作者单位
摘要
1 天津城建大学 计算机与信息工程学院,天津300384
2 天津城建大学 地质与测绘学院,天津300384
针对高分辨率遥感影像中建筑物形状多样、大小不一引起建筑物提取精度低及传统分割模型存在参数量大等问题,提出一种基于编码-解码的轻型多尺度差异网络LMD-Net(Lightweight Multi-scale Difference Network)。首先,为了避免单一的特征处理单元堆叠使得模型性能弱化而产生无效参数,通过融合编解码结构的功能差异性,设计出一种轻型差异模型优化性能。其次,引入一种多尺度膨胀感知模块(Multi-Scale Dilation Perception,MSDP)来增强网络捕捉多尺度目标特征的能力。最后,通过双融合机制有效聚合深层跳跃连接和深层解码器两组的特征信息,从而实现增强解码器的特征恢复能力。为验证轻型多尺度差异网络LMD-Net的有效性和适用性,以开源WHU building dataset数据集作为数据源,对LMD-Net网络与常用语义分割网络及近年相关文献研究成果进行了精度、效率方面的评估实验。结果表明:LMD-Net网络在效率与精度两方面均表现出明显优势,不仅很大程度上减少模型的参数量和计算量,而且交并比、准确率分别提高了3.23%,2.57%。表明在基于高分辨率遥感影像建筑物提取领域中,该模型所表现的优势具有良好的城市空间信息库价值。
高分辨率遥感影像 多尺度 建筑物提取 编码-解码 轻型 high resolution remote sensing image multi-scale building extraction coding-decoding light weight 
光学 精密工程
2023, 31(22): 3371
作者单位
摘要
1 浙江大学建筑工程学院,杭州 310058
2 浙江大学材料科学与工程学院,杭州 310058
低温瓷釉(LTE)涂层是一种新型金属表面无机防腐涂层,了解其在烧结成型过程中的熔化行为有助于调控LTE涂层烧结工艺,得到基材表面覆盖完全、平滑的涂层。本文采用同步热分析仪研究LTE涂层粉末在烧结过程中的质量和热量变化,采用热机械分析仪测得LTE涂层圆柱体样品的玻璃化转变温度和热膨胀系数,采用自制热台显微镜研究不同升温速率下LTE涂层圆柱体样品黏度、高度、体积以及接触角的变化。结果表明,随着升温速率提高,LTE涂层圆柱体样品的烧结温度、软化温度和球形温度均降低,黏度减小,有利于涂层流平,因此宜采用20 ℃/min的升温速率。在530~550 ℃时,LTE涂层圆柱体样品的高度和接触角随温度的变化都将进入平台期,因此宜选择该温度区间作为LTE涂层的烧结温度。
LTE涂层 升温速率 黏度 烧结温度 特征温度 接触角 LTE coating heating rate viscosity sintering temperature characteristic temperature contact angle 
硅酸盐通报
2023, 42(8): 2881
作者单位
摘要
燕山大学 机械工程学院,河北秦皇岛066004
金刚线断线检测是金刚线生产过程中的重要环节。针对现有接触式检测敏感度低、断线反馈滞后等问题,提出了一种基于机器视觉检测强光下金刚线反射的光斑点的非接触式断线检测方法。在金刚线光斑点检测的嵌入式平台上,针对传统图像处理的光斑点检测操作复杂、易受外部光照影响的局限性,研究了基于深度学习的光斑点目标检测,对多种Yolo系列模型进行了训练部署,针对原有模型网络层次较深、模型体积较大,在嵌入式设备中存在检测实时性较差的问题,提出了一种基于Yolox改进的轻量化目标光斑点检测模型MCA-Yolox,利用MobileNetV3轻量化特征提取网络替换Yolox模型的主干特征提取网络,对模型进行轻量化改进,然后利用深度可分离卷积和倒残差结构对加强特征提取网络进行了轻量化改进。结合CA注意力机制提高了轻量化模型的检测精度。最后,将改进后的模型部署于嵌入式平台。实验结果表明,改进后模型MCA-Yolox的大小和运算量减小到Yolox模型的1/3以下,与同样规模的Yolox-Tiny和Yolov4-Tiny相比具有更高的检测精度,模型的mAP提升了1%以上,加速优化后检测速度可达30 frame/s,提供了一种基于深度学习检测金刚线断线的完整工业检测方案。
机器视觉 金刚线 断线检测 光斑点 深度学习 嵌入式 machine vision diamond wire detection of broken wire light spot deep learning embedded type 
光学 精密工程
2023, 31(15): 2260
刘毅 1,2,3辛建达 2,3张国新 3张磊 1,2,3[ ... ]翟海峰 4
作者单位
摘要
1 中国水利水电科学研究院, 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
2 中国水利水电科学研究院 水利部水工程建设与安全重点实验室, 北京 100038
3 中国水利水电科学研究院水电中心, 北京 100038
4 雅砻江流域水电开发有限公司, 成都 610051
温控防裂是大体积混凝土施工质量控制的重点和难点问题。介绍了大体积混凝土温控防裂智能监控技术, 首先通过建立混凝土开裂全过程仿真试验技术实现了大体积混凝土温度历程的优化设计; 然后通过实时采集拌合、浇筑、通水、保温等环节的混凝土温度信息, 构建了以温度达标为目标的实时评价和预测模型, 实现了施工过程中混凝土温度指标的精准监控和动态预警, 并自动化、智能化地调控混凝土温度。工程应用表明, 该技术可以实现对大体积混凝土温控的优化和实时监控, 提高混凝土施工质量, 效果良好, 可在同类工程中推广。
大体积混凝土 温控防裂 开裂仿真试验 智能监控 mass concrete anti-thermal cracking cracking simulation test intelligent monitoring 
硅酸盐学报
2023, 51(5): 1228
刘楠 1刘毅 1,2,*李柳霞 1,2丁悦 1[ ... ]赵伟华 4
作者单位
摘要
1 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气学院),武汉 430074
2 华中科技大学 脉冲功率技术教育部重点实验室,武汉 430074
3 生态环境部 长江流域生态环境监督管理局 生态环境监测与科学研究中心,武汉 430011
4 长江科学院 流域水环境研究所,武汉 430010
为探究脉冲电场对防治水生生物附着效果的影响因素,确定有效防治附着生物所需的最低电场条件,搭建了脉冲电场试验平台,通过人工脉冲形成线产生近似方波的脉冲,统计不同条件下大型溞死亡率和形态结构发生的变化,通过函数拟合得到了脉冲电场诱导死亡率与电场强度、总等效处理时间、脉冲注入能量密度之间的函数关系,并以某干渠工程为例介绍了脉冲电场防治大型溞的参数选取原则和平台搭建方法。结果表明,脉冲电场对大型溞的处理效果与电场强度、总等效处理时间和脉冲注入能量密度都呈正相关关系。电场强度介于0.5~1.5 kV/cm之间时,电场强度每增加0.5 kV/cm,诱导死亡率增加35%左右。电场强度高于2.0 kV/cm、总等效处理时间大于900 μs或脉冲注入能量密度高于80 J/L时,脉冲电场都可以产生80%以上的诱导死亡率。
脉冲电场 生物污损 脉冲形成线 诱导死亡率 拟合函数 pulsed electric field biofouling pulse forming line induced mortality fitting function 
强激光与粒子束
2023, 35(2): 029002
作者单位
摘要
燕山大学 河北省并联机器人与机电系统实验室,河北秦皇岛066004
变形误差对高精度调姿装备末端定位精度的影响不可忽视。为提高2RRPU/2RPU/U两轴并联调姿平台精度,提出了基于刚度模型预测误差趋势与神经网络算法提升预测精度的误差补偿模型。首先,在调姿平台全雅克比矩阵和弹性变形矩阵的基础上建立理论刚度模型,与Ansys数据刚度模型预测对比验证受载变形趋势预测的有效性。然后,搭建基于Simulink-Adams-Ansys-OPC的模拟仿真环境,随机载荷下采集平台全姿态仿真数据,基于刚度模型和速度雅克比矩阵对姿态误差和驱动误差趋势进行预测,基于速度雅可比实现末端误差到驱动补偿的映射,进一步利用神经网络算法提升误差预测的精度。仿真实验结果表明采用误差补偿模型后调姿平台获得位姿精度提高9%,验证了“刚度预测-神经网络”模型对平台姿态精度提升的有效性。
并联调姿平台 刚度建模 神经网络 误差补偿 attitude adjustment platform stiffness modeling neural network error compensation 
光学 精密工程
2022, 30(24): 3139
刘丹 1,2黄中浩 1,*刘毅 3吴旭 1[ ... ]方皓岚 1
作者单位
摘要
1 重庆京东方光电科技有限公司,重庆 400700
2 重庆大学 物理学院,重庆 400044
3 中国科学院大学 重庆学院,重庆 400714
在薄膜晶体管(Thin film transistor,TFT)的公共电极制程中,有部分TFT样品的漏电流(Ioff)异常偏高,该部分样品经历同一个光刻胶剥离设备,导致该设备暂停流片,造成产能损失。明确该剥离设备造成TFT漏电流偏高的原因并予以解决,对产能和品质确保具有积极意义。本文首先收集了异常设备剥离液和正常设备的剥离液并分析成分,发现异常设备的剥离液中Al离子含量高。其次,发现TFT的Ioff会随着在异常设备流片次数的增加而上升。其原因是Al离子在剥离制程生成Al2O3颗粒,该颗粒附着在TFT器件钝化层上形成寄生栅极效应,最终造成Ioff增加。最后,结合TRIZ输出解决方案,并优选方案进行改善验证。实验结果表明,剥离液中的Al离子浓度由1×10-8上升到2.189×10-6时,Ioff由3.56 pA上升到7.56 pA。当剥离液中含有Al离子,经历的剥离次数增加时,Ioff呈上升趋势。钝化层成膜前的等离子体处理功率增强、钝化层膜厚增加可以抑制Ioff增加。由此,可以确定剥离设备造成Ioff偏高的原因是剥离液中的Al离子形成的寄生栅极效应,钝化层成膜前处理强化和膜厚增加均可以抑制该效应。
薄膜晶体管 光刻胶剥离 Al离子 寄生栅极效应 发明问题解决理论 thin film transitor photo-resist strip al ion parasitic gate effect TRIZ 
液晶与显示
2022, 37(10): 1317
作者单位
摘要
1 中北大学 机电工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学 仪器与电子学院, 山西 太原 030051
为了使微波光子滤波器兼具宽调谐范围与高频率选择性,本文基于窄线宽单纵模光纤受激布里渊振荡器首次提出并验证了一种具有宽调谐范围、窄滤波带宽特性的微波光子滤波器。该滤波器的核心是腔长为10 m的布里渊光纤振荡器,受激布里渊散射泵浦光与光载波信号分别由两个不同的可调谐激光器提供,布里渊增益与光调制信号相互作用后,利用该布里渊光纤振荡器压缩光谱线宽,实现窄带微波光子滤波;通过简单地改变泵浦光波长,实现滤波器通带大范围稳定调谐。实验结果表明,该微波光子滤波器在0~20 GHz的频率范围内可稳定调谐,带外抑制比约为20 dB,其3-dB带宽和最大Q值分别为6.2 kHz和3.222×106。本文提出的单通带微波光子滤波器不仅具有目前已知的最高Q值,同时具有宽可调性、高带外抑制和结构简单等优势。
受激布里渊散射(SBS) 微波光子滤波器(MPF) 宽调谐 带外抑制比 窄带宽 Stimulated Brillouin Scattering (SBS) Microwave Photonic Filter (MPF) wide tuning out-of-band rejection ratio narrow bandwidth 
中国光学
2022, 15(4): 660
易小刚 1,*刘毅 1,2
作者单位
摘要
1 太原理工大学物理与光电工程学院,山西 太原 030024
2 新型传感器与智能控制教育部重点实验室,山西 太原 030024
采用光学相位共轭(OPC)法补偿相干光通信系统中的非线性损伤是当前光通信领域的研究热点之一。为了进一步提升OPC抑制光纤非线性的能力,针对掺铒光纤放大器的色散管理光传输链路,提出了一种优化共轭信号功率及共轭信号累积色散的两阶优化方法。理论分析表明,功率优化带来的性能增益仅与光纤的色散-衰减系数比有关。因此,以超大有效面积光纤和反色散光纤(SLA-IDF)及标准单模光纤和色散补偿光纤(SSMF-DCF)两种色散管理链路为例,对理论分析结论进行验证。数值模拟结果表明:9信道的偏振复用四相相移键控信号经过1920 km(24×80 km)的传输后,对于SLA-IDF链路,优化光强和色散后系统的最优信噪比(SNR)分别提升了3.8 dB和1.0 dB;对于SSMF-DCF链路,优化光强和色散后系统的最优SNR分别提升了0.4 dB和1.6 dB。
光通信 相干光通信 色散管理 光纤非线性 光学相位共轭 
激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1906001
作者单位
摘要
1 浙江大学工程师学院, 杭州 310015
2 浙江大学建筑与土木工程学院, 杭州 310058
3 浙江大学材料科学与工程学院, 杭州 310027
4 北京特种工程设计研究院, 北京 100028
磷酸镁涂层是一种新型、耐高温无机防火材料, 同时, 也是一种性能优异的工业钢结构无机防腐蚀材料。本文重点关注磷酸镁涂层在高温作用后的力学性能, 通过试验系统研究了磷酸镁涂层在高温(100 ℃、200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、700 ℃、900 ℃)作用后硬度、粘结强度等力学性能的变化, 以及力学性能变化的微观机理。结果表明, 高温后的磷酸镁涂层具有较好的完整性, 表观无粉化、起泡、剥落和开裂等缺陷出现。相较于常温, 高温后的磷酸镁涂层力学性能略有下降, 其中300 ℃高温后的涂层粘结强度最低, 且硬度下降最显著。此后随着温度升高, 涂层力学性能有不同程度的提高。基于不同温度下微观表征和热重分析, 揭示了造成磷酸镁涂层高温力学性能变化的四阶段高温演化机理。
磷酸镁 涂层 高温 力学性能 微观表征 热重分析 magnesium phosphate coating high temperature mechanical property microscopic characterization thermogravimetric analysis 
硅酸盐通报
2022, 41(3): 1031

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