针对红外图像的边缘细节特征不清晰、整体对比度低等问题，提出一种结合单参数同态滤波和限制对比度的自适应直方图均衡的红外图像增强算法。首先，基于单参数的同态滤波对图像进行处理，研究一种单一参数的传递函数，使得同态滤波算法参数可控且不依赖于实验经验，同时明显增强红外图像的细节特征。然后，利用限制对比度的自适应直方图均衡化对红外图像进行动态范围调整，提高红外图像对比度。实验仿真结果表明，该算法可以明显增强图像细节特征、提高图像对比度，使红外图像更有利于后续观察。
图像处理 红外图像增强 单一参数 同态滤波 直方图均衡化 激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010003
1 中国电建集团 中国水利水电第三工程局有限公司, 西安 710024
2 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室, 武汉 430072
3 中国水利电力对外有限公司, 北京 100120
溢洪道的开挖成型质量对后期工程的运行安全有着重要影响, 基于老挝南公1水电站非衬砌溢洪道岩体开挖, 针对溢洪道开挖中的四个关键部位, 提出并采用了不同的爆破开挖技术, 取得了良好的开挖效果并积累了丰富的工程经验。现场开挖结果表明: 深孔预裂爆破技术能够很好地解决溢洪道高边坡的轮廓开挖成型控制难题, 爆后轮廓面清晰可见、开挖成型质量优良, 且半孔率和最大起伏差均满足设计要求; 消能-聚能联合控制爆破技术在消力池底板开挖中得到成功应用, 获得良好开挖成型效果的同时, 大大加快了施工进度; 对于消力池尾坎这种特殊部位的岩体开挖, 上下游面采用深孔预裂一次开挖成型、顶部水平面采用水平预裂+垂直孔的轮廓开挖技术, 能够很好地解决尾坎的开挖成型控制难题; 对于类似闸室跌坎段这样具有开挖成型质量要求的小台阶爆破区域, 大孔径小梯段的爆破技术并不是很适宜, 应优先采用小孔径小梯段的控制爆破技术。
溢洪道 爆破开挖 关键部位 开挖成型效果 spillway blasting excavation key parts excavation shaping effect
光学 精密工程
2021, 29(12): 2855
江西农业大学动物科学技术学院, 江西省畜禽疫病诊断与防控重点实验室, 江西农业大学动物群发性疾病检测和防治研究所, 南昌 330045
黄芩苷(baicalin)是由黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)根部分离而来的黄酮类物质, 为黄芩的主要活性成分。黄芩苷药理作用广泛, 具有良好的抗炎效果, 其主要机制包括调节肠道菌群、抑制核因子κB(NF-κB)核转位、增加相关microRNA的表达、抑制自噬、调节Treg/Th17平衡等。现综述黄芩苷抗炎症作用机制的最新研究进展, 为其深入研究及在临床上的应用提供依据。
黄芩苷 炎症 肠道菌群 baicalin inflammation intestinal flora NF-κB NF-κB miRNA miRNA
中国民航大学电子信息与自动化学院, 天津 300300
针对安检X光图像中违禁品的自动检测一直存在困难,使用不同尺度的特征比例平衡模块、U型网络递归模块和残差边注意力模块构建EM2Det(Enhanced M2Det)模型,进一步提升M2Det模型的检测性能。首先考虑主干网络深层中的高语义信息和浅层中的细节特征信息,借鉴特征金字塔思想设计特征融合增强模块,加强模型对主干网络中不同尺度特征的提取能力;然后设计8个U型网络递归模块,增强其对基本特征不同水平、不同尺度的细节特征提取能力;接着使用CBAM(Convolutional Block Attention Module)构建残差边注意力模块,使其关注有效特征,抑制无用的背景干扰;最后在SIXray_OD数据集上对模型进行验证。实验结果表明,设计的各个模块均有不同程度的提升效果,EM2Det模型的平均精度比M2Det模型提升6.4个百分点。
图像处理 目标检测 安检X光图像 EM2Det模型 特征金字塔 多尺度 激光与光电子学进展
2021, 58(22): 2210002
1 中国科学技术大学信息科学技术学院，安徽 合肥 230027
2 中国科学院电磁空间信息重点实验室，安徽 合肥 230027
小目标物体实时检测一直是图像处理领域中的难点。本文基于深度学习的目标检测算法，提出了一种端到端的神经网络，用于复杂驾驶场景下的手机小目标检测。首先，通过改进YOLOv4算法，设计了一个端到端的小目标检测网络(OMPDNet)来提取图片特征；其次，基于K-means算法设计了一个聚类中心更加贴切数据样本分布的聚类算法K-means-Precise，用以生成适应于小目标数据的先验框(anchor)，从而提升网络模型的效率；最后，采用监督与弱监督方式构建了自己的数据集，并在数据集中加入负样本用于训练。在复杂的驾驶场景实验中，本文提出的OMPDNet算法不仅可以有效地完成驾驶员行车时使用手机的检测任务，而且对小目标检测在准确率和实时性上较当今流行算法都有一定的优势。
目标检测 神经网络 聚类算法 监督与弱监督 object detection neural network clustering algorithm supervision and weak supervision
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electrical Engineering, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong, China
2 State Key Laboratory of Terahertz and Millimeter Waves, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong, China
High-Q lithium niobate (LN) optical micro-resonators are an excellent platform for future applications in optical communications, nonlinear optics, and quantum optics. To date, high-Q factors are typically achieved in LN using either dielectric masks or femtosecond laser ablation, while the more standard and commonly available lift-off metallic masks are often believed to lead to rough sidewalls and lowered Q factors. Here, we show that LN microring resonators with strong light confinement and intrinsic Q factors over 1 million can be fabricated using optimized lift-off metallic masks and dry etching processes, corresponding to a waveguide propagation loss of . The entire process is fully compatible with wafer-scale production and could be transferred to other photonic materials.
lithium niobate optical resonators microstructure fabrication Chinese Optics Letters
2021, 19(6): 060010
深圳大学 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
利用Monte Carlo方法、有限元法和有限差分法建立了时间展宽X射线分幅相机的理论模型, 对相机静态空间分辨特性进行了理论研究。当光电阴极的电压为-3 kV, 采用三个磁透镜, 成像倍率为21时, 相机的静态空间分辨率优于110 μm.研究了空间分辨率与发射位置、阴极电压、磁聚焦透镜数量的关系.模拟结果表明, 发射位置离中心越近, 阴极电压越高, 磁聚焦透镜个数越多, 空间分辨率越好.此外, 平面的光电阴极经磁聚焦透镜成像后, 像面不是一个平面而是一个曲面.
分幅相机 时间展宽 空间分辨率 惯性约束聚变 Z箍缩 Framing camera Time dilation Spatial resolution Inertial confinement fusion Z-pinch
1 兰州大学公共卫生学院, 甘肃 兰州 730000
2 甘肃省林业科学研究院, 甘肃 兰州 730020
采用干灰化法、 HNO3-H2O2湿法消解法和HNO3-HClO4湿法消解法分别处理枸杞子样品, 利用原子吸收光谱法测定各组样品中Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Ni, Pb, Cd十种元素的含量, 探讨简单、 快捷、 准确地测定枸杞子中矿物质元素的前处理方法。 结果表明: 干灰化法的回收率范围为89.88%～102.15%, 标准偏差（RSD）<3.037% ; HNO3-H2O2湿法消解法的回收率范围为92.34%～103.21%, 标准偏差（RSD）<2.751%; HNO3-HClO4湿法消解法的回收率范围为94.52%～102.10%, 标准偏差（RSD）<2.496%; 三种方法均具有较好的准确度和精密度, 但相对于干灰化法和HNO3-H2O2湿法消解法, HNO3-HClO4湿法消解法回收效果较好, 精密度更高。 HNO3-HClO4湿法消解法测得Na, K, Ca, Mg元素含量的平均值高于干灰化法和HNO3-H2O2湿法消解法, 差异有统计学意义(p<0.05)。 此外, HNO3-HClO4体系湿法消解法耗时短、 消耗试剂量少、 消解完全。 因而, HNO3-HClO4体系湿法消解法可作为原子吸收光谱法测定枸杞子矿物质元素含量较好的前处理方法。
矿物质元素 干灰化法 HNO3-H2O2湿法消解法 HNO3-HClO4湿法消解法 Metal elements Dry ashing HNO3-H2O2 wet digestion HNO3-HClO4 wet digestion
