辽宁工程技术大学软件学院，辽宁 葫芦岛 125105
针对红外图像中小目标分布稀疏、像素占比小，现有红外小目标检测算法易受强噪声干扰，对其精度和泛化性有较大影响的问题，提出一种基于上下文信息融合与视觉显著性的红外小目标检测算法。首先，主干网络采用编码-解码的方式构建，其中，编码层为空洞卷积所堆叠的全卷积神经网络，对输入进行特征提取；然后，通过与解码层逐层跳跃拼接的方式，实现跨层间的特征融合，提取具有强语义和强位置的特征信息；最后，将提取特征输入混合域模块，利用其中的通道注意力机制和空间注意力机制提高对小目标的特征权重，以增强对背景的抑制。通过空洞卷积结合跨层融合以及利用混合域模块带来的视觉显著性，所提算法在复杂背景下优于目前典型算法，与当前最优算法相比，F_measure平均提升了10%，运行效率加快40%，并且在检测率和虚警率指标上都有显著改善。
图像处理 空洞卷积 混合域 注意力机制 全卷积 特征融合 激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010002
1 1.山东大学 材料科学与工程学院, 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室, 济南 250061
2 2.齐鲁工业大学(山东省科学院) 化学与化工学院, 济南 250353
钛酸钡(BaTiO3)具有优异的介电、铁电、压电和热释电等性能, 在微电子机械系统和集成电路领域具有广泛的应用。降低BaTiO3薄膜的制备温度使其与现有的CMOS-Si工艺兼容, 已成为应用研究和技术开发中亟需解决的问题。本研究引入与BaTiO3晶格常数相匹配的LaNiO3作为缓冲层, 以调控其薄膜结晶取向, 在单晶Si(100)基底上450 ℃溅射制备了结构致密的柱状纳米晶BaTiO3薄膜。研究表明：450 ℃溅射温度在保持连续柱状晶结构和(001)择优取向的前提下, 能获得相对较大的柱状晶粒(平均晶粒直径27 nm), 一定残余应变也有助于其获得了较好的铁电和介电性能。剩余极化强度和最大极化强度分别达到了7和43 μC·cm-2。该薄膜具有良好的绝缘性, 在 0.8 MV·cm-1电场下, 漏电流密度仅为10-5 A·cm-2。其相对介电常数εr展现了优异的频率稳定性：在1 kHz时εr为155, 当测试频率升至1 MHz, εr仅轻微降低至145。薄膜的介电损耗较小, 约为0.01~0.03 (1 kHz ~ 1 MHz)。通过电容-电压测试, 该薄膜材料展示出高达51%的介电调谐率, 品质因子亦达到17(@1 MHz)。本研究所获得的BaTiO3薄膜在介电调谐器件中有着良好的应用前景。
硅 BaTiO3 铁电薄膜 柱状纳米晶 介电调谐率 品质因子 silicon BaTiO3 ferroelectric film columnar nanograins dielectric tunability figure of merit
辽宁工程技术大学软件学院, 辽宁 葫芦岛 125105
提出一种结合群体交互信息和个体运动信息的生成对抗网络GI-GAN。首先,利用编码层中的双向长短期记忆网络BiLSTM提取观测时段内所有行人自身的运动行为隐藏特征;其次,基于双注意力模块,计算与轨迹生成关联度较高的个体运动信息和群体交互信息;最后,利用生成对抗网络进行全局联合训练,获得反向传播误差和各层的合理网络参数,解码器利用已获取的上下文信息生成多条合理预测轨迹。实验表明,与S-GAN模型相比,GI-GAN模型的平均位移误差和绝对位移误差分别降低了8.8%和9.2%,并且预测轨迹具有更高的精度和合理多样性。
图像处理 行人轨迹预测 双注意力模块 生成对抗网络 双向长短期记忆网络 激光与光电子学进展
2020, 57(14): 141016
1 山东大学控制科学与工程学院, 山东 济南 250061
2 山东大学材料科学与工程学院, 山东 济南 250061
根据倾斜光纤光栅(TFBG)和表面镀金的TFBG传感器测量折射率的基本原理, 通过OptiGrating软件模拟了不同浓度溶液下TFBG的透射谱和芯层模与某阶包层模耦合引起的谐振峰, 初步得出了TFBG各阶包层模随着外界折射率的增大而向右偏移、 在一定的传感范围内中心波长与外界折射率呈线性关系的结论。 用小型离子溅射仪对TFBG镀45 nm厚度左右的金膜, 并用扫描电镜在微观上观察镀膜效果。 通过不同浓度下的NaCl溶液、 MgCl2溶液、 CaCl2溶液实验, 对比研究了裸TFBG和镀金TFBG传感器对溶液折射率的传感特性。 从而验证了模拟仿真得出的结论并定量分析得知: 镀金后具有表面等离子体共振的TFBG溶液折射率灵敏度大于500 nm·RIU-1, 而裸TFBG为2 nm·RIU-1左右, 大约提高了200～300倍, 且在一定范围内中心波长与溶液折射率的线性拟合度都在0.99以上。
倾斜光纤光栅 金膜 表面等离子体共振 折射率传感器 Titled fiber Bragg grating Gold-plating Surface plasmon resonance Refractive index sensor 光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3425
国防科技大学ATR国防科技重点实验室, 湖南 长沙 410073
车牌字符识别是车牌识别系统中的关键环节。采用图像处理和神经网络相结合的方法设计新的车牌字符识别算法，先对分割出的车牌字符进行归一化处理，然后进行SOBEL边缘检测和角点特征提取，最后输入BP神经网络进行训练、识别，其中BP神经网络模型属于改进型神经网络。通过一系列神经网络训练和仿真实验，车牌识别速度和正确率得到了明显的提高。
字符归一化 边缘检测 角点特征 BP神经网络 车牌字符识别 character normalization edge detection operator angular point features BP neural network license plate character recognition
1 北京理工大学 光电工程系，北京 100081
2 装备指挥技术学院，北京 101416
3 北京微视新纪元科技有限公司，北京 100083
随着CCD器件的发展，采用工业级CCD器件研制高性能制冷CCD成像系统成为一个重要的发展方向。从高性能CCD成像和高性能微光ICCD成像应用需求出发，研制了一种基于工业级CCD器件的高性能制冷型数字视频CCD成像组件；介绍了成像组件在高性能大面阵CCD器件、低噪声驱动电路、小型化低功耗制冷技术以及特殊的制冷腔结构等方面的设计特点，指出成像组件对进一步发展高性能CCD成像系统具有积极的促进作用，在**、工业、生物医学和科学研究领域具有广泛的应用前景。
CCD成像器件 制冷 工业级 微光成像 CCD imaging device cooling industrial level low-light-level imaging
