可见光小型无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)检测技术在反无人机、无人机管控领域有着特殊意义,由于目标大小、光照条件、复杂背景等因素的变化都会影响检测的结果。针对小型无人机目标检测问题,提出了一种基于视觉显著性的小型无人机可见光检测算法。采用基于直方图对比度的显著性计算方法,提取可见光图像中的视觉显著特征,利用选择性搜索技术给出无人机目标的候选区域集,结合视觉显著性分析结果进一步优化候选区域集,最后在每个候选区域内提取规范化梯度特征,利用线性分类器对区域特征进行鉴别,实现对无人机目标的快速检测。仿真结果表明,该方法的平均精度可达84.74%,在20 dB噪声条件下,仍然保持80.97%的平均精度,充分说明本方法对小型无人机目标具有较好的检测能力、抗干扰效果和工程应用价值。

基于Richards-Wolf矢量衍射积分理论,利用角向偏振涡旋光束经高数值孔径透镜强聚焦后有径向分量的结论,研究了经衍射光学元件调制的角向偏振拉盖尔高斯光束的4pi聚焦特性。模拟结果显示,通过选取合适的拦截比、数值孔径及衍射光学元件的外环结构三个参量,可以在焦平面上得到平顶光场。在此基础上,通过改变三个参量中的任意一个参量,平顶光场结构均会向光针结构转变;通过改变三个参量中的任意两个参量,会获得很好的暗通道结构,并且获得的暗通道结构基本相同。这些特殊焦场结构之间的转换在光学微操控领域具有潜在的应用价值。

针对红外图像检测与分割任务中颜色信息缺失,特征细节模糊并带有噪声,当目标数量较多时传统方法提取过程速度较慢等问题,提出一种用于远红外图像的优化YOLO检测与分割网络模型。提出的两个优化点分别为:综合分析实验使用的两种远红外数据集后使用K-means++聚类算法寻找多尺度预测标记锚点框尺寸;使用局部检测位置自适应阈值分割方法对检测目标进行像素级实例分割。本文优化算法在FLIR公开数据集与本文数据集中的检测速度分别为29 frame/s与28 frame/s,保证了实时输出的要求;行人检测准确率分别达到75.3%与77.6%,分割结果平均交并比达到70%~90%。实验结果表明,本文算法具有良好的稳健性和普适性,在远红外图像中可快速有效地检测行人并生成实例掩模。

依据角向偏振涡旋光束强聚焦有径向分量的结论,修正了角向偏振涡旋光束的强聚焦场公式,重新研究了高阶角向偏振拉盖尔高斯涡旋光束经过衍射光学元件和高数值孔径透镜后的强聚焦特性。结果发现,在焦平面附近获得了新的三维三光链结构(沿着光轴方向的一条三维主光链和对称的两条三维傍轴次光链),详细分析了入射光束缔合拉盖尔多项式的径向模数和光束的拦截比、衍射光学元件结构和聚焦系统的数值孔径对三光链的影响。结果表明,径向模数的改变会破坏三光链结构,通过调控衍射光学元件结构和拦截比可以重新获得对称性更高的三光链结构,从而实现对三光链结构的高自由度调控。

先进的调制技术可以有效地改善光通信系统抵御色散、偏振模和非线性等损伤的能力, 是超高速光通信系统中的重要技术。MSK(最小频移键控)是一种恒包络调制技术, 具有色散容限较大和能量集中等优点, 文章将MSK调制引入PM(偏振复用)系统, 提出了一种适应于超高速光通信系统的PM-MSK调制方案。理论分析和数值仿真结果表明, 该方案与RZ(归零)和QPSK(正交频移键控)方案相比, 具有更好的误码率性能。

利用周期轨道理论,我们计算了在不同情况下,一个粒子在二维谐振子势中存在和不存在磁通量时的量子能级密度.重点讨论了磁通量对量子能级密度的影响.计算结果表明:当二维谐振子势的频率比值是有理数时,量子能级是分立的,能级密度中的每一条峰正好对应一个量子能级.然而,当频率比是无理数时,能级密度发生振荡,当加上磁通量后,振荡减小.这可以看作是Aharonov-Bohm效应的结果.

针对NINT3000质谱计的结构特点,利用高斯光学理论,推导出双透镜系统光学参数传递方程,并以此为依据设计出一套光学系统和光路调整装置,实现了激光束在离子源腔内的精确定位和聚集,焦斑半径为160 μm,调节精度为10 μm.目前,该系统已经安装在激光共振电离质谱计上,并实现了镥的单色双光子共振电离.

介绍了一些典型的光束合成方法,如用平板玻璃、缺角直角棱镜、小角度全反射棱镜、滤光片、棱镜偏振分光镜、平板偏振分光镜、多面反射镜、冰洲石双窗OE晶体等.这些方法各有自己的优缺点和特定的使用条件.