1 中国科学院光电技术研究所 光束控制重点实验室, 成都 610209
2 电子科技大学 光电科学与工程学院, 成都 610054
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 中国民用航空飞行学院, 四川 广汉 618307
基于压缩感知和单像素成像的基本原理, 设计了一种用于图像超分辨率重建的新型深度卷积神经网络架构。这种单像素超分辨率成像算法成功地将深度学习图像超分辨率重建技术与压缩感知单像素成像技术相结合, 从而发展出一种全新的深度学习单像素成像优化方法。与传统的常规压缩感知图像重构算法相比, 该算法有效提升了图像超分辨率重建精度和单像素成像质量。通过图像重建的仿真实验和单像素相机的成像实验验证, 结果表明这种基于深度学习的新型单像素相机成像方式具有良好的性能表现。
单像素成像 压缩感知 深度学习 超分辨率 图像重构 single pixel imaging compressed sensing deep learning super-resolution image reconstruction
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory for Micro/Nano Optoelectronic Devices of Ministry of Education & Hunan Provincial Key Laboratory of Low-Dimensional Structural Physics and Devices, School of Physics and Electronics, Hunan University, Changsha 410082, China
Based on the triangular lattice two-dimensional photonic crystal (PC), the lattice spacing along the transverse direction to propagation is altered, and a gradient PC (GPC) flat lens is designed. The band structures and equal frequency curves of the GPC are calculated; then, the imaging mechanism and feasibility are analyzed. The imaging characteristics of the GPC flat lens are investigated. It is observed that the GPC can achieve multiple types of super-resolution imaging for the point source. This GPC lens is allowed to be applied to imaging and other fields such as filtering and sensing.
photonic crystal super-resolution imaging flat lens negative refraction gradient lattice spacing Chinese Optics Letters
2020, 18(12): 120501
1 江苏大学 机械工程学院, 江苏 镇江 212013
2 常州信息职业技术学院 常州市大型塑料件智能化制造重点实验室, 江苏 常州 213164
为了研究深冷激光喷丸强化(Cryogenic Laser Peening, CLP)对2024-T351铝合金表面力学性能的影响, 采用Nd: YAG纳秒脉冲激光分别在常温(25 ℃)和深冷温度(-100 ℃)条件下对2024-T351铝合金材料进行激光喷丸处理, 随后对试样的显微硬度、残余应力和微观组织等表面性能进行了测试分析, 最后基于微观组织演变探讨了CLP对2024-T351铝合金的强化机理。结果表明, 由于超低温对位错滑移及湮灭的抑制作用, CLP处理试样的位错密度提高, 在动态再结晶后材料表面晶粒尺寸减小, 其表层显微硬度与残余压应力值较常温LP处理试样分别提高了约20.3%与21.6%, 因而改善了2024-T351铝合金的表面力学性能。
深冷激光喷丸 微观组织 残余应力 显微硬度 cryogenic laser peening(CLP) microstructure residual stress micro-hardness 红外与激光工程
2018, 47(12): 1206002
通过性能测试分析,研究了激光喷丸(LP)技术对TC4钛合金抗氢脆性能的影响。结果表明,LP试样表面产生了-327 MPa的残余压应力;电化学充氢后,试样表面残余压应力降低了9.17%,喷丸与未喷丸试样的表面显微硬度分别提高了5.07%和7.08%,而延伸率分别降低了2.25%和4.84%。LP处理可提高TC4钛合金的韧性,降低其氢脆敏感性。
激光技术 激光喷丸 氢脆 力学性能 TC4钛合金
研究了激光喷丸(LP)TC6钛合金的组织演变对表面强度的影响机理。结果表明,LP后材料表面的显微硬度和残余应力均随功率密度的增加而增大,LP引起的硬度影响层和残余应力影响层的深度也随功率密度的增加而增大,且影响层深度为500~600 μm。LP对TC6钛合金强度的影响机理包括细晶强化和位错强化,晶粒细化使大角度和小角度晶界增多,而晶界能阻止材料发生屈服;LP产生的高密度位错可使材料的屈服强度提高,阻碍位错的运动,抑制裂纹的萌生,从而使材料的力学性能提高。
激光技术 激光喷丸 TC6钛合金 组织演变 表面强度
对2024-T351铝合金进行了深冷激光喷丸强化(CLP)处理。结果表明, CLP处理使得2024-T351铝合金的表层金属发生了有效的晶粒细化, 严重塑性变形层的晶粒尺寸大多在10 μm以下, 材料内第二相分布更为均匀; CLP处理后试样的表面硬度、抗拉强度和屈服强度比未处理样品的分别提高了34.1%、21.6％和28.9％, 材料的延伸率也略有提高, 实现了强度和塑性的同步增强。拉伸断口形貌表明, 2024-T351铝合金经CLP处理后的断裂形式为韧性断裂, 这有利于改善铝合金的拉伸性能。
激光技术 深冷激光喷丸强化 拉伸性能 断口形貌
1 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
2 江苏科技大学机械工程学院, 江苏 镇江 212003
为研究激光喷丸强化对医用Ti6Al4V合金表面耐生物腐蚀性能的影响, 对Ti6Al4V合金试样表面进行激光喷丸强化处理; 然后选用动电位极化曲线测试法研究了激光喷丸前后试样的电化学腐蚀性能, 采用扫描电子显微镜观察腐蚀试样的表面形貌并进行能谱分析。结果表明, 在测试参数范围内, 激光喷丸强化试样的自腐蚀电位正移, 腐蚀倾向降低; 钝化电流密度降低, 钝化区电位范围增大, 钝化性能更稳定; 击穿电位正移, 点蚀敏感性降低; 自腐蚀电流密度减小, 腐蚀速率降低。与未处理试样相比, 自腐蚀电位最大正移了0.209 V, 钝化电流密度最大降低了2个数量级, 钝化区电位范围最大增幅为86.90%, 击穿电位最大增幅为88.31%, 自腐蚀电流密度最大降低了81.75%。激光喷丸强化处理可有效改善医用Ti6Al4V合金表面的耐生物腐蚀性能。
激光技术 Ti6Al4V合金 激光喷丸强化 电化学腐蚀 极化曲线
采用不同脉冲能量激光对Inconel X-750镍基合金试样进行激光喷丸(LP)强化处理, 研究了不同条件下试样的热腐蚀行为, 阐述了激光喷丸改善抗热腐蚀性能的机理。结果表明, LP试样的腐蚀速度明显低于未处理试样的, 且激光脉冲能量越高, LP试样的腐蚀速度越低。未处理试样在热腐蚀60 h后出现了两层腐蚀层, 外部腐蚀层严重腐蚀并出现断裂和剥落现象。LP试样在腐蚀60 h后只出现了内部氧化层, 激光喷丸诱导的残余应力层有效避免了氧化膜破裂。
激光技术 激光喷丸 Inconel X-750镍基合金 热腐蚀 残余应力
1 江苏大学机械工程学院， 江苏 镇江 212013
2 常州信息职业技术学院常州市大型塑料件智能化制造重点实验室， 江苏 常州 213164
为了揭示激光喷丸(LP)强化IN718合金疲劳寿命增益的机制，研究了合金喷丸前后晶粒重排与疲劳特性的关系。结果表明，LP后试样表层的塑性形变深度最大可达33.7 μm,合金的最大疲劳寿命增益可达188%；激光冲击波诱导产生的表层残余压应力随激光功率密度的增大而增大，但增幅逐渐减小; 疲劳试验后，表层残余应力出现了52%的释放;LP后试样表层晶粒出现细化现象，细化深度达到175 μm; 位错滑移和位错攀移以及孪晶等共同作用使原始晶粒内形成了亚晶粒，最终细化了晶粒组织。
激光技术 晶粒重排 激光喷丸 IN718合金 疲劳 残余应力
采用Abaqus软件建立有限元模型，分析了激光功率密度对孔周表面残余主应力分布的影响。进行了不同功率密度下的激光喷丸（LP）试验，通过X射线应力分析仪测量了孔周区域特征点三个方向的残余应力值，并计算了各点对应的主应力。结果表明，LP之后孔周的残余应力呈现各向异性；最小残余主应力可有效表征喷丸强化效果，随着激光功率密度的提高，最小残余主应力值减小。另外，LP后小孔附近出现典型的残余压应力环，最小残余主应力明显小于其他喷丸区域的；当功率密度超过一定阈值时，此环呈现远离孔壁的趋势。
激光光学 激光喷丸强化 IN718合金 最小残余主应力 激光功率密度
