作者单位
摘要
华中光电技术研究所 武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430223
水下光场分布对水下光电成像质量具有决定性的影响,通过水下光场分布可以得到水下图像的传输退化模型。在给定水体光学参数的前提下,建立光子水下传输概率模型,利用Monte Carlo法模拟光子在水下的运动,可以获得水下光子散射点体积密度分布,求解出水下光场;在水体体散射函数为球形对称的条件下,利用Monte Carlo法得到的水下光场分布与理论公式的计算结果具有很好的一致性,验证了该方法的有效性;最后给出了水下理想点光源形成的水下光场分布。基于此结论,可以将Monte Carlo法求解水下光场的应用范围推广至水体体散射函数为一般表达式的情形。
水下光电成像 水下光场 标量照度 蒙特卡罗法 光子自由程 均匀分布 underwater photoelectronic imaging underwater light field scalar illuminance Monte Carlo method photon free path uniform distribution 
应用光学
2023, 44(2): 268
作者单位
摘要
武汉理工大学 光纤传感技术与网络国家工程研究中心,湖北 武汉 430070
多芯光纤光栅形状传感技术利用空分复用以及应变监测的优势,结合不同的栅点布设方案,实现待测对象的连续曲率和形状传感。首先介绍了多芯光纤光栅曲率和挠率传感原理,提出采用齐次矩阵变换的三维重构算法实现光纤的三维形状重构。为了探究不同光栅密度对实验精度的影响,利用算法编程模拟了不同光栅间距下的三维形状重构精度,依据模拟仿真的结果,建立了不同光栅间距与三维重构误差之间的关系。三维形状传感实验使用光栅间距为10 cm和5 cm的七芯光纤光栅串。实验结果表明,最大误差出现在尾点处,分别为2.56 cm和1.15 cm,占全长的3.2%和1.4%,平均误差为1.32 cm和0.62 cm,占全长的1.7%和0.8%。实验结果与仿真值比较接近,说明可以依据仿真结果对不同光栅间距下的三维形状误差进行预测。结合具体的应用场景合理配置测点资源,在较低的成本范围内实现高性能的检测。
光纤形状传感 多芯光纤 布拉格光栅 数值模拟 光栅间距 fiber shape sensing multi-core fiber Bragg grating numerical simulation grating pitch 
红外与激光工程
2023, 52(3): 20220485
作者单位
摘要
1 西北大学文化遗产学院, 陕西 西安 710069
2 陕西师范大学材料科学与工程学院, 陕西 西安 710119
山东日照海曲汉墓群是2002年度全国十大考古新发现之一, 该墓群共出土漆器约500件, 具有较高历史、 科学和艺术价值。 漆盒是海曲汉墓出土漆器中数量最多的一类, 具有造型精美的特点, 代表着当时高度发达的髹漆工艺水平。 切片显微研究揭示了该批漆盒存在漆灰层→底漆层→面漆(色漆和彩绘层)的髹制工艺特点, 且具有较厚的漆灰层和底漆层。 漆膜采用红色朱砂(HgS)作为呈色颜料, 漆灰层存在使用黏土或骨灰+黏土的情况。 海曲汉墓群出土漆器漆膜与现代生漆漆膜样品红外光谱图具有高度一致性, 而部分古代漆膜在4001 000 cm-1处出现了一些中等强度和较弱的红外特征吸收峰, 归属于漆膜中人为添加或者沾染土壤环境中的石英颗粒的红外特征吸收峰。 紫外-可见光光谱图显示古代漆膜与现代纯漆漆膜样品在大部分出峰位置一致, 现代纯生漆漆膜与部分古代漆膜样品在200~265 nm处出现了共轭体系的π→π*跃迁所产生的K带, 在300~320 nm处出现孤立含杂原子的n→π*跃迁所产生的谱带R带。 其中, 部分样品K带消失说明古代漆膜因长期埋藏发生结构性劣变, 而R带普遍增强则反映出漆膜发生着持续的氧化反应。 该研究有助于更加科学地认知汉代髹漆工艺技术特点, 揭示古代漆膜劣化特征, 为古代漆器研究、 保护和鉴别提供一定的参考数据。
文物保护 漆器 髹漆 红外光谱 紫外-可见光 Cultural relics conservation Lacquerware Lacquering Infrared spectroscopy Ultraviolet-visible spectroscopy 
光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1150
Author Affiliations
Abstract
National Engineering Laboratory for Fiber Optic Sensing Technology, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070,China
A fiber-optic shape sensing based on 7-core fiber Bragg gratings (FBGs) is proposed and experimentally demonstrated. The investigations are presented for two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) shape reconstruction by distinguishing bending and twisting of 7-core optical fiber with FBGs. The curvature and bending orientation can be calculated by acquiring FBG wavelengths from any two side cores among the six outer cores. And the shape sensing in 3D space is computed by analytic geometry theory. The experiments corresponding of 2D and 3D shape sensing are demonstrated and conducted to verify the theoretical principles. The resolution of curvature is about 0.1 m–1 for 2D measuring. The error of angle in shape reconstruction is about 1.89° for 3D measuring. The proposed sensing technique based on 7-core FBGs is promising of high feasibility, stability, and repeatability, especially for the distinguishing ability on the bending orientation due to the six symmetrical cores on the cross-section.
Shape sensing fiber Bragg gratings multi-core fiber 
Photonic Sensors
2020, 10(4): 306
作者单位
摘要
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430073
自动对焦可以快速、准确地将镜头调节到最佳位置,但目前该方式在算法和电路设计上还不够成熟,制约了它的应用。通过优化电路设计,选用TMS320VC5509A、FIFO和串口FLASH等低功耗、小尺寸封装芯片组成低功耗自动对焦电路,并基于Sobel算子的Tenengrad的改进图像边缘能量评价函数,采用可变窗口、合适的阈值,配合粗调(定步长)和精调(可变步长)搜索算法,设计实现了一种手持红外热像仪快速、准确地自动对焦的电路。实验结果表明,该方法高效可行,不仅能实现手持红外热像仪对目标的快速捕获,并能降低操作强度。
文字间用 号隔开空半格手持红外热像仪 Tenengrad评价函数 变步长 快速自动对焦 handheld infrared camera evaluation function of Tenengrad variable step fast auto focusing 
光学与光电技术
2012, 10(3): 74
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Automation, Anhui University
2 Department of Physics, Anhui University, Hefei 230039
In this paper, the Raman spectrum signal de-noising based on stationary wavelet transform is discussed. Haar wavelet is selected to decompose the Raman spectrum signal for several levels based on stationary wavelet transform. The noise mean square {sigma}_j is estimated by the wavelet details at every level, and the wavelet details toward 0 by a threshold {sigma}_j (2\ln n)^{1/2} , where n is length of the detail, then recovery signal is reconstructed. Experimental results show this method not only suppresses noise effectively, but also preserves as many target characteristics of original signal as possible. This de-noising method offers a very attractive alternative to Raman spectrum signal noise suppress.
300.6450 spectroscopy Raman 100.7410 wavelets 070.6020 signal processing 
Chinese Optics Letters
2004, 2(2): 02113

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