1 河南工程学院 土木工程学院, 郑州 451191
2 天津师范大学 地理与环境科学学院, 天津 300387
3 湖南大学 电气与信息工程学院, 长沙 410082
为了实现长距离直线型机载激光雷达电力线提取, 提出了一种基于布料模拟的长距离机载激光雷达电力线提取方法, 在数据预处理的基础上, 通过模拟布料下落过程, 分析布料与对应机载雷达点云之间的作用, 确定布料由重力下降后所停留的位置作为相近高度的电力线点云, 然后在xOy平面内拟合直线, 利用点到拟合直线的距离对电力线条数进行奇偶判断, 通过点在直线两侧判断, 实现单根电力线的提取。结果表明, 所提出的方法对长距离电力线的提取精度达到98.9%, 具有较高的自动化程度, 且对局部点云缺失不敏感。该研究在电力线智能巡检及输电廊道空间结构自动分析领域具有良好的工程应用价值。
激光技术 电力线提取 布料模拟 长距离 laser technique powerline extraction cloth simulation long distance
1 河南工程学院土木工程学院, 河南 郑州 451191
2 天津师范大学天津市地理空间信息技术工程中心, 天津 300387
3 首都师范大学资源环境与旅游学院, 北京 100048
针对从非地面点云数据中难以自动分类植被和建筑物的问题,提出一种航空影像辅助的机载LiDAR(Light Detection and Ranging)植被点云分类方法。根据植被的光谱特征明显不同于其他地物这一特点,在生成数字正射影像的基础上,首先利用K均值(K-means)聚类算法对影像进行聚类和图像增强,然后将增强后的影像和对应区域的点云数据进行融合,最后通过影像处理结果对机载LiDAR植被点云进行分类。选取某城市的机载LiDAR植被点云数据和航空影像进行实验,定量分析结果显示所提方法的总分类精度为96.47%,Kappa系数为0.9248,该方法能够达到点云中植被自动分类的目的。
图像处理 机载激光雷达 航空影像 融合 植被点云分类 激光与光电子学进展
2020, 57(20): 201005
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 安徽工业大学数理科学与工程学院, 安徽 马鞍山 243032
3 安徽医科大学药学院, 安徽 合肥 230032
采用高温热解五氧化二氮(N2O5)的方法,利用N2O5与NO3自由基之间的热平衡关系,通过腔衰荡光谱技术测量N2O5及NO3自由基的浓度。基于二氧化氮(NO2)与N2O5之间平衡可逆,探讨加热温度及NO2浓度变化对N2O5分解率的影响;考虑N2O5在测量系统中的损耗,经初步的量化分析得到进气效率为88%。通过Allan方差选取最佳积分时间,在外场测量条件下,优化系统的体积分数探测限为8.6×10
-12;通过分析进气效率、吸收截面及N2O5不完全热解等不确定性因素,估算得到整体测量误差约为±10%。在合肥郊区进行夜间大气实际监测,测量期间N2O5的浓度变化范围在(0.035~1)×10
-9之间,平均浓度为4.52×10
-10。该技术为实现大气中N2O5及NO3自由基的高灵敏度在线监测提供了有效途径。
大气光学 腔衰荡光谱技术 五氧化二氮 二极管激光 热解
安徽工业大学电气与信息工程学院, 安徽 马鞍山 243032
针对全反射傅里叶变换成像光谱仪存在入射光能浪费的问题, 对其中的菲涅尔双面镜提出了一种改进型结构, 将原相连的菲涅尔双面镜分开一定距离, 同时将分离后的两块平面镜各自围绕光轴向上移动适当距离, 使其围绕光轴上下对称的干涉场仅在光轴的上方分布。仿真研究表明, 改进后的双面镜结构可使入射光能的利用率提高一倍, 同时干涉条纹傅里叶变换的分辨率提高一倍。这对提升全反射傅里叶变换成像光谱仪的弱光检测能力和拓展其光谱检测范围具有重要意义。
成像光谱测量 菲涅尔双面镜 干涉 入射光能 弱光检测 imaging and spectrum measurement Fresnel double-sided mirror interference incident light energy weak light detection
安徽工业大学电气与信息工程学院, 安徽 马鞍山 243032
全反射傅里叶变换成像光谱仪在航空航天遥感等领域具有重要的应用。 专门设置的柱面镜和准直系统, 使得光路结构复杂,不仅增加了成像光谱议光学设计和安装调试、维护的难度,同时也增加了成像光谱议的 重量和光能的损耗。提出了一种无成像镜实现成像光谱检测的结构,对其检测机理进行了研究。 对波长632.8 nm、940 nm和3000 nm进行光谱检测的仿真实验表明,其光谱测量误差小于1%。
光谱学 全反射傅里叶变换成像光谱仪 成像镜 光谱检测 spectroscopy all-reflection Fourier transform imaging spectrome imaging lens spectral detection
1 安徽工业大学电气信息学院,安徽,马鞍山,243002
2 安徽师范大学物理系,安徽,芜湖,241000
利用激光诱导荧光技术,实验测定了NO2分子513～520 nm范围内AA～U22B2电子激发态6个不同振转能级激光诱导荧光衰减寿命,研究了激发态荧光寿命与气压和激发波长的关系,得到了无碰撞衰减寿命和碰撞猝灭系数,并对其反常长寿命进行了讨论.
荧光寿命 猝灭速率系数 NO2 NO2 Fluorescence lifetime Quenching rate constants
1 华东冶金学院自动化系, 马鞍山 243002
2 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
如何对干涉条纹数据进行有效地拟合, 直接关系到条纹的定位精度以及待测量的检测精度。 分析了目前使用的多项式最小二乘拟合法的局限性, 提出了一种基于条纹特征的分步拟合新方法。 该法避免了非线性拟合问题, 其仿真拟合度优于99.99%, 实验拟合度优于97.24%, 可有效地对干涉条纹进行实时拟合, 并可满意地得到整个序列的拟合曲线。
干涉条纹 电荷耦合器件 拟合
1 华东冶金学院自动化系,马鞍山 243002
2 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,杭州 310027
基于衍射光学原理, 获得了微透镜的衍射效率与蚀刻深度误差之间的关系式。 研究表明, 离子束蚀刻中目前采用的时间控制法可满足L=1时的微透镜微加工要求, 但未能满足L>1时的微透镜微加工要求。 对L>1的情形, 需要提高蚀刻深度控制精度以使蚀刻深度的误差小于87 nm。
微透镜 离子束蚀刻 误差
1 华东冶金学院自动化系, 马鞍山 243002
2 浙江大学光科系现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
实现了一种新型刻蚀深度实时检测系统,整个系统对温度漂移,气体流动与外界振动等环境因素极不敏感,系统测量误差小于0.98%,实现了在真空环境下刻蚀深度的实时监视与检测,对二元光学微加工具有现实意义。
二元光学 离子束刻蚀
1 同济医科大学同济医院心血管内科, 武汉 430030
2 中国科学院安徽光机所激光医学研究室, 合肥 230031
对20条血栓闭塞性狗股动脉行准分子激光血管成形术(ELA),血管再通率为85%(17/20),并发症为血管穿孔,发生率为15%(3/20),所有再通血管均加用球囊血管扩张成形术(BA),血管直径及残余狭窄程度均进一步改善(BA:2.04±0.16 mm Vs ELA: 1.20±0.14 mm, P<0.05,BA:20±7% Vs ELA:54±5%,P<0.01),表明准分子激光加球囊扩张血管成形术是治疗外周闭塞性血管疾病的安全有效方法之一。
准分子激光 球囊 血栓 血管成形术
