作者单位
摘要
1 西华大学电气与电子信息学院,四川 成都 610039
2 国网四川省电力公司电力科学研究院,四川 成都 610041
针对微光图像增强算法存在泛化能力较差的问题,提出一种基于多尺度深度曲线估计的微光图像增强算法,通过学习不同尺度微光图像与正常图像之间的映射关系实现微光图像增强。参数估计网络包括3个尺度的编码器和1个融合模块,可以高效直接地学习微光图像。每个编码器由级联的卷积层和池化层组成,具有特征层重复使用的优点,提高了计算效率。为增强对图像亮度的约束,提出一种亮通道损失函数。基于LIME数据集、LOL数据集和DICM数据集,对所提方法与其他6种先进算法进行对比。实验结果表明,所提方法能够得到色彩鲜艳、亮度适中、细节丰富的增强图像,在主观视觉效果和客观定量评价上均优于其他算法。
图像增强 多尺度 深度曲线估计 无参考损失函数 深度神经网络 
激光与光电子学进展
2024, 61(10): 1037007
作者单位
摘要
1 中兵智能创新研究院有限公司群体协同与自主实验室,北京 100072
2 中国北方车辆研究所,北京 100072
针对传统鬼成像在识别手写数字时所存在的重构图像质量差的问题,结合生成对抗网络生成数据快的优势,提出一种新的鬼成像质量优化方法,以提升低采样率下鬼像的重构质量。通过桶探测器收集由系列散斑照射到待测手写数字图像上的光强,获得总光强值,并将其输入适用于鬼成像原理的深度卷积生成对抗网络,进行训练,分别与传统鬼成像方法和u-net网络进行对比分析,验证了所提方法的有效性和合理性。实验结果表明,所提方法得到的重构图像质量明显优于对比方法的图像质量,且在0.0625、0.25采样率下重构图像的峰值信噪比和结构相似度较u-net网络分别提升了18.9%/51.9%、38.29%/42.35%。
鬼成像 生成对抗网络 低采样率 峰值信噪比 结构相似度 
激光与光电子学进展
2024, 61(10): 1011010
王琦 1,2,3,*米佳帅 1
作者单位
摘要
1 东北大学信息科学与工程学院,辽宁 沈阳 110819
2 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室,辽宁 沈阳 110819
3 河北省微纳精密光学传感与检测技术重点实验室,河北 秦皇岛 066004
单像素成像通过调制光场测量场景对单个像素探测器的强度响应来还原场景图像,相比依赖阵列探测器捕捉图像信息的传统成像技术,在低成本、宽光谱及特定应用场景下具有出色表现。该技术是一种由物理域转为计算域的新型成像方式,因此众多研究在寻找高效的计算方式。由于神经网络在计算域中的强大学习能力,深度学习技术已经广泛应用于单像素成像中并取得了显著进展。将深度学习单像素成像分为数据驱动式、物理驱动式及混合驱动式,又在每个驱动模式下划分出神经网络用于“图像到图像”和神经网络用于“测量值到图像”两种成像方法。从6种角度综述基于深度学习的单像素成像方法的基本理论和典型案例,并讨论了各类方法的优势与不足。最后对基于深度学习的单像素成像方法进行总结与展望,有前景的应用包括高光谱成像、瞬态观测与目标检测。
单像素成像 深度学习 计算成像 神经网络 
激光与光电子学进展
2024, 61(10): 1000005
Author Affiliations
Abstract
1 Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China
2 Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE), Fudan University, Shanghai 200433, China
We propose a neural network equalization delta-sigma modulation (DSM) technique. After performing DSM on the multi-order quadrature amplitude modulation (QAM) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal at the transmitting end, neural network equalizer technology is used in the digital signal processing at receiving end. Applying this technology to a 4.6 km W-band millimeter wave system, it is possible to achieve a 1 Gbaud 8192-QAM OFDM signal transmission. The data rate reached 23.4 Gbit/s with the bit error rate at 3.8 × 10-2, lower than soft-decision forward-error correction threshold (4 × 10-2).
multi-order quadrature amplitude modulation W-band delta-sigma modulation neural network equalization nonlinear compensation 
Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 040601
作者单位
摘要
1 福州大学 先进制造学院,福建 泉州 362252
2 中国福建光电信息科学与技术实验室,福建 福州 350116
针对太阳能电池片缺陷检测方法存在精度低的问题,提出一种基于改进的YOLOv5s太阳能电池片表面缺陷检测算法。首先,为了解决电池片小目标缺陷检测问题,提出了上下文Transformer网络(CoT),可以为小目标提供全局上下文信息,帮助模型更好地预测小目标。其次,将CBAM注意力加入到Head部分的C3模块,能够更好地捕捉输入特征图的重要通道和空间位置,提高模型的性能和鲁棒性。接着,使用轻量级的通用上采样算子CARAFE减少上采样过程中特征信息的损失,保证了特征信息的完整性。最后,使用WIoU作为边界框损失函数,大幅提升了回归的准确性,并且有助于快速实现模型的收敛。实验结果显示,改进后的YOLOv5s相较于原始算法在Precision、Recall、mAP@0.5三个指标上分别提高了5.5%、4.1%、3.3%,检测速度达到了76 FPS,满足太阳能电池片缺陷检测要求。
太阳能电池片 YOLOv5s 上下文Transformer网络 CARAFE 损失函数 solar cell YOLOv5s contextual transformer network CARAFE loss function 
液晶与显示
2024, 39(2): 237
作者单位
摘要
陕西科技大学 电子信息与人工智能学院,陕西 西安 710021
针对雾霾天气下车牌识别存在的精确度低、漏检等问题,提出了一种基于深度学习的雾霾天气下的车牌号码识别方法。首先用AOD-Net算法对车辆图像进行去雾预处理。然后,基于YOLOv5网络设计一种车牌检测网络ACG_YOLOv5s。ACG_YOLOv5s是在YOLOv5s网络的基础上,融入CBAM注意力机制,提高模型的抗干扰能力;引入自适应特征融合网络ASFF,根据模型自适应学习到的权重赋予网络不同特征层不同比重的权值,从而突出重要特征信息;使用Ghost卷积模块替换传统卷积,在保证模型效果的同时减少了网络训练过程中的参数量。最后通过LPRNet对检测到的车牌图像进行识别。实验结果表明,改进后的ACG_YOLOv5s网络车牌检测准确率达到99.6%,LPRNet识别准确率达96%且内存占比小。实验证明AOD-Net算法和YOLO算法结合可更加有效地检测雾霾天气下车牌图像中的车牌号码。
车牌号码识别 AOD-Net算法 YOLOv5网络 注意力机制 license plate number recognition AOD-Net algorithm YOLOv5 network attention mechanism 
液晶与显示
2024, 39(2): 205
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学空间科学与技术学院,西安 710126
2 北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191
3 北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室,北京 100094
4 西安航天天绘数据技术有限公司,西安 710100
针对高分辨率遥感影像中道路形状结构错综复杂,出现窄小型道路提取错误或漏分的问题,提出一种基于空洞空间金字塔池化和注意力机制的轻量化遥感影像道路提取方法。首先,在原始高分辨率网络(HRNet)基础上,通过引入空洞空间金字塔池化模块,实现多尺度道路信息融合;再引入挤压激励通道注意力机制,增强网络特征表征质量;最后使用深度可分离卷积方法改进网络残差模块实现模型轻量化,以降低模型计算复杂度。在公开数据集上进行了模型性能测试,实验结果表明,文章所提算法的准确率、精确率、召回率、F1分数和平均交并比,相比原始HRNet分别提升了5.35 %、2.15 %、4.1 %、3.15 %和14.34 %,且减少了36.1 %的参数数量;相比其他网络,该算法突出了细小道路的特征,道路预测结果连续性、完整性好,并且模型小易于部署在实时检测设备中,有效改善了道路提取任务中错分和缺失的情况,是一种适应性更强、分割精度更高、更轻量化的多尺度道路提取算法。
道路提取 空间金字塔池化 通道注意力机制 可分离卷积 高分辨率网络 遥感影像 road extraction ASPP channel attention mechanism separable convolution High-Resolution Network remote sensing images 
航天返回与遥感
2024, 45(1): 111
作者单位
摘要
1 中国人民解放军 63893部队,河南 洛阳 471003
2 中国人民解放军 63896部队,河南 洛阳 471003
针对低信噪比条件下,现有的雷达辐射源信号识别方法存在识别正确率低、时效性差的问题,提出了一种基于压缩残差网络的雷达辐射源信号识别方法。首先,利用Choi-Williams分布的时频分析方法将时域信号转换为二维时频图像;然后,根据应用场景特点,选择卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)“压缩”范围;最后,构建压缩残差网络来自动提取图像特征并完成分类。仿真实验结果表明,在同等体量的设计下,与当前较为常用的标准CNN以及ResNet模型相比,所提模型能够降低信号识别运行时间约88%,在信噪比为−14 dB条件下对14种雷达辐射源信号的平均识别率高约5%。提供了一种高效的雷达辐射源信号智能识别方法,具有潜在的工程应用前景。
压缩残差网络 时频分析 雷达辐射源识别 深度学习 扩张卷积 compressed residual network time-frequency analysis radar radiation source recognition deep learning dilateded convolution 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043016
作者单位
摘要
南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏南京211106
太阳能电池片(Photovoltaic, PV)表面缺陷检测是光伏组件生产中不可或缺的流程。基于机器视觉的自动缺陷检测方法因其高精度、实时性、低成本等优点得到了广泛应用。本文综述了基于机器视觉的太阳能电池片表面缺陷检测方法的研究进展。首先,阐述了太阳能电池片表面成像方式,列举了典型缺陷类型。然后重点分析了基于传统机器视觉算法及基于深度学习算法进行太阳能电池片表面缺陷检测的原理。将传统机器视觉算法分为图像域分析法、变换域分析法进行综述;从无监督学习、有监督学习和弱监督及半监督学习三个方面分别概述了近几年来基于深度学习的太阳能电池片表面缺陷检测的研究现状。对太阳能电池片表面缺陷检测各种典型方法进一步细分归类和对比分析,总结了每种方法的优缺点。随后,介绍了9种太阳能电池片表面缺陷图像数据集及缺陷检测性能评价指标。最后,系统总结了太阳能电池片缺陷检测常见的关键问题及其解决方法,对太阳能电池片表面缺陷检测的未来发展趋势进行了展望。
太阳能电池 缺陷检测 机器视觉 深度学习 检测网络 solar cells defect detection machine vision deep learning detection network 
光学 精密工程
2024, 32(6): 868
Sizhe Xing 1,2Junwen Zhang 1,2,*Wangwei Shen 1,2An Yan 1,2[ ... ]Nan Chi 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of EMW Information (MoE), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Department of Communication Science and Engineering, Shanghai ERC of LEO Satellite Communication and Applications, Shanghai CIC of LEO Satellite Communication Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
3 Department of Electronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China
4 School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
Increasing bandwidth requirements have posed significant challenges for traditional access networks. It is difficult for intensity modulation/direct detection to meet the power budget and flexibility requirements of the next-generation passive optical network (PON) at 100G and beyond considering the new requirements. This is driving researchers to develop novel optical access technologies. Low-cost, wide-coverage, and high-flexibility coherent PON is emerging as a strong contender in the competition. In this article, we will review technologies that reduce the complexity of coherent PON (CPON), enabling it to meet the commercial requirements. Also, advanced algorithms and architectures that can enhance system coverage and flexibility are also discussed.
access network coherent optics flexible data rate low complexity wide dynamic range 
Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 040604

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