强激光与粒子束
2024, 36(4): 043025
江西理工大学信息工程学院，江西 赣州 341000
单幅图像超分辨率重建在众多领域应用广泛，然而现有算法大多通过扩展卷积神经网络深度和宽度来提取更多特征细节，导致算法计算复杂度的提高和模型参数量的增大。为解决上述问题，提出一种自适应残差注意力的轻量级超分辨率网络算法。首先通过改进坐标注意力网络，生成了关注高频位置信息的注意力特征图；接着将改进的自适应残差注意力信息提取模块和坐标注意力模块双支路并行连接，使输出的特征信息包含更多图像细节；同时采用多尺度上采样方法，使训练得到的网络模型（单次训练）一次输出多个不同尺度的超分辨率图片。通过和经典的轻量级超分辨率算法比较，所提算法得到的4倍重建图片在4个公共数据集上的平均峰值信噪比（PSNR）提高了1.06 dB，模型参数量减少了59%，图像观感更为清晰，包含更多高频细节。
图像超分辨率 轻量级 注意力机制 卷积神经网络 残差学习 激光与光电子学进展
2022, 59(16): 1610007
1 苏州科技大学 数理学院, 江苏 苏州 215009
2 苏州科技大学 土木学院, 江苏 苏州 215009
针对数字图像相关(DIC)实验中, 普通喷漆散斑无法满足超高温环境需求, 研究了数字散斑场(DSPs)的制作和转移方法。数字散斑场的设计通过矩阵转换确定每个散斑点的圆心坐标, 然后给每个圆心坐标施加一个随机度, 并由MATLAB软件编程实现。用激光打标技术将其转移到试件表面, 通过圆度和面积比分析了散斑的精度, 并通过平均灰度梯度法将喷漆散斑和数字散斑场进行对比分析。研究结果表明, 运用激光打标技术转移的数字散斑场精度高于普通喷漆散斑且质量稳定。将数字散斑场运用于拉伸和高温焊接实验, 实验中散斑随着试件一起变形, 没有出现脱落及遇高温融化等现象。
三维数字图像相关 数字散斑场 激光打标 精度分析 激光焊接实验 3D digital image correlation digital speckle patterns laser marking precision analysis laser welding experiment
Author Affiliations
Abstract
Sun Yat-sen University (SYSU), Guangzhou 510275, China
High-rate techniques, such as optical orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and color shift keying (CSK), have been proposed for visible light communication (VLC). To fully exploit their advantages, in this Letter, we design a modulation scheme called rotated polarity modulation (RPM) aided complex CSK (CCSK) for OFDM-based VLC systems and derive its theoretical bit error rate and an optimal scaling factor. Analytical and simulation results show that in comparison to the existing schemes, the new RPM-CCSK-OFDM system offers an improved link performance and data rate under a modest complexity. It can also be applied to VLC systems equipped with different types of LED devices, thus enabling flexible deployments.
060.4510 Optical communications 060.4080 Modulation 230.3670 Light-emitting diodes Chinese Optics Letters
2019, 17(10): 100602
1 苏州科技大学数理学院, 江苏 苏州 215009
2 苏州科技大学土木学院, 江苏 苏州 215009
显微三维数字图像相关系统中体视显微镜景深小,光路复杂,宏观标定方法不适用于该系统。针对此问题,提出一种适用于显微立体视觉的定点旋转标定方法。基于体视显微镜放大倍率与景深的关系,建立数学模型,得到标定板与XY平面间的最大夹角,设计定点旋转平台对标定板进行旋转标定,通过系列实验对标定参数进行优化,得出使标定参数整体误差最小的夹角。标定结果表明,主点坐标误差不超过1.8 pixel,Z分量相对平移向量的最大偏差值小于0.15 mm,姿态数为10或10以上时标定结果趋于稳定。借助于精密位移台对标定结果进行了精度验证,结果表明采用所提方法标定后位移测量的平均相对误差为2.2%,平均均方差为0.36 μm。
机器视觉 标定 体视显微镜 定点旋转 旋转角度 姿态数 光学学报
2018, 38(12): 1215010
针对显微立体视觉标定过程中, 因显微成像产生的畸变和模糊而造成棋盘格标定板角点误检的问题, 提出一种基于旋转不变性的角点检测方法, 研究了棋盘格角点间的几何特征, 对所有特征角点进行排序, 通过实验建立数学模型, 计算筛选的特征角点的置信度, 准确提取出棋盘格角点位置, 并通过一系列实验对这种方法的准确度、噪点数量以及精度进行验证。结果表明, 基于旋转不变性的棋盘格角点检测方法, 准确率达到91.2%, 重投影误差的均方差约为0.1像素, 具有较高的准确性和精度。
旋转不变性 角点检测 几何特征 置信度 rotation invariance corner detection geometric characteristics confidence level
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
传递辐射计是实现卫星遥感仪器在轨光谱辐射定标传递的核心设备, 也是地面实验室高精度光谱定标系统的关键。 介绍了不同机构研制的覆盖350～700, 700～2 500 nm谱段的多个传递辐射计的结构组成、 工作原理及辐射定标基准传递方式, 及其异同点的比对, 再通过它们在不同谱段的定标过程中所应用的关键技术的分析, 说明每种技术的优缺点和所能达到的精度, 及其应用条件。 文中通过对国际上标准计量机构采用的光谱辐亮度基准定标传递过程的介绍, 突出了传递辐射计系统的重要作用, 再结合其对光谱仪等遥感器定标光源的定标监测应用, 说明了传递辐射计在航天辐射定标领域的不可或缺性。 最后, 通过国内设计的新型传递辐射计的介绍, 对传递辐射计未来研究的发展方向和关键问题进行了展望, 并对传递辐射计搭配低温辐射计组成的未来实现可溯源国际单位制在轨基准定标传递系统所存在的研究难点予以预测分析。
传递辐射计 光谱辐射基准传递链 光源定标监测 可溯源SI在轨定标 Transfer radiometer Traceability chain for spectral radiance standard Monitoring calibration of source SI-traceability calibration on-orbit 光谱学与光谱分析
2016, 36(9): 2984
1 安徽工程大学 电气工程学院, 安徽 芜湖241000
2 安徽工程大学 检测技术与节能装置安徽省重点实验室, 安徽 芜湖241000
3 北京大学物理学院 宽禁带半导体研究中心, 北京100871
为了优化InGaN太阳能电池结构并有效地指导实际电池的制备, 研究了n-i-p(p层在下)In组分梯度渐变结构的InGaN太阳能电池的性能特征。通过APSYS软件模拟计算, 对比采用p-i-n渐变结构(p层在上)和n-i-p渐变结构(p层在下)的InGaN太阳能电池的器件性能。结果表明, 采用n-i-p渐变结构的InGaN电池, i-InGaN层在低In组分下没有明显的优势, 而在高In组分下的器件性能较好。在In组分为0.62时, 转换效率最高达到8.48%。分析表明, p层在下的n-i-p渐变结构使得InGaN电池的极化电场与耗尽区的内建电场方向一致, 有利于载流子的输运。采用n-i-p渐变结构有利于制备高性能的InGaN太阳能电池。
太阳能电池 n-i-p结构 InGaN InGaN solar cell n-i-p structure
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
Offner成像光谱仪在大色散需求下成像质量不足并且易发生光线遮挡，为此设计了一种基于罗兰圆条件的非共面Offner结构光谱仪。分析并推导出了一种非共面Offner结构成像光谱仪的消除像散及彗差同时解决光线遮挡的设计方法。使用该方法设计出光谱范围为350~1000 nm，色散宽度为12.6 mm 的成像光谱仪。在奈奎斯特频率(30 lp/mm)下其调制传递函数在全视场、全光谱范围优于0.78，点列图均方根半径优于4 μm，同时，系统的谱线弯曲及谱带弯曲均小于1%像元尺寸。最后，将非共面Offner结构成像光谱仪与传统Offner结构进行对比，结果表明，在高光谱分辨率需求下，当入射狭缝较小时，非共面Offner结构光谱仪具有更好的成像质量，并且在谱线弯曲及谱带弯曲的控制上具有优势，可用于小体积高光谱分辨率成像光谱仪器设计。
光学设计 成像光谱仪 光谱分辨率 像差校正 光线遮挡
1 北京航空航天大学电子信息工程学院，北京 100191
2 国家空管新航行系统技术重点实验室，北京 100191
优先级队列(PQ)算法虽然能够保证高优先级业务的服务质量，但低优先级业务的性能较差，整体性能不佳，公平性较低。针对这些不足，提出优先级与带宽需求相结合的调度算法(PRQ)，在优先级调度的基础上，使用带宽需求对调度概率进行调整，提高低优先级业务的调度概率，进而改善其服务质量，同时改善整体性能，提高公平性。仿真结果表明，PRQ 算法能够显著改善低优先级业务的性能和整体性能，公平性较PQ 算法高。
分组调度 优先级 丢包率 时延 时延抖动 吞吐量 公平性 packet scheduling priority packet loss rate delay delay jitter throughput fairness 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(1): 46
