三峡大学 电气与新能源学院, 湖北 宜昌 201306
针对当前流行的图像去雾算法存在去雾过度造成图像颜色失真, 或者去雾不足等问题, 提出了一种自适应gamma校正估计的图像去雾算法。首先根据图像亮度, 利用不同的gamma校正函数拟合不同场景深度下有雾图像与无雾图像之间的关系, 自适应估算出无雾图像最小通道, 并通过引导滤波算法进行修正, 保持局部区域内线性的关系, 进而根据大气散射模型得到初始透射率,然后通过高斯相对性进行优化; 另外, 通过增加搜索领域, 将有雾图像的蓝色通道上半部分作为输入对四叉树算法进行改进, 得到场景最深处所对应的有雾图像像素值作为大气光值; 最后通过gamma校正函数对复原图像的亮度进行增强。实验结果表明复原图像的对比度、平均梯度分别平均提高了40.66%, 20.98%, 并具有较高的信息熵。上述算法去雾显著, 复原图像具有较高的清晰度。
图像去雾 gamma校正 最小通道, 四叉树 高斯相对性 image dehazing gamma correction minimum channel quadtree relativity of Gaussian
超材料作为一种突破性的人工设计材料,在电磁波调控领域起到了革命性的作用。变换光学与超材料的结合不仅可以充分发挥超材料的奇妙特性,实现许多神奇的效应,还可以用作光学模拟,展现一些无法直接观测到的宇宙学现象。由于超材料自身结构的局限性,有些电磁参数仍无法通过微结构的调控来实现,这时曲面开始受到人们的关注。曲面结构的波导也可以对电磁波起到调控的作用,更可以突破超材料的一些限制,实现许多新奇的效应。通过介绍南京大学刘辉课题组在曲面结构波导上的一系列工作,展示了曲面波导在各个方向上的奇妙应用,并讨论了曲面波导的应用前景。
光学器件 变换光学 弯曲空间 曲面波导 广义相对论
Author Affiliations
Abstract
1 Polytechnique Montréal, Department of Electrical Engineering, Montréal, Quebec, Canada
2 Polytechnique Montréal, Department of Engineering Physics, Montréal, Quebec, Canada
3 Universidade de Lisboa - Instituto Superior Técnico and Instituto de Telecomunicações, Department of Electrical Engineering, Lisbon, Portugal
We perform a comprehensive analysis of uniform-velocity bilayer spacetime crystals, combining concepts of conventional photonic crystals and special relativity. Given that a spacetime crystal consists of a sequence of spacetime discontinuities, we do this by solving the following sequence of problems: (1) the spacetime interface, (2) the double spacetime interface, or spacetime slab, (3) the unbounded crystal, and (4) the truncated crystal. For these problems, we present the following results: (1) an extension of the Stokes principle to spacetime interfaces, (2) an interference-based analysis of the interference phenomenology, (3) a quick linear approximation of the dispersion diagrams, a description of simultaneous wavenumber and frequency bandgaps, and (4) the explanation of the effects of different types of spacetime crystal truncations and the corresponding scattering coefficients. This work may constitute the foundation for a virtually unlimited number of novel canonical spacetime media and metamaterial problems.
crystals special relativity Lorentz transformations spacetime bandgap structures Advanced Photonics
2019, 1(5): 056002
Author Affiliations
Abstract
德国马克思普朗克引力物理研究所, 波茨坦 14476
The direct detection of the inspiraling gravitational wave signal from the binary neutron star merger GW170817, by LIGO, together with the detection of its electromagnetic counterparts GRB170817AandAT2017gfo, announced the birth of the multi-messenger astronomy era. Numerical relativity, i.e. solving Einstein’s equation with numerical methods to simulate the binary merger process, played a crucial role in the detection of the gravitational wave signal as well as in interpreting the properties of the source. Moreover, the results of numerical relativity studies of binary neutron star mergers are essential for understanding the counterpart electromagnetic observations. In this article, the history and evolution of numerical relativity will be reviewed, as well as its role in gravitational wave detection and interpretation of the observations.
数值相对论 引力波天体物理 致密星物态 numerical relativity gravitational wave astrophysics equation of state of dense matter Journal of Semiconductors
2019, 48(9):
Author Affiliations
Abstract
北京大学科维理天文与天体物理研究所, 北京 100871
The discovery of the binary neutron star inspiral GW170817 was one of the most important events in astronomy. It not only brought us unprecedented knowledge about neutron stars, gamma-ray bursts, kilonovae and the astrophysical environment, but also provided a novel testbed for strong-field gravity. Many distinct aspects of Einstein's general relativity have been tested, including the speed of gravity, the mass of the graviton, the symmetry of spacetime, and the radiation and polarization modes of gravitational waves. No deviation from general relativity has been found.
双中子星并合 引力波 广义相对论 binary neutron stars gravitational waves general relativity Journal of Semiconductors
2019, 48(9):
1 中国人民解放军装备学院航天装备系， 北京 101416
2 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室， 北京 100083
为了加深对涡旋光旋转多普勒效应的理解，利用广义相对论对涡旋光旋转多普勒效应进行了机理研究。首先利用坐标变换得到弯曲空间的度规张量，进而得到弯曲空间下电位移矢量和磁感应强度表达式;在此基础上，可推导出旋转系统中的麦克斯韦方程组;然后利用准经典近似条件得到涡旋光因所在参考系转动产生的角频率差;最后，基于上述结论并结合涡旋光的螺旋波阵面特性，得到涡旋光旋转多普勒效应公式。该公式与文献中通过其他方法得到的涡旋光旋转多普勒效应公式相同，证明了该方法的正确性。
物理光学 旋转多普勒效应 涡旋光 轨道角动量 广义相对论 physical optics rotational doppler effect vortex beams orbital angular momentum general theory of relativity
1 北京计算机技术及应用研究所, 北京 100854
2 北京控制与电子技术研究所, 北京 100038
光纤陀螺方波调制信号引起的调制串扰会导致陀螺输出信号的不稳定, 恶化阈值、标度非线性等指标。过调制技术是采用增大调制相位来抑制噪声的一种方法, 根据过调制串扰的相关解调原理和模型, 推导出含过调制串扰的陀螺输出表达式, 指出过调制相位是影响串扰量的重要因素。针对增大过调制相位引起串扰量增加的问题, 提出一种抑制过调制串扰的多态方波调制方法, 利用响应余弦函数的周期性和调制波形的重复性, 产生统计上相关性很小的调制信号和解调信号, 在一定的延迟时间下, 调制信号及串扰信号与解调信号的相关结果为0, 在相关解调过程中减小串扰量。仿真和实验结果表明, 该调制方法对串扰信号的抑制作用相比方波过调制提高一个数量级, 陀螺的零偏稳定性和阈值指标相比方波过调制改善约40%。
光纤陀螺 串扰 过调制 多态方波 相关性 fiber optic gyroscope crosstalk excessive modulation variable square wave relativity 红外与激光工程
2017, 46(8): 0822004
为了解决在距离选通型水下激光成像系统图像增强中直方图均衡所带来的灰度级过多简并、背景提升的问题, 研究了改进的基于直方图的图像增强技术。首先研究最优化问题, 提出了双种群的量子粒子群算法, 并以此求解图像加权对比度熵最大化意义下最优平台直方图均衡化。接着提出了改进的直方图投影算法, 以二维直方图提取灰度级的相关性信息, 并设计两个权值, 得到加权后的直方图。实验结果表明, 双种群量子粒子群算法具有较好的全局收敛性, 而改进的直方图投影算法在抑制灰度级简并和增加增强效果方面进行了更好的折中。
图像增强 直方图 最优平台值 像素相关性 image enhancement histogram optimal plateau relativity of pixels
1 苏州慧利仪器有限责任公司, 江苏 苏州 215123
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
引力波也叫引力辐射, 是爱因斯坦广义相对论中的一项重要预言, 是基础物理和天文学中一个重要的内容。人类为探索引力波付出了几十年的努力, 从早期的棒状探测器到后来的激光干涉引力波探测器, 各国学术机构和科学家们不断采用最先进的技术寻找引力波源, 探测器的探测范围和灵敏度也不断提高。在探测引力波的过程中, 形成了一门引力波天文学的新兴学科, 使人们逐渐了解宇宙的奥秘, 寻找宇宙中天体的运行规律, 而引力波也成为了当今科学界学术重点和热门课题。
引力波 广义相对论 引力波天文学 gravitational wave general relativity gravitational astronomy
1 中国科学院光电研究院, 北京100094
2 中国科学院研究生院, 北京100049
积分球和漫反射板是定标常用的扩展光源, 其非均匀性在不同条件下会对定标产生不同的影响。 该文根据辐射传输理论和定标原理, 建立数学模型, 以均匀性比较差的灯-板定标系统为例, 计算CCD不同像元上的辐照度和定标系数, 并以理想情况和非理想情况下定标系数矩阵的相关性作为评价函数, 分析非均匀性对定标的影响。 结果表明, 由于扩展光源的非均匀性, 观测角度和光轴与漫反射板交点的位置对定标系数的影响比较大, 而观测距离的影响比较小; 在不同观测角度下, 可以找到一个偏离值使得定标结果最接近理想结果。 因此用灯-板定标系统标定成像光谱仪时根据观测角度选择合适的偏离值, 可以减小定标误差。
辐射定标 非均匀性 相关性 扩展光源 Radiance calibration Non-uniformity Relativity Extended source 光谱学与光谱分析
2013, 33(7): 2002
