1 中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心医学物理与技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
3 合肥市第五十中学东校,安徽 合肥 230031
香味荧光笔在中小学生中应用很普遍,但尚不确定香味荧光笔是否有毒。为此,首次开展国产香味荧光笔挥发物检测实验研究。 采用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)分析方法,对整支荧光笔及各拆解部件逐个进行挥发物检测,结果表明荧光笔气味 来自笔内墨水;在带香味的四种品牌迷你型荧光笔中,共计检测出了15种挥发物,各品牌均含有高毒物质丙烯腈以及禁止人为添加 物质乙苯。利用质子转移反应质谱在线监测方法,测量了荧光笔书写时纸张上方不同高度处的丙烯腈浓度,结果表明只要与纸张 保持20 cm以上距离,可以有效降低有毒成分对使用者的侵害。
香味荧光笔 挥发物 有毒气体 质谱分析 scented highlighter volatiles toxic gas mass spectrometry analysis 大气与环境光学学报
2019, 14(2): 136
西南交通大学信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
针对偏振复用16阶正交幅度调制(16QAM)传输系统(PDM-16QAM),基于线型卡尔曼滤波器,提出了一种计算复杂度更低、线宽容忍度更高的双偏振并行载波相位恢复算法,使用两个偏振态内环和外环的符号信息对两个偏振态同时进行相位噪声估计。仿真结果表明,在传输速率为224 Gb/s传输速率下,本文算法相比于单偏振卡尔曼滤波器算法的线宽容忍度提高了7倍,由原来的400 kHz提高至2800 kHz。此外,相比于单偏振卡尔曼滤波器载波相位恢复算法,本文算法并行处理符号个数提升了4倍左右,有效提高了算法的实时性,但是复杂度有所降低。最后,在传输速率为224 Gb/s的PDM-16QAM传输实验中对本文算法进行了验证。
信号处理 载波相位恢复 卡尔曼滤波器 偏振复用
Author Affiliations
Abstract
Center for Information Photonics & Communications, School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
A flexible polarization demultiplexing method based on an adaptive Kalman filter (AKF) is proposed in which the process noise covariance has been estimated adaptively. The proposed method may significantly improve the adaptive capability of an extended Kalman filter (EKF) by adaptively estimating the unknown process noise covariance. Compared to the conventional EKF, the proposed method can avoid the tedious and time consuming parameter-by-parameter tuning operations. The effectiveness of this method is confirmed experimentally in 128 Gb/s 16QAM polarization-division-multiplexing (PDM) coherent optical transmission systems. The results illustrate that our proposed AKF has a better tracking accuracy and a faster convergence (about 4 times quicker) compared to a conventional algorithm with optimal process noise covariance.
060.1660 Coherent communications Chinese Optics Letters
2018, 16(6): 060601
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
为了解决传统神经网络算法在用于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array,IRFPA)非均匀性校正(Non-Uniformity Correction,NUC)时所面临的边缘模糊、收敛速度慢等问题,通过引入图像局部梯度特性对该算法进行了改进。通过用局部梯度相似度信息构造权值函数来对区域进行加权滤波,可以保留图像边缘信息。在迭代运算中,将梯度幅值加权的自适应参数规整因子加入了误差损失函数,并引入梯度幅值相关的自适应步长用以代替传统的固定步长,从而进一步提升了算法的校正效果和收敛速度。然后对算法的性能曲线和校正结果进行了分析。结果表明,与传统算法相比,改进的神经网络校正算法取得了更好的校正效果,其校正误差稳定低于前者,实现了有效抑制边缘模糊和提升收敛速度的目标。
红外焦平面阵列 非均匀性校正 误差反向传播 神经网络 边缘检测 infrared focal plane array non-uniformity correction error back-propagation neural network edge detection
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
本文提出一种基于距离图像中值和双边组合滤波的曲面光顺方法，适用于激光扫描成像系统。该方法充分利用激光扫描成像系统输出的距离图像所包含的空间拓扑信息，结合双边滤波思想在曲面光顺应用中的优势与不足，采用二维处理方式实现曲面光顺，能最大程度保持曲面原形，同时大大降低了计算复杂度。实验结果表明，该方法能有效实现曲面光顺，且相比于传统算法有8 倍以上的速度提升，更能满足实时性要求。
信号处理 激光三维成像 中值滤波 双边滤波 曲面光顺 information processing laser 3D imaging median filtering bilateral filtering surface smoothing
中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
提出了一种基于SOPC的TAU320红外热像仪联网方案。采用美国Altera公司生产的 Cyclone III系列FPGA芯片作为平台，搭建了包含SRAM、W5300多个外设接口的SOPC系统。通过TAU320热像仪 采集视频数据，并将其乒乓存储至SRAM；采取DMA方式读取数据，经W5300网络芯片将其传送至远程PC 机。PC端用于控制硬件电路的工作状态切换以及实现视频显示。本文系统采用TCP协议实现了视频数据传 输，并具有体积小、功耗低、控制灵活等特点。
互联网 智能视频 红外热像仪 internet intelligent video SOPC SOPC infrared thermal camera TCP TCP
中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
为红外相机设计了一套基于Camera Link的红外图像实时显示系统。 红外探测器产生的模拟信号经模数转换后, 由作为控制核心的FPGA进行处理, 然后通过光纤实现 远距离传输。接收端的FPGA将信号转换成Camera Link协议数据, 再将它们传送给上位机的图像采集板卡进行采 集和转换, 最终通过上位机软件将其实时显示出来。
红外 现场可编程门阵列 光纤 infrared Camera link Camera Link FPGA optical fiber
设计了一种基于FPGA的图像采集卡，集合了目前流行的高速光纤技术和PCI Express总线，并运用分层的Aurora协议和PCI Express协议实现光纤和PCI-E总线上数据的管理。在FPGA算法设计中，提出“预转换”策略和“双阈值”策略来管理和优化跨越高速光纤模块和PCI Express模块的高速数据传输过程。在实验中，数据传输达到了预期的高速实时传输的目标。
实时红外图像采集 PCI Express总线 高速光纤 可编程门阵列 real-time infrared image acquisition PCI Express bus high-speed fiber Aurora Aurora FPGA
中国科学院上海技术物理研究所 第五研究室，上海 200083
大视场成像光学系统中的畸变会降低图像质量，必须预以校正。提出一种新的校正方法，即根据畸变率的定义推导出畸变校正公式。根据公式，在镜头畸变率已知的情况下可以很容易地校正畸变。对于畸变率未知的情况，给出了建立畸变模型的方法，通过畸变模型可近似计算畸变率。得出通过控制畸变模型中某一个形状的参数可以控制畸变量大小的结论。提出的方法已经在实际工程中采用。实践证明，这种模型可以满足大多数镜头的畸变校正要求。
几何畸变 畸变模型 数字校正 图像处理 geometric distortion distortion model digital correction image processing
1 清华大学 工程物理系,北京,100084
2 中国科学院高能物理研究所,北京,100039
包含束团辐射阻尼效应的Fokker-Planck方程是比较完备地描述粒子运动状态的束团分布方程.在Fokker-Planck方程的基础上采用微扰展开方法对纵向微波不稳定性的发生机制及过程进行了分析,并且根据计算结果,研究了辐射阻尼效应对纵向微波不稳定性的影响.在计算中包含了静态的势阱畸变效应.计算结果表明,包含辐射阻尼效应的纵向微波不稳定性阈值高于没有辐射阻尼效应的不稳定性阈值.
纵向微波不稳定性 辐射阻尼效应 模式耦合 Longitudinal microwave instability Synchrotron radiation damping effect Mode coupling 强激光与粒子束
2003, 15(12): 1245
