1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所微系统技术重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
3 上海科技大学信息学院，上海 201210
基于麦克风阵列的波达方向估计在野外传感网络的理论研究和工程实践领域有着重要的战略意义，多通道麦克风阵列在进行声源定向时往往因为各个通道存在幅度和相位的不一致而产生定向误差。针对这一问题，提出了一种自适应的麦克风阵列通道不一致校正方法。该方法基于子空间分解原理构造了信号谱空间的目标代价函数，结合模拟退火算法模型，通过对代价函数最小化的方法，求得阵列的校正矩阵。通过计算机使用上述方法对8元麦克风阵列进行仿真模拟，并采用4元麦克风阵列进行实际测试，仿真及实际测试结果验证了该校正方法的可行性。
光信号处理 麦克风阵列 波达方向估计 频谱分析 模拟退火 自适应校正 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1707001
红外与激光工程
2021, 50(8): 20200363
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
从热传导方程和热弹性方程出发,基于EasyLaser仿真软件,对激光辐照Si反射镜、SiO2窗口镜温度分布和热相差进行了模拟计算,比较了相同吸收的情形下,两种元件温升、热相差分布的时间、空间特性,并开展光-热-力控制多物理耦合仿真,比较了激光辐照Si反射镜、SiO2窗口镜热效应对激光传输远场特性影响和自适应光学校正效果。仿真结果表明,由于SiO2窗口镜导热性能差,热相差随激光辐照时间的增加而线性增加,其分布与辐照激光光斑空间分布相似,且在激光辐照停止后较长时间内仍然存在;而Si反射镜导热性能好,温度分布在较短时间内匀化导致温度梯度小,热相差先快速、后缓慢增加,在激光辐照停止后热效应的影响很快消退。实验光斑强度的空间分布,对两种元件热效应的影响不同:对于SiO2窗口镜,其热相差的高空间频率成分增加,严重影响激光光束远场传输与自适应光学校正效果,而Si反射镜热导率大,受到的影响较小。
激光光学 元件热效应 热相差 时空特性 自适应校正 光学学报
2020, 40(20): 2014001
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
自1982 年Gilbert 明确提出气动光学问题以来的理论和实践研究表明：气动光学畸变已严重影响机载/弹载激光能量系统及激光信息系统的性能。但是，由于气动光学畸变的高时间、高空间频率特征，现有的反馈控制自适应光学系统控制带宽尚不能满足高频气动光学波前畸变实时校正对系统带宽的需求。通过梳理近30 多年来人们致力于气动光学自适应校正所做的机理、测量、校正等方面的标志性研究工作，以明确气动光学研究的问题、现状及未来的研究思路，从而为广大气动光学研究者提供理论和技术参考。
气动光学 自适应校正 高频 流场控制 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 090001
华中科技大学 图像识别与人工智能研究所 多谱信息处理技术国家重点实验室，湖北 武汉 430074
针对基于场景的自适应校正算法普遍存在鬼影的问题, 分析了神经网络算法(NN-NUC)产生鬼影的原因，并在此基础上提出了用基于偏微分方程(PDE)的非线性滤波方法取代NN-NUC算法中邻域平均的方法来获取期望图像,从而减少边缘像素误差，达到消除鬼影的目的.采用实际采集的红外图像进行实验，结果表明,很好地消除了鬼影.与已有的几种去鬼影的方法相比，具有更快的收敛性.
自适应校正算法 神经网络 鬼影 偏微分方程 adaptive correction algorithm neural network ghosting artifacts partial differential equation (PDE)
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室, 四川 成都 610209
2 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
3 中国科学院研究生院, 北京 100049
介绍了一种用于探测和校正激光阵列相位噪声的新方法。新方法基于探测光强极值算法（DBPIP)，既能用于平移相位差（Piston)的探测也能用于倾斜相位差(Tilt)的探测。从理论上分析了新方法的原理，并搭建了基于能动分块反射镜的两路激光阵列相干合成实验系统加以验证。结果表明，闭环后平移相位差的均方根（RMS）值可控制在λ/19以内，光束倾斜范围控制在25 μrad（约0.5倍衍射极限角）以内。实验验证了新方法用于探测平移相位差和倾斜相位差的有效性，而且新方法能满足相干合成所要求的控制精度。
激光技术 光强极值算法 相干探测 能动分块反射镜 自适应校正 激光与光电子学进展
2012, 49(2): 021401
华中科技大学 图像识别与人工智能研究所 多谱信息处理技术国家级重点实验室, 湖北 武汉 430074
分析了传统神经网络非均匀性校正算法在空域处理过程中产生目标退化的原因, 在总结基于边缘指导的神经网络校正算法(ED-NN-NUC)与一点定标和神经网络结合的校正算法的基础上, 提出了新的组合校正算法.新算法包含预校正、粗校正和精校正三个处理模块, 利用含有弱小目标的实际红外图像进行了实验验证.结果表明, 新算法能有效地抑止目标退化, 并在运算速度上比ED-NN-NUC有一定的提高.
自适应校正算法 自适应步长 神经网络 目标退化 adaptive correction algorithm adaptive step neural network target fade-out
1 清华大学 工程物理系,北京 100084
2 西北核技术研究所,陕西 西安 710024
光束质量是评价高能激光系统综合指标的重要参数,准确测量激光远场功率密度的时空分布是获取其光束质量和研究高能激光大气传输效应的有效手段之一。采用室温中红外光电探测器阵列,研制了可用于中红外激光远场光斑测量的光电阵列靶斑仪系统,系统主要由光学衰减单元、光电探测器阵列、信号调理单元、数据采集系统、无线数传单元、数据处理单元等组成。为解决中红外光电探测器响应率随温度变化敏感的难题,提出了基于探测器元阻抗的响应率自适应实时校正模型,拓展了测量系统的工作温度。该系统可测激光波长为1-5 μm,空间分辨率为2.5 cm,数据刷新频率为25 Hz,测量动态范围为1000倍,工作温度为-60-40 ℃,测量不确定度小于20%。
测量 中红外激光 功率密度时空分布 靶斑仪 响应率自适应校正模型 碲镉汞探测器
重庆邮电大学,通信与信息工程学院信号处理与片上系统研究所,重庆,400065
针对红外焦平面阵列(IRFPA)使用过程中,非均匀性随时间和环境改变而发生缓慢变化的现象及探测单元非线性响应带来的校正误差,提出了一种基于非线性响应的IRFPA非均匀性自适应校正算法.该算法以探测单元非线性响应模型为基础,以校正误差的均方值最小为准则,自适应地消除响应参数的温度漂移,通过对初始响应参数进行优化选取来实现算法的快速收敛和高精度校正.在介绍算法实现原理的基础上,推导出其数学模型,并给出了实验结果.实验结果表明:在相同条件下,该算法的校正精度比传统神经网络算法提高了3倍,且收敛速度较快,具有工程应用价值.
红外焦平面阵列 非线性响应 自适应校正 响应参数 温度漂移
华中科技大学,图像识别与人工智能研究所多谱信息处理技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074
实现红外焦平面阵列非均匀性自适应校正是高级红外探测系统追求的重要目标,对提高红外探测系统的空间分辨率、温度分辨率、探测距离以及辐射量的正确度量具有重要意义.归纳总结了国内外关于凝视红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法的部分研究工作及其进展,比较了典型自适应算法的性能和适用条件,为进一步开展红外焦平面阵列非均匀性自适应校正研究提供参考意见.
红外焦平面阵列 非均匀性 自适应校正算法
