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 基于改进U-Net卷积神经网络的钢轨表面损伤检测方法

梁波 卢军 曹阳

[摘要]基于卷积神经网络的深度学习方法对钢轨表面损伤的自动化检测起到非常重要的推动作用,因此提出一种基于卷积神经网络的钢轨表面损伤检测方法。首先,在经典U-Net的收缩路径和扩展路径之间增加一个分支网络,可以辅助U-Ne...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2021, 58(02):0215009

 基于线激光在机测量的一面两孔特征寻位方法

周晏锋 陈蔚芳 曹新航 潘立剑

[摘要]针对生产现场中工件精确测量和寻位问题,基于计算机数字控制机床(CNC)平台和线激光搭建了一套在机测量系统,并对工件一面两孔特征的快速寻位方法进行研究。利用球面的各向同性,通过标准球实现线激光在机测量系统的全局...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2021, 58(01):0112004

 TOA/RSS混合信息室内可见光定位方法

曹阳 党宇超 彭小峰 李岳

[摘要]为提高室内定位精度,提出一种基于混合到达时间/接收信号强度(TOA/RSS)信息的定位方法。针对室内可见光定位中存在的多径效应造成的定位非线性误差,引入前置无迹卡尔曼滤波的粒子滤波算法,将TOA信息与RSS信息相融合,达...

 PDF全文中国激光 | 2021, 48(01):0106005

 星-地激光雷达联合观测合肥地区的气溶胶垂直分布

杨昊 谢晨波 方志远 王邦新 邢昆明 曹也

[摘要]通过匹配星载CALIOP过境合肥时间,筛选Aerosol-lidar的观测数据,选取4个典型天气个例[沙尘天气、多云天气、中度污染(无云)、中度污染(有云)],对合肥地区的气溶胶进行联合观测,并对气溶胶的类型、气溶胶的变化、气溶胶...

 PDF全文中国激光 | 2021, 48(01):0110001

 卫星微振动对测风激光雷达信噪比影响研究

曹启鹏 李永昌 董小静 王超 王靖

[摘要]大气风场的测量对于全球气候变化、海上暴风探测、日常天气预报精度,乃至国家军事安全具有重要意义。天基相干测风雷达以其高时-空分辨率、高灵敏度、实时探测、体积小等优点,受到广泛关注。大多数航天器都存在微振动扰...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(09):092802

 点云配准方法在粗配准中的比较

侯彬 金尚忠 王赟 陈智慧 曹馨艺

[摘要]为了解不同点云配准方法的配准效率和配准精度,使用不同的点云配准方法(三维形状上文、点特征直方图、快速点特征直方图、四点一致集、迭代最近点、正态分布变换)对三维点云数据进行了粗配准实验。在实验过程中记录了点...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):081502

 基于压缩感知算法的无透镜数字全息成像研究

张华 曹良才 金国藩 白瑞迪

[摘要]无透镜数字全息计算成像可以实现大视场高分辨率三维成像,但面临成像分辨率低和信噪比差的问题。为此,构建了基于衍射传输的无透镜压缩数字全息成像模型,开发了基于全变分正则化约束和两步迭代收缩阈值的优化算法,抑制...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(08):080001

 掺Yb稀土钙氧硼酸盐晶体激光器研究进展

刘芬芬 曹枢旋 刘均海

[摘要]介绍和总结了近年来掺Yb稀土钙氧硼酸盐(Yb∶ReCOB)晶体激光器研究取得的主要进展。这些进展包括连续波激光器,声光调Q,以Cr 4+∶YAG、GaAs、二维材料等为可饱和吸收体的被动调Q,SESAM被动锁模,克尔透镜锁模,以及自倍频...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):071604

 稀土掺杂氟化物多波段上转换激光研究进展

黎浩 崔珍珍 陈卫清 乔玉芳 曹疆艳 张明宇 杨玺 余雪 余兆丰 邱建备 徐旭辉

[摘要]上转换激光具有反斯托克斯位移、单色性、较高的稳定性等特点使其在医学、投影仪、数据存储、激光头灯、激光提示器可见光通讯、显微镜以及新一代显示技术等众多领域有广泛的应用,因此受到了广泛关注。近年来,这一研究...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):071601

 一种快速评价和优化导光板网点散射效率的方法

于文文 王健 张琦 王雪琨 洪存存 钱维莹 曹建军 高淑梅

[摘要]导光板(LGP)网点的散射能力直接影响了背光模组的光能利用率和网点密度,快速选出最佳网点结构对企业生产非常重要。提出了用LGP网点散射效率评价网点有效导光能力的方法,基于企业已量产的LGP网点密度档,分别从理论和实...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):072201

 基于内容的医学图像检索研究进展

杨锋 魏国辉 曹慧 邢蒙蒙 刘静 张俊忠

[摘要]基于内容的医学图像检索方法是近年来计算机视觉领域的研究热点,已经广泛应用于计算机辅助诊断的研究中。概述了基于内容的医学图像检索方法的研究进展及意义,介绍了当前主流的医学图像检索算法及其优缺点,旨在引导研究...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(06):060003

 基于信号突变点校正的太阳能电池片缺陷检测方法

范程华 王群京 曹欣远 陈兵兵 齐琦

[摘要]针对太阳能电池片微弱缺陷难以检测的特点,提出一种基于小波域信号突变点捕捉的缺陷检测法。该方法基于一维离散信号,在小波域逐列对图像进行突变点检测,实现了对信号突变点的捕捉,并采用能量重心法对其进行校正,获得了...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(06):061101

 基于改进粒子群算法的相机内参优化方法

徐呈艺 刘英 肖轶 曹健

[摘要]相机标定是机器人视觉系统中实现精确定位的重要前提,针对传统相机标定精度不高的问题,提出基于改进粒子群算法的相机标定优化方法。该方法以张正友标定方法获得相机内参初始值,在不同迭代阶段实现对惯性参数非线性自适...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(04):041514

 基于卷积神经网络的特征融合视频目标跟踪方法

刘美菊 曹永战 朱树云 杨尚奎

[摘要]针对计算机视觉中目标跟踪的问题,提出基于卷积神经网络(CNN)提取深度特征并与边缘特征进行自适应融合的策略来实现视频目标的跟踪算法。卷积神经网络的低层网络可以获取目标的一部分空间结构、形状等特征;高层网络可以...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(04):041502

 中医正骨仿真训练系统中噪声数据的处理方法

仇大伟 曹慧 刘静

[摘要]中医正骨治疗骨折具有“痛苦轻、愈合快、恢复好”等特点,为骨伤患者治疗首选。然而,正骨手法难教、难学,阻碍了中医正骨的传承和发展。开发的中医正骨仿真训练系统采集的数据因传感器和信道传输等因素不可避免地带有噪...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031203

 4PAM-FTN大气光传输系统在弱湍流信道中的误码性能

曹明华 张伟 张悦 王惠琴 武鑫 毛一聪 康中将

[摘要]为了进一步提高大气光通信系统的传输速率,设计了一种采用4阶脉冲幅度调制的超奈奎斯特(4PAM-FTN)速率大气光传输系统。推导了该系统在对数正态分布衰落信道中的理论误码率公式。分析了传输距离、波长对系统误码性能的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(23):230605

 基于石墨烯等离子体的宽带透射式红外光调制器

袁志豪 徐俞 曹冰 王钦华

[摘要]石墨烯作为一种特殊的二维材料,具有十分优异的物理性质,将石墨烯和微纳器件相结合已经成为当今的研究热点之一。在中红外到太赫兹波段,石墨烯可以激发表面等离子体,用于实现多功能可调谐器件。将石墨烯等离子体与硅基...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(23):232301

 氧化石墨烯掺杂浓度对聚3,4乙烯二氧噻吩复合导电薄膜的影响

刘孟杰 王伟 于龙宇 曹振勇 刘珊 蒋志伟

[摘要]采用电化学恒电位法制备了用于染料敏化太阳能电池(DSSC)的聚3,4乙烯二氧噻吩(PEDOT)与氧化石墨烯(GO)掺杂的复合导电薄膜,然后对薄膜的结构和形貌进行了表征,并用四探针仪测试了薄膜的方阻,最后研究了GO掺杂浓度对薄膜...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(23):231605

 基于Kinect传感器的跌倒行为的检测与分析

马宗方 李静 曹陇鑫

[摘要]高危作业现场环境复杂,危险系数高,容易发生跌倒事故,造成人员伤亡。为了检测工人跌倒行为,提出了一种基于Kinect传感器的人体跌倒检测方法。利用Kinect获取深度图像,提取关节点信息,通过计算关节点相对位置熵和速度的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(21):210402

 基于前导脉冲信号的到达时间精确度分析

宫峰勋 曹雅茹

[摘要]为提高定位系统的定位精确度,提出一种前导四脉冲信号差分匹配滤波器到达时间(TOA)估计算法。使用双脉冲和四脉冲信号评估差分匹配滤波器,该算法提高了前导脉冲信号TOA估计精度。从脉冲个数、信噪比(SNR)角度对差分匹配...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(21):210704

 基于主成分分析的散斑设计方法

周栋 曹杰 姜雅慧 冯永超 郝群

[摘要]基于压缩感知的计算关联成像中,散斑设计是高质量图像重构的关键。针对传统散斑生成方法存在冗余高、关联成像质量低的问题,提出了一种基于主成分分析的散斑设计方法。该方法通过线性映射将高维空间中的数据投影到低维...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(20):201104

 基于注意力机制的在线自适应孪生网络跟踪算法

董吉富 刘畅 曹方伟 凌源 高翔

[摘要]针对全卷积孪生(SiamFC)网络算法在相似目标共存和目标外观发生显著变化时跟踪失败的问题,提出一种基于注意力机制的在线自适应孪生网络跟踪算法(AAM-Siam)来增强网络模型的判别能力,实现在线学习目标外观变化并抑制背...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):021510

 卷首语

曹良才

[摘要]近年来，在激光与光电子领域，成像技术已成为发展势头最为迅猛 的技术之一。为了全面、准确、快速地反映光电子领域成像方向的最新进展，《激光与光电子学进展》自2020年1月开始，每月的下半月刊定期出版“先进成像”...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(02):020000

 基于压缩感知的腔体器件电磁特性的快速分析

齐琦 曹欣远 陈明生 刘艺 况晓静 吴先良

[摘要]为了提高腔体器件电磁特性的计算效率,基于压缩感知理论,提出了一种时域不连续伽略金快速求解方法。该方法采用节点基函数和蛙跳策略对麦克斯韦方程进行时空离散处理,并在电磁场迭代更新的初始阶段,采用传统方法对区域...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(19):191405

 太赫兹金属平行平板波导TE₁模式有效折射率的近似表达式

李哲 滕达 白丽华 曹清

[摘要]对太赫兹金属平行平板波导的最低阶横电(TE1)模式进行理论研究,并且在真实金属参数的条件下,推导出一个适用于太赫兹金属平行平板波导TE1模式有效折射率的近似表达式。首先对TE1模式进行基于有限元方法的数值模拟,并且...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(19):192302

 基于深度学习的水面目标检测

刘雨青 冯俊凯 邢博闻 曹守启

[摘要]由于受到水面的高反光性和波纹等边缘特征的影响,传统的水面目标识别算法不能很好地识别出目标。为此,提出基于深度学习的水面目标识别算法。首先采集大量的目标样本并对其进行标注,然后根据YOLOv3(You Only Look Once...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(18):181502

 基于激光雷达-Armax的风机轮毂处有效风速预测

曹松青 郝万君 王昊 孙志辉 周嘉玉

[摘要]大型风电机组轮毂处的有效风速难以直接测量,传统的风速估计方法具有滞后性,而泰勒冻结湍流假设忽略了激光雷达测量点到轮毂处的风场结构变化,影响了测量数据的准确性。针对上述问题,利用自回归移动平均与外源输入(Arm...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):171407

 荧光灯干扰下室内可见光通信系统性能分析

党宇超 曹阳 陈果

[摘要]对荧光灯干扰下的室内可见光通信系统进行了实验测试,获得了基于开关键控(OOK)调制的室内可见光通信系统在荧光灯干扰下的接收信号时域波形,随后引入传输基带模型与5 m×5 m×3 m室内三维模型,获取室内误码率分...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):170604

 正交相移键控量子噪声随机加密系统的安全性研究

陈毓锴 郑吉林 焦海松 蒲涛 曹阳

[摘要]以保密容量为评价指标,定量分析了正交相移键控(QPSK)量子噪声随机加密(QNRC)系统的物理层安全性。分别建立了密钥和数据窃听信道模型,推导了密钥保密容量及数据保密容量的表达式,并得到了系统的最大可达安全速率。评估...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):170609

 可见光波段Si_xN_y/SiO₂硬质增透膜的研制

刘冬梅 岳鹏飞 付秀华 曹洪玉 张静 李爽

[摘要]为提高手机显示屏的耐摩擦、防划伤能力,降低显示屏破碎的风险,研制了在可见光波段的硬质增透膜。通过逐步提高设计中SixNy膜层厚度在薄膜总厚度中所占的比例,优化沉积工艺,改善薄膜硬度。根据增透膜的设计理论、合理的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(15):153101