作者单位
摘要
航天东方红卫星有限公司,北京 100094
光学遥感图像广泛应用于天气预报、环境监测和海洋监管等领域。光学传感器拍摄的图像受大气条件和气候因素影响较大,云雾遮挡可导致图像内容丢失、对比度下降和颜色失真等一系列问题。基于此,提出一种基于融合和细化机制的光学遥感图像去云雾算法,实现高质量的单张遥感图像云雾去除。云雾去除网络基于融合和细化机制实现含云雾图与无云雾图的转换。其中,采用融合机制的多尺度云雾特征融合金字塔在不同尺度空间上提取云雾特征并进行融合,采用细化机制的多尺度云雾边缘特征细化单元对云雾的边缘特征进行细化加工,进而重构出清晰的无云图像。采用对抗学习策略,判别网络对特征进行自适应校正并将云雾特征分离出来,从而得到更准确的判别结果,有利于网络生成逼真的云雾去除结果。在开源数据集上选取5种算法进行对比实验,实验结果表明,所提算法云雾去除效果较优,没有产生颜色失真和伪影等现象。在薄云测试集上,所提算法的结构相似性(SSIM)和峰值信噪比(PSNR)分别超过第二名约11.9%和15.0%,在厚云测试集上,所提算法的SSIM和PSNR分别超过第二名约9.3%和9.9%。
光学遥感 云雾去除 图像融合 图像细化 对抗学习 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0428012
作者单位
摘要
太原理工大学 光电工程学院,山西 太原 030024
对单腔双光梳拍频信号的包络提取方法进行了实验研究。在单个光纤激光器中引入具有强双折射的保偏光纤,使脉冲沿偏振正交的两个方向进行复用传输和锁模。精细调节腔内偏振态,实现了重频差在337 Hz~2.33 kHz范围内连续可调的双光梳生成。通过激光器腔外偏振态调节和偏振分束,获得了消光比分别为28.5 dB和38.2 dB的两路光频梳。两路光频梳经过异步采样后,采用所设计的包络检波电路对拍频信号的包络进行提取,与采用基于样条插值和希尔伯特变换的包络提取算法计算结果相比,所提取的包络峰值位置基本保持一致,验证了该方法的可行性。双光梳拍频信号包络提取实验研究可以快速实时提取包络形状和包络峰值位置,可进一步应用于包络信号触发和精密测距等领域。
激光器 光学频率梳 单腔双光梳 包络提取 laser optical frequency combs single-cavity dual-comb envelope extraction 
应用光学
2023, 44(4): 914
作者单位
摘要
1 南京工业职业技术大学 航空工程学院, 江苏 南京 210023
2 南京大学 声学研究所, 近代声学教育部重点实验室, 江苏 南京 210093
3 东南大学成贤学院 基础部物理实验室, 江苏 南京 210088
该文介绍了一种基于空气耦合超声技术的材料杨氏模量评估方法。首先采用1-3型压电复合材料及双层匹配结构, 研制了高灵敏度的空气耦合超声换能器。在一发一收模式下, 该空气耦合超声换能器的插入损耗和-6 dB带宽分别为-23.9 dB和26.9%。其次搭建实验平台, 将空气耦合超声技术与静态拉伸法结合, 以评估铜线和银线杨氏模量。铜线和银线杨氏模量评估结果与对应的公认值范围一致。
空气耦合超声 杨氏模量 双匹配层 插入损耗 静态拉伸法 air-coupled ultrasonic Young’s modulus double-layer matching structure insertion loss static tensile method 
压电与声光
2023, 45(1): 94
王蔚 1,2王孝宇 1,2刘伟军 1,2,*邢飞 1,2王静 3
作者单位
摘要
1 沈阳工业大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110870
2 辽宁省激光表面工程技术重点实验室,辽宁 沈阳 110870
3 沈阳慧远自动化设备有限公司,辽宁 沈阳 110169
采用200 W的纳秒脉冲光纤激光器对GH3030镍基高温合金表面积碳及氧化物进行了激光清洗实验研究,分析了激光光斑搭接率对清洗表面形貌、元素成分、相组成、表面粗糙度以及显微硬度的影响。结果表明:随着激光光斑搭接率从58.33%增大至70.83%,碳元素和氧元素含量均呈现先降低后升高的趋势,镍元素含量则先升高后降低,表面粗糙度先减小后增加。当光斑搭接率为66.67%时,碳元素和氧元素含量均下降到最低值,分别为5.01 wt%和1.40 wt%。同时,镍元素含量达到峰值,为72.96 wt%,表面粗糙度Ra减小至0.229 μm,Rz减至1.47 μm。改变激光光斑搭接率不会对GH3030高温合金的表面显微硬度产生显著影响。
激光清洗 光斑搭接率 元素含量 表面粗糙度 表面形貌 laser cleaning spot overlapping rate element content surface roughness surface morphology 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220164
作者单位
摘要
福建工程学院生态环境与城市建设学院建筑新能源与节能福建省高校重点实验室,福建 福州 350108
为测量曲面吸热器入射聚集的太阳能流密度分布,根据曲面辐射传输的特点提出了一种分割-拼接的曲面聚集太阳能流密度分布测量方法。通过分割、提取半球壳体,设计、加工了一种中空水冷条形球弧朗伯靶。借助图像空间坐标转换和表面辐射传输计算方法,获得了由多幅子图像拼接形成的完整球壳曲面。在室内太阳能模拟器上,结合CCD相机组装测试系统,对该测量方法进行了实验验证。结果表明,该方法的不确定度为5.12%。沿半球曲面圆周角和天顶角方向聚集的太阳能流密度分布不均匀,能流密度峰值出现在曲面顶点外缘的局部区域,与焦平面能流密度分布存在明显差异。
散射 聚集太阳能 曲面吸热器 球弧朗伯靶 表面辐射 实验测量 
激光与光电子学进展
2023, 60(5): 0529001
作者单位
摘要
1 华中科技大学 机械科学与工程学院,湖北武汉430074
2 国防科技大学 智能科学学院,湖南长沙410073
主站编程工具是可编程控制系统整体逻辑功能、运动控制功能程序可视化设计、下载、运行的重要功能组成部分。为打破国外对工业控制软件平台的垄断,形成服务于自主可控可编程控制系统的安全可信的主站编程工具,研究了软件功能架构、系统功能插件、主站运行时、安全功能库的设计方法。根据开源的集成开发环境工作原理,提出了一种基于IEC61131-3的主站编程工具软件架构。从生成代码完整性的角度对集成开发环境中总线组态、数据访问系统插件进行设计,并对主站代码执行的运行时间的功能架构以及各功能组件进行设计,形成了功能完善的编程工具链。最后以两个基本安全功能为例,分析了IEC61800-5-2功能安全基础库的集成开发方法。实验结果表明,本文设计的主站编程工具具有可视化编程、下载、运行等功能,基本满足自主可控可编程控制系统的程序开发需求。
可编程控制系统 IEC61131-3 集成开发环境 运行时间 功能安全 programmable control system IEC61131-3 integrated development environment(IDE) runtime functional safety 
光学 精密工程
2023, 31(1): 27
作者单位
摘要
1 国防科技大学 智能科学学院,湖南长沙40073
2 华中科技大学 机械科学与工程学院,湖北武汉430074
3 湘潭大学 机械工程学院,湖南湘潭411105
为了打破国外对制造装备核心基础控制部件-可编程控制系统的技术封锁,突破涵盖机械、电子、计算机、总线通信等多学科融合的复杂技术体系,响应“中国制造2025”和“工业强基工程”的自主可控发展目标。通过对可编程控制系统发展历程和技术体系的分析,提出了一种基于实时以太网现场总线的可编程控制系统的构成方案,说明了构成方案中现场总线、主从站硬件、软件集成开发环境、人机组态软件等组件的工作原理和关键技术,以实现自主可控,从建立研发技术生态角度提出了各关键技术的解决思路和方法,为我国装备制造业的安全和稳定发展提供了参考。
可编程控制系统 中国制造2025 自主可控 工业控制技术生态 programmable control system made in China 2025 independently controllable industrial control technology ecology 
光学 精密工程
2023, 31(1): 1
作者单位
摘要
安徽大学电气工程与自动化学院,安徽 合肥 230601
针对单相机难以用于全场变形测量以及多相机在全场变形测量中复杂性等问题,提出一种利用双平面镜辅助的双相机系统来实现全场变形测量的新方法。该方法基于相机标定的坐标变换方法,即通过双平面镜实现从真实相机坐标系到虚拟相机坐标系之间的转换,进而实现从实物到虚像之间的转换。将该方法用于空心六角铝棒的热变形测量中,并与ANSYS软件的仿真结果进行比较,结果表明,该方法不但可以实现对被测件的三维重建,而且可以实现全场的变形测量,相对误差仅为0.51%,满足精度要求、效果良好。
测量 双相机 双平面镜 相机标定 全场变形 
光学学报
2023, 43(2): 0212007
作者单位
摘要
天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
乙醇是具有宽带吸收特征的大分子挥发性有机物气体,其宽带吸收受空气背景光谱的干扰,这给遥测带来了极大的困难。文中提出通过准确测量干扰光谱、用干扰光谱作为差分吸收谱内部标准的宽带谱气体分析方法,修正光谱分析系统可能的基线偏移和非线性,该方法成功应用于乙醇气体的激光遥测。针对乙醇的近红外特征吸收(7180 cm−1),在实验室条件下,以近红外DFB激光器构建了开放式的遥测实验系统,测量结果表明乙醇浓度测量误差小于3.5 ppm,由Allan方差评价结果表明在积分时间15.1 s时,检测限2.6 ppm,比目前报道的最低检测限低近2个数量级。实现了乙醇的高灵敏开放光程遥测,为进一步研制小型化的乙醇气体遥测系统奠定了基础。
激光遥测技术 乙醇气体 开放光程 宽带吸收 stand-off detection gaseous ethanol open optical path broadband absorption 
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220275
作者单位
摘要
1 中南大学 粉末冶金研究院 湖南 长沙 410083
2 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室 北京空间飞行器总体设计部, 北京 100094
3 中南大学 化学与化工学院, 湖南 长沙 410083
3-3型压电复合材料在超声波传感器、水下声学检测等领域有着广泛的应用。锆钛酸铅(PZT)陶瓷通过复合有望制备具有低介电常数、低脆性等优点的复合材料。采用直写成型技术制备了PZT三维木堆结构支架, 结合浸渍法填充环氧树脂制备了3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料。研究了陶瓷相体积分数对3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料的介电、压电、铁电性能的影响, 并对比了PZT陶瓷支架与PZT/环氧树脂复合材料的介电与压电性能。研究结果表明, 随着陶瓷相体积分数的增加, 复合材料的介电常数、压电常数及剩余极化强度都会增大, PZT支架具有更大的介电常数、压电常数、压电电压常数; 当陶瓷相体积分数为36%时, PZT支架与PZT/环氧树脂的压电电压常数分别达到151.0 mV·m/N与104.0 mV ·m/N。PZT/环氧树脂复合材料同时具备了压电陶瓷的硬度、电性能, 以及聚合物的柔韧性、低密度等优势, 其应用前景良好。
压电复合材料 直写成型 锆钛酸铅 3-3型 电性能 piezoelectric composites direct ink writing lead zirconate titanate 3-3 type electrical properties 
压电与声光
2022, 44(4): 497

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