1 北京空间机电研究所，北京 100094
2 中国空间技术研究院 空间激光信息感知技术核心专业实验室，北京 100094
3 华中科技大学 电子信息与通信学院，湖北 武汉 430074
4 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室，安徽 合肥 230026
海洋立体结构信息是未来实现海洋透明与海洋强国的基础，针对海洋剖面探测能力不足的问题，以及星载海洋剖面多要素同源同域一体化探测空白，开展星载海洋剖面多要素探测技术与系统方案研究，提出新型激光主被动复合、能谱复用探测技术体制，面向未来星载应用，完成星载海洋剖面多要素探测载荷系统设计。其中，激光器谱段设计为486、532 nm多波长一体化最佳配比输出，光电接收探测系统选用1 m×5 m超大口径可折叠光栅主镜，经过仿真分析，探测系统可实现大洋水深100 m深度、温度、盐度以及后向散射系数等多要素同源探测能力，同等体积包络条件下，能量收集能力提升5倍。
激光雷达 海洋剖面探测 主被动复合 大口径光栅 lidar ocean profile detection active and passive composite large aperture grating 红外与激光工程
2024, 53(1): 20230466
1 伊犁师范大学网络安全与信息技术学院，新疆 伊宁 835000
2 南京大学电子科学与工程学院，江苏 南京 210046
非视域成像技术采用非传统光学技术，利用间接成像的方法对无法直接观测的隐藏物体进行探测。针对目前试验系统复杂且需要场景扫描，导致数据采集过程复杂且需要大量时间的问题，提出基于阵列式APD的透射式非视域成像试验设置，试验设置操作简单且不需要场景扫描，实现快速数据采集。针对非视域成像技术一般只能获取不完全（缺失）角度的数据，使用反投影算法不能得到理想的重建结果的问题，提出利用联合代数迭代（SART）重建算法对非视域成像物体进行三维重建。试验结果表明：SART算法能够在部分角度数据下，更好地去除反投影算法中的伪影和噪点；在最初的第2和第3次迭代后，通过计算，其峰值信噪比PSNR值提高了1.392 8、2.466 3，其结构相似度SSIM值提高了0.119 8、0.231 2，表明该方法能有效提高非视域物体的图像重建精度。
非视域成像 联合代数迭代重建算法 缺失数据 三维图像重建 non-line-of-sight imaging simultaneous algebraic reconstruction technique re missing data 3D image reconstruction
1 伊犁师范大学网络安全与信息技术学院, 新疆 伊宁 835000
2 南京大学电子科学与工程学院, 江苏 南京 210046
非视域成像技术是一种新型光学成像技术, 主要是对拐角处的隐藏物体进行成像。针对目前成像设备复杂和需要场景扫描, 导致数据采集速度慢的问题, 提出采用纳秒激光和APD阵列探测器的透射式成像试验装置, 可以实现快速数据采集, 不需要进行场景扫描, 相比之前的系统大大缩短了数据采集时间。针对仅能在稀疏角度或有限角度下采集数据而导致图像重建结果差的问题, 提出使用最大似然期望最大化(maximize likelihood estimate maximization, MLEM)迭代算法进行隐藏物体三维图像重建。试验结果表明, MLEM迭代算法能够较好地重建隐藏物体的形状, 并有效抑制传统的反投影算法带来的伪影。对比反投影算法, 隐藏物体在深度位置150 cm处, 3次迭代(第3、6和10次)结果图的结构相似度(SSIM)值分别提高了0.232 1、0.387 8和0.438 9; 在深度位置190 cm处, 3次迭代(第3、6和10次)结果图的SSIM值分别提高了0.314 6、0.401 3和0.431 3。这表明MLEM算法对重建图像质量有较大提升。
非视域成像 APD阵列 稀疏角度 最大似然期望最大化算法 图像重建 non-line-of-sight imaging APD array spare angles maximize likelihood estimate maximization image reconstruction
Author Affiliations
Abstract
School of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210023, China
An autostereoscopic display system with a bicylindrical lens based on temporal-spatial multiplexing technique is introduced in this paper. The system comprises a directional scanning backlight, a liquid crystal display panel with high refreshing rate, and an eye tracking device. The directional scanning backlight consists of an LED board, two lenticular lens arrays with matching periods, a parallax barrier film, and other optical films. One of the lenticular lenses is a bicylindrical lens designed to reduce aberration, hence achieving better image quality. A prototype is set up based on the proposed structure. A series of experiments are conducted, and the overall performance of the prototype is evaluated. The LEDs are divided into 10 groups that form 10 view zones. On the one hand, it achieves full resolution in both 2D and 3D display modes. On the other hand, the viewing angle is increased to . Most importantly, the crosstalk is low. The minimum crosstalk is 6%, and the maximum crosstalk is 8.8% at a viewing angle of .
directional backlight 3D display temporal-spatial multiplexing Chinese Optics Letters
2022, 20(3): 033301
1 南京电子器件研究所 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室，江苏 南京 210016
2 南京中电芯谷高频器件产业技术研究院有限公司，江苏 南京 210016
3 南京安太芯电子有限公司，江苏 南京 210016
报道了用于冰云探测的基于0.5 μm T形阳极砷化镓肖特基二极管薄膜集成电路工艺664 GHz次谐波混频器。为降低器件寄生参数，提升太赫兹频段电路性能，设计并分析了了T形阳极GaAs SBD器件结构，开发了厚度仅5 μm的薄膜电路工艺。混频器芯片组装成664 GHz接收模块，经测试室温下664 GHz最小双边带变频损耗达到 9.9 dB。
砷化镓肖特基二极管 薄膜电路 次谐波混频器 GaAs SBD membrane circuit sub harmonic mixer 红外与激光工程
2021, 50(6): 20211036
南京大学立体影像技术实验室，江苏 南京 210046
本文提出一个基于互补式多波段带通滤光片的 3D投影显示系统，该系统可以使观看者通过特制眼镜获得 3D视觉体验。不同于时分复用和空分复用的 3D显示系统，该系统借助成对的互补式滤光片实现谱分复用。通过设计可以实现两块滤光片的三对互补通带恰好分别覆盖 RGB三色光谱范围，且每对互补通带相互交错几乎不重叠。在本文中，将两台普通的 2D投影仪改造成 3D投影系统，并测量了该系统的光谱、亮度、串扰等参数，其平均串扰 3%，满足 3D显示串扰小于 10%的基本要求。
3D显示 互补式多波段带通滤光片 投影系统 串扰 3D display complementary multiband bandpass filter projection system crosstalk
1 School of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing20023, China
2 Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Manipulation, Ministry of Education,Nanjing University, Nanjing1003, China
3 JiangXi Academy of Sciences, Nanchang0000, China.
提出了一种热释电红外探测器视场调制策略。此策略能够提高人体定位分辨率，并且不会降低探测器的探测距离。对于此策略，热释电红外探测器的视场被遮光板调制，且调制后的探测器视场相互重叠交错形成一些采样区域。为了验证此策略，制作了包含九个热释电红外探测器的人体定位节点，节点中所有调制后的探测器视场角均为36°，每一个采样区域的角度均为4°。如果受测者在一个采样区域中运动，对应的热释电红外探测器将被触发，至少需要两个人体定位节点才能实现人体定位。根据节点中热释电红外探测器的状态，能够估计人体的位置。实验中，在600 cm × 600 cm的方形区域内设置两个人体定位节点，使用最小二乘法估计理论误差，其最大理论误差为70 cm。实验中估计了八个人体位置，将所有的估计位置点连接起来形成估计路径。估计路径与预设路径十分接近。实验中的最小和最大定位误差分别为4.42 cm和16.91 cm。
热释电红外探测器 人体定位 最小二乘法 pyroelectric infrared sensor human position localization least square estimation
1 伊犁师范学院电子与信息工程学院, 新疆伊宁 835000
2 南京大学电子科学与工程学院, 江苏南京 210046
传统的光学成像技术是通过探测器对视线区域内的场景成像, 而非视域成像技术是对观察者视线之外的区域进行成像, 它通过一个中介面, 对被其他物体遮挡住的隐藏物体成像(如拐角处、烟雾后等), 是近年来刚发展起来的一种新的光学探测技术。该项技术对于反恐、灾难救援、城市交通等都有重要意义。本文针对国内外非视域成像系统的特点进行总结分析, 根据成像系统的成像机制不同, 将目前非视域成像系统分为 4种主要类型, 分析其应用的优缺点, 并从成像装置、成像分辨率和重建算法几个方面分析其研究趋势。
非视域成像 激光距离选通 超快激光成像 单光子雪崩二极管 数字全息 non-line-of-sight vision imaging laser range-gated ultra-fast laser imaging single-photon avalanche diode digital holography
1 伊犁师范学院电子与信息工程学院, 新疆 伊宁 835000
2 南京大学电子科学与工程学院, 江苏 南京 210046
近红外光谱的 650～1000 nm是大脑成像的“光学窗口”, 功能近红外光谱技术对大脑成像具有非侵入、无需注射造影剂、成本低和方便等优点, 被应用于脑成像。概述了近红外光谱在大脑成像中的原理、方法及发展, 总结分析了功能近红外光谱技术对大脑探测在提高系统分辨率方法的 3个主要阶段, 提出了存在的问题和发展前景。
功能近红外光谱 大脑成像 多通道探测 高密度探测 functional near infrared spectroscopy brain imaging multi-channel detection high density detection
