1 广西大学电气工程学院，广西 南宁 530004
2 广西大学先进测控与智能电力研究中心，广西 南宁 530004
现有的U-Net虽然为遥感图像道路提取提供了较为理想的解决方案，但由于其缺乏对全局信息的关注，模型对于上下文信息的提取能力不足。为了进一步提高道路提取的准确度与完整度，提出一种结合上下文信息与多层特征融合的context＆multilayer features-UNet（CMF-UNet），该模型利用金字塔特征聚合模块融合多层特征，并引入多尺度上下文信息提取模块用于加强上下文信息捕获能力。在Massachusetts Roads和CHN6-CUG两个数据集上进行实验验证，结果表明，所提方法能够有效提升道路分割精度，相较于原U-Net，CMF-UNet在Massachusetts Roads数据集上的召回率、F1 分数和交并比分别提升了5.77个百分点、2.02个百分点和2.62个百分点，在CHN6-CUG数据集上的召回率、F1分数和交并比分别提升6.47个百分点、1.53个百分点和2.04个百分点。
图像处理 U-Net模型 多尺度上下文 注意力机制 条带池化 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0428007
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
持续一年的新冠疫情对全球的经济造成了巨大破坏, 为了有效控制新冠疫情, 快速检测新冠病毒(SARS-CoV-2)是一个急需解决的问题。 新冠病毒的刺突蛋白(spikeprotein)是拉曼光谱技术检测新冠病毒的检测点, 构建刺突蛋白拉曼特征峰模型对于发展拉曼检测技术快速检测新冠病毒具有重要作用。 基于简化的激子模型, 利用深度神经网络技术, 构建了刺突蛋白的酰胺Ⅰ、 Ⅲ特征峰模型, 并结合已知可以感染人类的七种冠状病毒(HCoV-229E, HCoV-HKU1, HCoV-NL63, HCoV-OC43, MERS-CoV, SARS-CoV和SARS-CoV-2)刺突蛋白的实验结构, 分析了七种冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、 Ⅲ特征峰的区别。 计算结果表明, 七种冠状病毒可以根据毒刺突蛋白的酰胺Ⅰ、 Ⅲ特征峰划分为四个组: SARS-CoV-2, SARS-CoV, MERS-CoV形成一个组; HCoV-HKU1, HCoV-NL63形成一个组; HCoV-229E和HCoV-OC43各自独立形成一个组。 相同组的冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、 Ⅲ峰频率较为接近, 通过酰胺Ⅰ、 Ⅲ峰的频率较难区分刺突蛋白; 不同组的冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、 Ⅲ特征峰差异较大, 刺突蛋白可以通过拉曼技术区分开来。 该结果为发展拉曼检测技术快速检测新冠病毒提供了定性判断的理论依据。
冠状病毒 刺突蛋白 拉曼光谱 酰胺Ⅰ、 Ⅲ峰; 深度学习 Coronavirus Spike protein Raman spectrum Amide Ⅰ Ⅲ peak; Deep learning 光谱学与光谱分析
2022, 42(9): 2757
1 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200072
2 上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室, 上海 200072
3 上海大学医学院, 上海 200444
为了得到可应用于植物照明且具有红蓝光谱的有机发光二极管(OLED),采用两种典型的载流子传输材料,N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(NPB)和1,3,5-三(1-苯基-1 H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基(TPBi)以界面接触或掺杂的方式形成深蓝光激基复合物,并将其与红色磷光材料Ir(DMP-IQ)2(acac)结合,制备得到符合植物光合作用光谱需求的OLED器件。通过改变器件结构中深蓝光激基复合物和红光发光层之间的间隔层厚度,可调节电致光谱中的蓝/红光强度比例。在以掺杂的方式形成激基复合物的结构基础上,将主体材料(mCP)掺入NPB∶TPBi膜中构成三元体系,减少膜中由载流子堆积引起的激子淬灭,在NPB∶TPBi∶mCP掺杂比例为1∶1∶3的实验条件下得到2.8 V的开启电压,4528 cd/m 2的亮度,3.09 cd/A的电流效率和6.96%的外量子效率。
光学设计 有机发光二极管 植物照明 激基复合物 三元体系
强激光与粒子束
2021, 33(11): 119001
为了深入研究人脑胶质瘤治疗时耐药的发生机制, 并寻求潜在的治疗手段, 以人脑胶质瘤细胞U251为研究对象, 研究肿瘤坏死因子α诱导蛋白1(TNFAIP1)对其迁移和侵袭的影响。半定量PCR和蛋白质免疫印迹(Western blot)试验发现, 替莫唑胺(TMZ)会上调U251细胞内TNFAIP1的表达。在U251细胞中过表达TNFAIP1后, 发现上调TNFAIP1的表达能促进TMZ对U251细胞迁移及侵袭的抑制作用, 并且这一作用是通过抑制上皮-间充质转化(EMT)信号通路来实现的。这一发现有助于为人脑胶质瘤的临床治疗提供新的理论依据, 为其治疗方法提供新的策略。
人脑胶质瘤 细胞侵袭 human glioma TNFAIP1 TNFAIP1 TMZ TMZ cell invasion EMT EMT
强激光与粒子束
2020, 32(6): 069001
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
针对在大视差场景下进行图像拼接时容易出现的扭曲、失真、重影等现象，提出了一种基于全局相似性约束的多视点图像拼接算法。在传统细分网格模型的基础上，添加一个先验的全局相似约束项，对待拼接图像在整体上进行相似性转化，同时分别选取视角不同、亮度不同、复杂场景的三组图像，与已有算法的拼接效果进行对比，并采用质量评价方法对图像进行客观评价。结果表明：提出的方法在拼接效果上可以有效降低已有方法对大视差图像拼接时产生的扭曲和重影，且质量评价提高了10%以上；由于对图像的视角及场景深度无严格要求，因而具有良好的适应性，能够更自然地拼接大视差图像。
图像拼接 全局相似性 多视点 大视差 image stitching global similarity multi-viewpoint wide-baseline
1 国网广安供电公司，四川 广安638000
2 四川大学 电子信息学院，成都 610065
在激光通信系统中，激光光斑的检测精度对于通信系统具有重要意义。为了提高光斑定位精度，提出采用基于光电探测器的激光章动定位算法，分析了空间光到单模光纤耦合基本原理，研究了横向偏移对耦合效率的影响，推导了章动定位算法的表达式，利用Matlab仿真分析了章动算法的定位精度和影响章动扫描的参数。仿真结果表明：章动定位算法得到的光斑定位精度为0.04μm，满足通信系统对于光斑检测的要求。
光电探测器 激光章动 光通信 光斑检测 photodetector laser nutation optical communication light spot detection
重庆理工大学电气与电子工程学院, 重庆 400054
对荧光灯干扰下的室内可见光通信系统进行了实验测试,获得了基于开关键控(OOK)调制的室内可见光通信系统在荧光灯干扰下的接收信号时域波形,随后引入传输基带模型与5 m×5 m×3 m室内三维模型,获取室内误码率分布,分析了荧光灯干扰对室内可见光通信接收机性能的影响。结果显示,荧光灯干扰以加性噪声的形式表现在接收信号中,并导致接收信号产生类正弦的周期型信号畸变,且荧光灯干扰频谱覆盖范围较广,传输速率为10~1000 Mbit/s的信号均受影响;采用小波变换对信号进行降噪处理,结果表明,小波变换的尺度灵活性表现出消除荧光灯干扰的可能。
光通信 可见光通信 荧光灯干扰 类正弦畸变 小波变换 阈值收缩 激光与光电子学进展
2020, 57(17): 170604
1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
2 91216部队，辽宁葫芦岛 125000
高动态范围成像技术能够全面有效反映场景信息，有利于在高动态范围场景下获得高质量的成像。但当前常用的基于单台相机的多次曝光融合方法在动态场景下易出现“鬼影”问题，基于多个传感器同时曝光的系统复杂且价格昂贵，基于单幅低动态范围图像的拓展方法易丢失欠曝光或过曝光区域的细节信息，且多用于较好的照明条件。针对低照度动态场景成像，研究了一种基于双通道低照度 CMOS相机的高动态范围图像融合方法，对双通道 CMOS相机采集低照度动态场景两幅不同曝光图像，依据累计直方图拓展原则分别进行动态范围拓展，并采用像素级融合方法对动态范围拓展的序列图像进行融合。实验表明，动态范围拓展融合方法可满足低照度动态场景下获取高动态范围图像的应用要求，获得更佳的成像质量。
高动态范围图像 双通道低照度 CMOS相机 低照度动态场景 图像融合 HDR image, dual-channel low-light-level CMOS camer
