作者单位
摘要
1 黔西南州自然资源管理服务中心,兴义 562400
2 贵州大学矿业学院,贵阳 550025
针对传统喀斯特地区裸岩提取方法成本高、精度低的问题,文章构建了一种基于改进DeepLabV3+的裸岩提取方法。该方法首先在编码器中用CA-DC-MobileNetV3替换DeepLabV3+骨干网络Xception进行特征提取,很大程度上减少了模型的参数量;其次,将编码器提取的特征通过特征金字塔网络和坐标注意力机制进行加强特征提取,以获取更多小目标信息并减少图像细节损失;最后在空洞空间金字塔池化模块将不同空洞率的卷积层进行特征融合,提高信息的利用率。研究结果表明:文章方法在不同场景裸岩提取任务中表现最好,模型参数量约为DeepLabV3+的1/13,交并比、F1分数分别为72.46%、84.03%,上述2个指标相比于DeepLabV3+模型分别提高了4.62和3.19个百分点,并优于其余常用语义分割模型,提高了裸岩提取精度。
裸岩提取 深度学习 语义分割 坐标注意力机制 bare rock extraction deep learning semantic segmentation coordinate attention mechanism 
航天返回与遥感
2024, 45(1): 123
作者单位
摘要
西安交通大学 电子科学与工程学院 电子物理与器件教育部重点实验室,西安 710049
基于面向对象的C++语言研制三维柱坐标共形网格生成程序,对束-场互作用器件作共形网格剖分,为粒子模拟算法提供积分线元、面元。通过定义三维柱坐标网格体系如网格步长、网格索引、守护网格层、包围盒等数据,使模型的空间信息能转换成柱坐标网格信息。将轴上网格单元作特殊处理,使粒子模拟算法形式在轴上网格和在非轴上网格上保持一致。利用射线跟踪法得到属于模型子面、模型棱边的离散边界点,接着通过拓扑关系获得模型的顶点,保存上述三类离散边界点的拓扑信息和网格信息。将构建的基础网格元与边界点信息耦合,在离散网格体系中重构模型。用该共形网格剖分技术对相对论磁控管进行剖分,能够识别该磁控管的透明阴极、阳极和谐振腔等结构。
粒子模拟 三维柱坐标 网格剖分 射线跟踪 共形技术 particle-in-cell simulation three-dimensional cylindrical coordinate system grid generation ray-tracing conformal technique 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043025
光电工程
2024, 51(1): 230276
作者单位
摘要
1 长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室,吉林 长春 130013
2 中国人民解放军63850部队,吉林 白城 137001
在靶场测量中,针对负载式T型光电经纬仪在更换成像组件之后的投影中心和光轴平行性改变的问题,提出一种仅需2个标杆即可同时检测投影中心和光轴平行性三差的方法。首先,结合摄像机的小孔成像模型和光电经纬仪的三差,推导了大地测量坐标系下的一点与摄像机图像平面上像点之间的投影方程。其次,根据光电经纬仪正、倒镜拍摄两根标杆得到标杆顶点在图像平面上的投影坐标,推导了结合投影中心与三差的成像投影关系,分析了平移矢量和三差对于标杆顶点在成像平面上投影点脱靶量的影响,对系统的投影中心坐标和三差进行计算,进而实现对光电经纬仪的光轴平行性检测。最后,通过实验验证了所提方法,实验结果表明,引入中心投影坐标和三差之后,水平方向和垂直方向上的重投影误差分别在0.2744 pixel和0.2287 pixel以内,所提方法切实可行、精度较高,可应用于T型光电经纬仪在靶场光轴平行性检测过程。
测量 光电经纬仪 光轴平行性 投影中心坐标 三差 
光学学报
2024, 44(2): 0212003
作者单位
摘要
1 康佳集团股份有限公司,广东 深圳 518057
2 深圳康佳电子科技有限公司,广东 深圳 518107
LCD背光的色彩转换包括蓝光激发YAG黄粉、蓝光激发β-SiAlON+KSF红粉、蓝光激发红绿量子点材料等3种方式。在数字调光模式下,3种色彩转换方案在不同电流占空比条件下的亮度变化趋势基本呈线性关系,但色坐标变化趋势差异明显。随着电流的变化,蓝光激发β-SiAlON+KSF红粉转换方案样品在3种样品中色坐标变化差异值最大,且红色变化比绿色明显。蓝光激发红绿量子点转换方案的色坐标变化介于其他两种方案之间,且绿色变化比红色明显。经分析,色坐标变化差异与红绿粉的量子激发效率差异有关。通过缩短KSF粉余辉时间及驱动电流调光周期可以消除“红爆”现象。
色彩转换 坐标 调光电流 光致发光 余辉 color conversion color coordinates dimming current photoluminescence afterglow 
液晶与显示
2023, 38(12): 1672
胡晓楠 1,2方心远 1,2,*
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光子芯片研究院,上海 200093
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
具有轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)的涡旋光束因其无穷的空间状态,在经典光学和量子光学中备受关注。近年来,通过引入分数OAM的涡旋光束来增加OAM模式维度的复用能力。然而,如何高效探测分数OAM模式仍然是一个有待解决的问题。通过逆向设计结合坐标转换的方式对分数OAM模式进行探测。首先,分数OAM模式通过扇形转换调制,得到螺旋相位梯度成倍增加的光场。其次,通过对数转换的转换相位叠加逆向设计的补偿相位调制光场。最后,实现对拓扑荷数间隔为0.1的21阶OAM模式的探测。结果发现,两束复用分数OAM光束经过系统后,光斑能被分开的最小间隔为0.6。同时,系统仍然能保持83%的高衍射效率。这为解决高效率、超高维度的光学处理领域提供了一种有效的方案。
坐标转换 逆向设计 分数轨道角动量 高衍射效率 coordinate transformation reverse design fractional orbital angular momentum high diffraction efficiency 
光学仪器
2023, 45(6): 52
作者单位
摘要
东北林业大学, 黑龙江 哈尔滨 150040
多光谱辐射测温在高温测量领域应用广泛。 但是, 未知的光谱发射率是多光谱辐射测温反演过程的最大困难。 目前, 解决方法多采用假设发射率模型法, 二次测量法等, 此类方法反演精度取决于假设的发射率模型和实际发射率是否相符, 多数情况下反演结果误差较大。 基于约束优化的多光谱辐射温度数据处理算法解决了未知发射率的难题, 但受迭代算法的复杂性和初值难以确定的影响, 反演精度和效率不高。 为此, 提出广义逆-坐标轮换算法解决约束优化算法中的反演效率问题。 由于广义逆法需对发射率范围进行约束, 坐标轮换法需设定合适的发射率初值, 考虑两种算法各自的优势与不足, 可对两种算法进行结合。 将广义逆法求得的最小范数解作为约束优化算法中迭代搜索的初始点, 进一步提高了算法对不同材料发射率的适应度。 为验证算法是否能在无需考虑发射率模型的前提下寻找符合待测目标的发射率和真温, 选取六种不同发射率类型的目标材料进行仿真实验。 针对六种典型材料的仿真结果表明, 新方法在真温1 800 K的情况下, 绝对误差和相对误差均小于5.0%, 与梯度投影法相比运算效率平均提高了202倍。 表明该算法具有无需考虑发射率模型、 反演精度高, 速度快, 适合于各类材料等优点, 解决了约束优化算法中初值选择不确定的问题, 为在线实时高温测量中的数据处理提供了解决方案。
多光谱辐射测温 发射率 广义逆-坐标轮换法 Multi-wavelength radiation thermometry Emissivity Generalized inverse matrix-coordinate rotation 
光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1936
作者单位
摘要
昆明理工大学 机电工程学院,云南昆明650500
运动学标定是提高关节臂式坐标测量机精度的主要方法,但运动学标定后的残余误差对其测量精度和稳定性仍有很大影响。本文提出一种基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿方法,以提高关节臂式坐标测量机的测量精度。首先,在关节臂式坐标测量机运动学建模和误差建模的基础上,建立了运动学参数辨识模型,并依次进行角度参数辨识、长度参数辨识和长度参数等比例缩放的复合辨识,完成了七自由度关节臂式坐标测量机的运动学标定。其次,通过对标定后残余误差图谱的分析,发现残余误差与测量构型有关联,进而构建了以测量摆角、仰角、距离和转角为变量的测量构型。由于测量构型变量与残余误差存在强非线性关系,提出一种基于极限学习机的残余误差预测和补偿方法。通过实验对本文所提模型及方法的有效性进行验证,结果表明:进行残差修正后关节臂式坐标测量机的单点测量误差最大值由0.061 mm下降到0.044 mm,误差均值由0.023 mm下降到0.017 mm,误差标准差由0.011 mm下降到0.007 mm;长度测量误差最大值由0.137 mm下降到0.074 mm,误差均值由0.033 mm下降到0.021 mm、误差标准差由0.037 mm下降到0.019 mm。
关节臂式坐标测量机 残余误差 测量构型 极限学习机 复合标定 Articulated Arm Coordinate Measuring Machines(AACMM) residual measuring configuration extreme learning machine compound calibration 
光学 精密工程
2023, 31(22): 3289
作者单位
摘要
江西理工大学电气工程与自动化学院, 江西 赣州 341000
针对遥感图像中背景复杂多样、目标密集和尺度差异性大, 容易造成小目标漏检和误检的问题, 以YOLOv5s 算法为网络基础框架, 提出一种基于上下文信息的遥感图像目标检测算法。首先, 设计上下文模块(CM)并添加在主干网络,增大目标区域特征的感知范围, 获取更多的上下文信息, 提升模型对小尺度目标的检测能力; 其次, 在特征主干网络中引入坐标注意力(CA)模块, 加强模型对浅层网络中目标位置信息的识别能力; 最后, 将空间金字塔池化模块替换为空洞空间卷积金字塔(ASPP)模块, 实现全局信息和局部信息相融合, 进一步增强小目标的语义信息。实验结果表明, 在RSOD数据集上, 改进后算法的mAP50为97.9%, 相比原YOLOv5s算法提高了1.7个百分点; FPS达到71帧/s, 满足实时性检测的要求。相比其他检测算法, 改进后算法具有更低的漏检率和误检率, 检测性能更加优秀。
遥感图像 上下文模块 坐标注意力模块 空洞空间卷积金字塔模块 remote sensing image context module coordinate attention module atrous spatial convolution pyramid module 
电光与控制
2023, 30(10): 89
作者单位
摘要
1 上海海洋大学 信息学院,上海 201306
2 国家海洋局 东海标准计量中心,上海 201306
图像几何畸变校正是许多计算机视觉应用的关键预处理步骤。当前基于深度学习的几何畸变校正方法主要解决图像的单一畸变校正问题,为此,本文提出一种改进U-Net网络的图像混合畸变校正方法。首先,提出了一种构建混合畸变的图像数据集的方法,解决了训练数据集稀缺以及畸变类型单一的问题。其次,采用U-Net网络结合空间注意力机制进行图像特征提取及畸变坐标图的重建,将图像校正问题转为畸变图像的逐像素点坐标位移变化的预测问题,并设计了结合坐标差损失和图像重采样损失的损失函数,有效提高校正的准确性。最后,通过消融实验验证了本文方法各模块的性能。与最新基于深度学习的畸变校正方法对比。实验结果表明,本文方法在定量指标和主观评价方面都有较好的表现,对畸变图像的空间坐标校正的平均绝对误差为0.251 9。本文还对GoPro相机获取的光学影像开展了校正实验,进一步验证了本文方法对畸变图像校正的有效性。
混合畸变校正 U-Net 空间注意力 坐标差损失 重采样损失 hybrid distortion correction U-Net spatial attention coordinate difference loss resampling loss 
液晶与显示
2023, 38(11): 1580

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