模糊核估计,反卷积 computer vision blind deblur blur kernel estimation deconvolution 
光学 精密工程
2023, 31(18): 2713
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学电子与信息工程学院,南京 江苏 210044
2 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,南京 江苏 210044
设计并制作了一种基于多模-细芯-多模光纤(MMF-TCF-MMF)结构的双参数测量传感器,在此结构中同时产生马赫-曾德尔干涉(MZI)与表面等离子体共振(SPR),来实现对折射率和温度的同时测量。该传感器中的两段多模光纤(MMF)作为输入输出耦合器,细芯光纤(TCF)镀上一层金属银膜作为传感臂。实验结果表明,MZI和SPR在1.333~1.412 RIU范围内折射率灵敏度分别为-70.373 nm/RIU和4888.77 nm/RIU,在20~80 ℃范围内温度灵敏度分别为73.48 pm/℃和-0.3215 nm/℃。采用灵敏度矩阵实现了双参数测量,可解决折射率传感器温度的交叉敏感。该传感器成本低、灵敏度高、制作简单,在生物化学医疗检测领域有良好的应用前景。
光纤传感 纤芯失配 折射率和温度 马赫-曾德尔干涉 表面等离子体共振 
激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1928002
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏 南京 210044
提出并制备了一种温度自补偿的光纤表面等离子体共振(SPR)折射率传感器,用于实现温度和折射率(RI)的同时测量。该传感器利用细芯光纤(TCF)与多模光纤(MMF)构成MMF-TCF-MMF双通道级联结构,通道1涂覆银膜实现折射率传感,通道2涂覆复合膜(Ag-ITO)以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜来实现温度传感,进而达到温度补偿的目的。当折射率和温度变化时,两个共振波长将发生变化,通过监测两个共振波谷的波长偏移可以同时测量折射率和温度。实验结果表明,两个通道在1.333~1.357 RIU(RIU为折射率单位)范围内的折射率灵敏度分别为3141.85 nm/RIU和0 nm/RIU,40~80 ℃范围内的温度灵敏度分别为-0.07 nm/℃和-1.74 nm/℃。该传感器具有体积小、灵敏度高、易制作等优点,在生物医学、环境监测等领域具有一定的应用价值。
光纤光学 光纤传感器 表面等离子体共振 细芯光纤 折射率 温度 
光学学报
2023, 43(13): 1306002
杨庆 1,2,*张力 1李然 2占必超 2[ ... ]刘梦杨 1,2
作者单位
摘要
1 火箭军工程大学基础部,陕西 西安 710025
2 北京遥感设备研究所,北京 100854
地形匹配导航是一种重要的利用地形和地物特征进行导航的技术。为了进一步提高地形匹配算法的精度,提出了一种基于形态学增强型方向梯度直方图(EHOG)的地形匹配算法。该算法采用形态学闭运算对干涉合成孔径雷达(InSAR)获取的实时高程图(REM)进行预处理,获取EHOG特征;将地形匹配转换为HOG特征描述子的匹配,以特征向量间的欧氏距离作为相似性度量。匹配过程中,采用粗细精结合的三步优化匹配搜索策略,提升了算法实时性。实验结果表明,与未增强的HOG算法、传统的梯度互相关算法相比,所提匹配算法具有更好的匹配精度和抗噪性,同时具有较强的鲁棒性和实用性,能够很好地应用于InSAR地形匹配。
数字图像处理 形态学 增强型方向梯度直方图 InSAR地形匹配 欧氏距离 
激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0810001
Author Affiliations
Abstract
School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China
To overcome the invalid phase and phase jump phenomenon generated during the phase unwrapping, a phase error correction method based on the Gaussian filtering algorithm and intensity variance is proposed in this paper. First, a threshold of fringe intensity variance is set to identify and clear the phase in the invalid region. Then, the Gaussian filtering algorithm is employed to correct the phase order at the fringe junction, and then the absolute phase is corrected. Finally, the phase correction experiments of different geometric objects are carried out to verify the feasibility and accuracy of the proposed method. The method proposed in this paper can be extended to the correction of absolute phase error obtained by any coding method.
光电子快报(英文版)
2021, 17(4): 221
作者单位
摘要
山东大学控制科学与工程学院, 山东 济南 250061
针对铝合金结构服役过程中的疲劳裂纹监测问题,提出了一种基于光纤光栅传感阵列的疲劳裂纹实时监测方法。首先,结合扩展有限元技术获得裂纹扩展过程的应变场分布特征,进行传感器布局设计;其次,通过疲劳加载实验获取加载次数、裂纹长度对波长峰峰值的响应特征,采用三参数指数法进行疲劳扩展a-N(其中N为加载次数,a为裂纹长度)曲线拟合;在实验数据基础上,采用梯度提升回归树算法搭建疲劳损伤预测模型,并将其与线性回归、支持向量两种方法进行对比,选取可释方差、平均绝对误差、平均方差、决定系数和五折交叉验证等多种指标进行模型评估。结果表明,梯度提升回归树算法对疲劳裂纹长度的预测效果最佳。
光纤光学 光纤光栅 疲劳裂纹 扩展有限元 梯度提升回归树 裂纹预测 
中国激光
2021, 48(13): 1306003
孙宾宾 1,2,*沈涛 1贾磊 2李洪鹏 2[ ... ]陈雨魁 3
作者单位
摘要
1 火箭军工程大学核工程学院,陕西 西安 710025
2 北京遥感设备研究所25所,北京 100854
3 电子科技大学电子科学与工程学院,四川 成都 611731
为了有效剔除无效目标,降低雷达虚警概率,提出一种基于雷达环境噪声统计和目标功率分布特性的动态阈值计算方法。运用直方图统计方法估计每个距离门的噪声水平并对其进行峰值搜索找到局部峰值点,同时根据不同距离门雷达信号衰减的强弱,动态分配阈值增益,得到自适应峰值检测阈值。然后将局部峰值点作为参考单元的信号,并将其输入到检测方法中求解检测门限。实验结果表明,所提方法能够有效识别雷达在实际复杂应用场景下的目标。
遥感 毫米波雷达 直方图统计 动态阈值 峰值检测 
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0328002
Author Affiliations
Abstract
1 School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China
2 Shandong Institute of Space Electronic Technology, Yantai 264000, China
To achieve the real-time detecting and localization of hypervelocity impact events, a monitoring and localization system was designed based on fiber Bragg grating (FBG) sensor network. First, the simulation model was built to study the damage evolution and wave propagation process. Subsequently, based on the response mechanism of FBG to strain, the corresponding high frequency demodulation system was designed. Furthermore, a hypervelocity impact experiment was performed to verify the effectiveness of the designed system. Finally, combined with the diamond sensor array localization algorithm, the accurate position of hypervelocity impact source can be achieved.
光电子快报(英文版)
2020, 16(4): 306
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Marine Science and Technology, Shandong University, Qingdao 266237, China
2 School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China
In this paper, to reduce the non-linear phase error caused by gamma effect of the digital projector, a novel phase difference extraction method is proposed. First, through multi-layer discrete wavelet decomposition (DWT), the components of the original phase difference at different frequencies are extracted. Subsequently, the effective components are taken by the orthogonal matching pursuit (OMP) algorithm, and the phase difference is reconstructed. According to the upper and lower envelopes of the original phase difference extracted by cubic spline interpolation, the residual threshold of OMP is set. According to the results of three-dimensional (3-D) reconstruction experiment on a standard sphere, the proposed method is capable of reducing the errors in the original phase difference and achieving a better imaging result.
光电子快报(英文版)
2020, 16(2): 131

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