1 国家自然科学基金委工程与材料科学部，北京 100085
2 北京邮电大学，北京 100876
3 北京科技大学，北京 100083
为深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新和基础研究的重要论述，积极落实国家自然科学基金委员会深化改革实施方案，工程与材料科学部无机非金属材料学科聚焦原创类项目试点了一系列改革举措。本文深入分析了学科2019-2022年度“鼓励探索，突出原创”A类项目和2020-2022年度原创探索计划项目的受理、资助情况，创新改革举措及取得的初步成效。最后，结合学科特点和原创项目内涵，提出了进一步优化学科资助工作机制等持续激励原始创新的几点建议和思考。
科学基金改革 无机非金属材料 鼓励探索，突出原创 原创探索计划 science fund reform inorganic nonmetallic materials encourage exploration and highlight originality original discovery program
1 陕西科技大学图书馆, 西安 710021
2 陕西科技大学材料科学与工程学院, 西安 710021
本文从文献计量分析视角出发, 对磷酸铁锂(LiFePO4, LFP)电池材料研究领域的SCI-E论文进行梳理分析。利用CiteSpace6工具, 基于SCI-E数据库构建了LFP电池材料研究领域的突显词时区图谱和关键词聚类可视化知识图谱, 探究了LFP电池材料知识演进及可视化发展趋势。通过LFP电池材料突显词时区图谱, 发现LFP电池材料的知识演进路径由制备方法延伸至应用领域的性能研究, 最后到退役LFP电池材料的回收再利用。通过LFP电池材料关键词聚类可视化知识图谱发现, LFP电池材料的代表性发展趋势涉及动力电池性能提升技术、退役电池回收再利用和电池在线热失控管理等。
磷酸铁锂电池材料 知识演进 突显词时区图谱 聚类可视化知识图谱 lithium iron phosphate battery material knowledge evolution highlight word time zone map clustering visualization knowledge map
结合以往主动声呐信号仿真对于目标构建较为简单、仿真回波与真实回波拟合度较低且数值积分计算量庞大、不利于复杂目标的实时预报的缺点,在构建海洋环境噪声、海洋混响模型的基础上整合亮点模型进行了舰船主动声呐回波信号仿真。经水池实验验证,与实验回波数据相比达到了预期效果,为声呐设备的测试改良提供了良好的借鉴和思路。
信号仿真 海洋环境噪声 海洋混响 亮点模型 signal simulation ocean ambient noise ocean reverberation highlight model
强激光与粒子束
2020, 32(5): 051002
1 先进制造智能化技术教育部重点实验室, 哈尔滨 150080
2 哈尔滨理工大学 机械动力工程学院, 哈尔滨 150080
为解决高光弱纹理物体表面重建时，存在的孔洞和噪声，及信息缺失等问题，提出了光照补偿结合深度图像的重建方法.结合光照方向和光照强度的参数估计，确定高光区域并均匀光照，再以激光点的变化轨迹修正均值漂移算法的漂移区域，建立改进的均值漂移中心描述子，对深度图像的噪声和孔洞进行判定并修复，实现物体表面重建.结果表明，该方法既可以保持不同种类对象重建完整，避免信息缺失，还可减少外界环境和对象自身特征的负面影响.通过高光弱纹理标准图片和实拍物体重建实验，以及使用均方根误差、峰值信噪比和结构相似性等性能指标进行评价，验证了该方法的鲁棒性和有效性.
机器视觉 表面重建 光照估计 均值漂移 深度图处理 高光现象 弱纹理 Machine vision Surface reconstruction Illumination estimation Mean shift Depth map processing Highlight phenomenon Weak texture 光子学报
2019, 48(12): 1212002
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室, 江西 南昌 330063
提出了一种用于大面积高反物体的三维形貌测量方法。基于双色反射模型理论,提取了相机采集的条纹图像的漫反射分量,通过改进的反射分量分离算法对图像进行反射分量分离;对反射分量分离产生的图像空洞采用改进的种子填充算法进行修补;用三步相移结合质量引导算法得到连续相位,由系统标定的相位高度映射关系得到物体的高度信息。实验结果表明:所提方法实测误差约为0.23 mm,消除了93%~97%的高光像素,有效克服了反射光的干扰,对大面积反射光具有较好的稳健性。
测量 高反物体 高光消除 空洞修补
1 华东交通大学电气与自动化工程学院, 江西 南昌 330013
2 天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室, 天津 300072
搭建了一种基于反向传播神经网络与高斯分布函数的图像高光去除模型。该模型可以优化图像的特征提取及特征匹配。以高反射率金属工件表面作为实验对象,进行了边缘特征提取及视觉测量精度分析,实验结果表明,所提方法可实现0.75 mm的视觉测量精度,一定程度上验证了所提方法的可行性。
测量 视觉测量 图像高光去除 偏振信息 特征提取 测量精度 光学学报
2018, 38(11): 1112005
华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广东 广州 510641
针对制造车间光滑地面在阳光或灯光照射下的扫描图像往往存在反射光斑, 且随相机位置变化而变化, 会严重干扰图像处理和利用的问题, 提出了一种识别和去除高光的方法, 用于改善图像处理效果和三维重建精度。基于扫描序列图像的三维场景重建流程和SURF特征原理, 分析移动的高亮反光斑对图像特征点提取和匹配的影响; 对于缺乏表面纹理的灰度图像, 提出一种基于逐行多级阈值和动态模板高光识别与去除方法, 保留非高光点的特征信息, 识别与修复同步完成。实验结果表明, 无高反光的前后两帧图像的匹配特征点对比有高光情况下至少高出8%, 优化后的余留匹配特征点更多; 扫描一段30 m长的车间场景序列图像, 用提出的方法修复高光后进行三维重建, 点云拼接误差减小了10 cm。表明移动高光对图像序列三维重建有不可忽视的影响, 本文提出的方法能有效地去除高光。
车间场景 三维重建 高光消除 特征匹配 Kinect kinect workshop scene 3D reconstruction highlight removal feature matching
哈尔滨理工大学 测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室, 黑龙江 哈尔滨150080
陶瓷、金属等光滑表面的强反射性质, 会使图像饱和产生高光现象, 导致测量精度大幅下降。针对这一问题, 本文利用扩散板对光的扩散作用, 设计了基于线性扩散板的高光抑制系统。首先从理论上研究线性扩散板的扩散原理, 并利用高光点反射辐射亮度分析线性扩散板对高光的抑制作用。然后搭建系统平台, 完成相机标定、投影仪标定等系统搭建工作。最后对陶瓷盘子和大理石罐等具有强反射表面的物体进行三维测量, 实验结果表明, 线性扩散板能够实现三维测量中强反射表面的高光抑制, 其中大理石罐、陶瓷盘子、花盆、杯子的高光点数目相比未加扩散板时分别减少了19.6倍、5.6倍、4.4倍与3.9倍。扩散板能够减弱高光点的反射辐射亮度, 对高光具有一定的抑制作用, 三维重构结果中高光区域明显缩小。
三维视觉检测 高光抑制 结构光 线性扩散板 3D vision inspection highlight suppression structured light linear diffuser
高光谱图像反射率反演问题, 已成为制约高光谱图像走向应用的重要障碍之一。常用的平场域法关键在于高亮点的正确选取, 而目前的人工方法和自动方法均存在选点不准确和效率较低的缺陷。在进行大量的高光谱图像采集实验的基础上, 以标准白板图像为基准, 对理想白色区域的R、G、B三个谱段的DN值进行了统计分析, 用高斯分布拟合了R、G、B的比值特征, 以此模型为依据, 给出了一种基于R、G、B谱段DN值分析的自动高亮点搜索方法。实验表明, 本算法可有效提高高光谱图像反射率反演的准确性。
高光谱 反射率反演 平场域法 高亮点检测 hyperspectral reflectivity inversion flat field highlight pixel detection
