西安工业大学 电子信息工程学院, 西安 710032
针对传统室内定位算法精度较低的问题, 提出一种基于Elman神经网络的室内定位算法。使用Elman神经网络进行指纹库插值扩充, 完备指纹库, 两者结合减少定位误差, 并对该算法模型进行了实验验证。实验结果表明: 在0.8 m×0.8 m×0.8 m环境中, 所提算法的平均定位误差为4.6 cm, 满足室内定位对于精度的要求。
可见光通信 室内定位 Elman神经网络 数据插值 visible light communication indoor positioning Elman neural network data interpolation
西安工业大学 电子信息工程学院, 西安 710021
针对基于神经网络的可见光室内定位技术存在训练速度慢、泛化能力弱而导致定位精度不高的问题, 提出采用天牛须搜索(BAS)算法优化神经网络的可见光定位方法, 搭建了0.8 m×0.8 m×0.8 m的实测模型。该方法使用BAS算法优化神经网络的连接权重矩阵, 拟合了室内无线信道参数, 实现室内定位。仿真与实验结果表明: 该方法仿真时的平均定位误差不超过3.42 cm, 比神经网络训练速度提升40%; 实验时, 在高度h=0.25 m的平面测得平均定位误差不超过4.0 cm。
可见光通信 室内定位 神经网络 天牛须搜索算法 visible light communication, indoor positioning, n
华南师范大学物理与电信工程学院, 广东 广州 510006
根据数字螺旋成像法,利用光的轨道角动量记录物体信息,通过分析轨道角动量谱获取了相位型物体的信息;研究了使用不同拉盖尔-高斯(LG)光束探测时,简单的标准相位型物体轨道角动量谱的特性。结果表明,通过分析轨道角动量谱,可以有效地得到相位型物体的相位信息以及透射率信息。对不同拓扑荷数以及径向节点数的LG光束探测光所产生的不同衍射级频谱分量进行数值分析,结果表明探测光为高阶的LG光束时,更有利于探测简单的相位型物体的信息。
物理光学 拉盖尔-高斯光束 相位分量 透射率系数 轨道角动量谱 激光与光电子学进展
2018, 55(2): 022601
1 华南师范大学物理与电信工程学院, 广东 广州 510006
2 佛山科技学院电子与信息工程学院, 广东 佛山 528000
3 华南师范大学国家级物理学科基础课实验教学示范中心, 广东 广州 510006
在光学相干层析成像(OCT)技术中引入激光散斑的处理方法。首先在同一位置多次采集得到光谱信号,再对每个时刻所得光谱信号沿波矢方向进行傅里叶变换,解析得到同一位置每个时刻的OCT结构信息。然后对OCT结构信号沿时序方向进行傅里叶变换,得到散斑的频谱分布,最后在频谱区域中将动态散斑与静态散斑的比值定义为成像参数,以该比值构建的图像可以将样品图像中的流动区域凸显出来。仿体实验充分验证了该方法的可行性,将该方法用于鼠耳的血管区域提取并得到了鼠耳的三维血管图。
成像系统 光学相干层析成像 动态散斑 三维血管构建 散斑频谱
1 华南师范大学物理与电信工程学院, 广东 广州 510006
2 华南师范大学物理学科基础课国家级实验教学示范中心, 广东 广州 510006
为了消除光学相干层析成像(OCT)系统中存在的大量散斑噪声,引入了稳健性主成分分析(RPCA)算法。通过分析生物组织在OCT中散斑的产生机制,从而了解OCT系统中散斑噪声的特点。结合OCT系统自身的特点,证明基于RPCA算法的低秩矩阵恢复模型对OCT系统消除散斑噪声有良好的适用性。利用RPCA算法,可以得到将OCT原始图像分解成散斑噪声图像和样品截面图像的最佳估计。RPCA算法能在分离散斑噪声的同时,保留样品自身结构的散斑图样,有效地避免了伪影的生成。通过对比处理后和处理前的图像,结果表明,RPCA算法能够有效地抑制散斑噪声,提高信噪比,改善OCT图像效果。
成像系统 光学相干层析成像 图像增强 稳健性主成分分析 散斑 散斑噪声
