哈尔滨工业大学 航天学院，黑龙江 哈尔滨 150080
在利用计算液晶显示器子像素透过率矩阵来仿真和分析金属网格触控屏上产生的莫尔纹时，如果液晶显示器的子像素形状为不标准的非矩形形状，则会因为存在较大的形状误差而出现算法预测结果的准确度偏低的问题。为了解决该问题，提高算法预测结果的可靠性，本文针对一种具有特定形状的非矩形子像素液晶显示触控屏，通过改进子像素形状的生成算法，利用计算机模拟生成更加接近真实形状的子像素形状图形并扫描计算其透过率矩阵，再将得到的莫尔纹仿真图案在频域进行邻域滤波和低通滤波等处理得到反映莫尔纹可见度的特征频率，生成了以金属网格参数作为自变量的莫尔纹可见度预测表，并结合实验得到的判断频率来给出莫尔纹可见度的预测结果。实验结果表明，以2 lp·mm-1作为判断频率时，改进后算法的整体匹配率从76.4%提高到79.5%，可用的匹配率从67.57%提高到84.51%，算法的准确度和可靠性得到了显著的提高，能够为金属网格触控屏的生产厂家提供更可靠的预测结果。
莫尔纹 液晶显示器 金属网格触控屏 二维傅里叶变换 moire pattern liquid crystal display metal mesh touch screen Fourier transformation
新疆大学机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830049
为实现焊缝表面质量的自动检测，本团队设计了一种焊缝表面质量自动检测方法。首先对焊缝图像进行处理，提取出焊缝的中心线，并通过最小二乘法和K均值聚类算法提取焊缝特征点，进一步测量得到熔宽、余高等焊接参数；然后根据中心线数据建立三维光照模型，依据亮度的强弱与分布设立亮度特征，并根据亮度特征针对无缺陷焊缝以及咬边和气孔焊缝进行了识别。结果表明，所提焊缝表面质量检测方法对焊缝的自动识别准确率较高，而且稳定性高，效果好。
激光技术 焊缝表面质量检测 图像处理 光照模型 机器视觉 中国激光
2022, 49(16): 1602019
针对目前在检测商用砂石骨料的过程中,人工检测的效率低下且受到主观因素的影响较大以及检测的准确率不理想,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的砂石骨料图像分类模型CNN13,该分类模型参考经典卷积神经网络VGG16(Visual Geometry Group 16)模型进行网络结构的改进和参数优化,利用TensorFlow深度学习框架搭建一个13层的卷积神经网络结构。实验数据集采集于某商用混凝土生产企业日常生产中的砂石骨料,共5000幅数字图像,模型在训练过程中采用GPU进行高速计算。相比于VGG16模型,CNN13模型的卷积层和参数量较少,对GPU内存的要求更低,训练速度更快,分类的准确率更高,每个等级的砂石骨料的分类准确率都达到99%以上。
图像处理 卷积神经网络 砂石骨料 图像分类 高速计算 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2010015
1 湖南农业大学食品科学与技术学院生物质醇类燃料湖南省工程实验室， 湖南 长沙 410128
2 湖南省植物功能成分利用协同创新中心， 湖南 长沙 410128
探索了淮山在不同切分方式、热烫条件、装载量、真空度、转盘转速、温度、切片厚度等干燥条件下的干燥特性，并建立了干燥动力学模型。结果表明: 切分方式、装载量、真空度、温度与切片厚度对淮山干燥速率的影响显著。选用6种常用的干燥模型对不同真空度下的试验数据进行非线性回归拟合，并确定了模型参数。结果发现Page模型具有较高的拟合度(R2)与较低的残差平方和，且P<0.01，说明该模型能较准确地表达和预测淮山微波真空干燥过程的水分变化规律。
淮山 微波真空干燥 干燥特性 干燥模型 Dioscorea opposita Thunb microwave-vacuum drying drying characteristic drying model
1 长春新产业光电技术有限公司, 吉林 长春 130012
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
设计了蓝光二极管抽运掺镨氟化钇锂(Pr∶YLF)腔内倍频 348.9 nm紫外激光器。激光器采用Z型折叠腔结构,利用45°合光片将抽运功率为1.4 W的444 nm蓝光和抽运功率为1.5 W的469 nm蓝光进行激光二极管合光,并将其作为抽运源,抽运长度为5 mm、掺杂浓度(质量分数)为0.5%的Pr∶YLF晶体。将I类相位匹配的三硼酸锂作为倍频晶体,通过优化谐振腔镜膜系和腔型设计,在抽运功率最大时,获得了最大输出功率为132.2 mW、中心波长为348.9 nm的连续紫外光输出,抽运光到紫外光的光-光转换效率约为4.5%。
激光器 紫外激光器 掺镨氟化钇锂晶体 蓝光激光二极管 中国激光
2018, 45(12): 1201003
针对目前舞台灯的光束角可变范围小、照度均匀性差等缺点，在全反射式透镜结构的基础上，基于变焦透镜组原理，设计出一种采用单颗透镜的变焦透镜系统。该系统包括准直透镜和可移动的调焦片，并且使用SolidWorks软件，依次在准直透镜的镜面上进行不规则六边形复眼圆周填充阵列和调焦片的两侧进行六边形复眼圆周阵列设计。经过光学软件LightTools仿真以及实际光照效果检测，此款透镜在匹配S2WP的全彩LED光源后，上述结构能够有效解决RGBW全彩LED光源在舞台灯照明上均匀性和混光差的难题。此外，设计出的舞台灯变焦透镜的光学效率高达87%，可在0 mm~15 mm的调焦范围内，光束角(1/2光强角)的可变范围为4°~53°。
照明设计 LED变焦透镜 舞台灯 lighting design LED zoom lens stage lights TIR total internal reflection(TIR)
中科院合肥物质科学研究院 医学物理与技术中心, 安徽 合肥 230031
为了研究金桂、银桂和丹桂释放的挥发性有机物特征,利用自制的质子转移反应质谱分别 检测金桂、银桂和丹桂中的挥发性有机物。在三种漂移管电压(250 V、320 V和461 V)下分 别获得了金桂、银桂和丹桂的特征全谱图。研究表明金桂的特征产物离子有m/z=171、105、91、87、73和69,银 桂的特征产物离子有m/z=120、105、91、77、73和69,丹桂的特征产物离 子有m/z=137、73、69和51。通过比较分析发现三种桂花有共同特征产物离子,但不同 品种桂花的特征离子及其强度存在一定的差异性。实验结果表明该仪器可以实现快速检 测,利用特征产物离子可对不同品种的桂花进行鉴别。质子转移反应质谱技术已应用于 环境监测领域,实验结果对开展环境气体监测研究具有一定的参考意义。
质子转移反应质谱 金桂 银桂 丹桂 挥发性有机物 proton transfer reaction mass spectrometry thunbergii latifoliu aurantiacu volatile organic compounds
1 南京航空航天大学 机电学院, 江苏省精密与微细制造技术重点实验室, 江苏 南京 210016
2 中国航天空气动力技术研究院, 北京 100074
采用不同浓度的三乙醇胺研磨液研磨石英晶体, 基于研磨垫磨损率和工件与研磨垫的磨损比, 分析了三乙醇胺浓度对石英晶体的去除率及其去除稳定性、研磨垫磨损率、磨损比、研磨摩擦系数、声发射信号和研磨后表面质量的影响。结果表明: 随着三乙醇胺浓度的增加, 工件与研磨垫磨损比先增大后减小, 石英晶体的材料去除率和去除稳定性也对应地先增大后减小, 摩擦系数先减小后增大, 声发射信号先增加后减小, 研磨后工件表面质量先变好后变差。当三乙醇胺浓度为5%时, 石英晶体的材料去除率最大, 去除率随时间变化最稳定, 研磨垫使用寿命最长, 表面质量最好。结果表明: 研磨液中添加适量的三乙醇胺, 会稳定石英晶体加工过程, 延长研磨垫使用寿命, 提高工件表面质量, 降低生产成本。
固结磨料研磨垫 自锐 三乙醇胺 石英晶体 磨损率 fixed abrasive pad self-sharpening triethanolamine quartz crystal pad wear rate 光学 精密工程
2014, 22(12): 3287
华中科技大学光电子科学与工程学院,武汉,430074
基于Altera公司的SOPC-NIOSⅡ嵌入式软核处理器技术,提出了一种实现实时红外图像直方图均衡的设计方法.并在FPGA上实现了这一系统,使用Quartus Ⅱ软件中集成的SOPC Builder工具完成了整个系统的设计.该系统主要包括NIOS Ⅱ主控模块、存储器模块、自定制的直方图统计模块以及用户控制模块.实验结果表明,该系统具有体积小,功耗低,数据处理速度快,可靠性高等特点.
红外图像 直方图均衡 实时
