期刊基本信息
创刊:
1964年 • 半月刊
名称:
激光与光电子学进展
英文:
Laser & Optoelectronics Progress
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中科院上海光机所
出版单位:
中国激光杂志社
主编:
范滇元
执行主编:
邱建荣
副主编:
戴琼海 张龙 张雨东 曹良才
ISSN:
1006-4125
刊号:
CN 31-1690/TN
电话:
021-69918427
邮箱:
地址:
上海市嘉定区清河路390号
邮编:
201800
定价:
120元/期

本期栏目 2019, 56(3)

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激光与光电子学进展 第56卷 第3期

作者单位
摘要
1 宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室, 浙江 宁波 315211
2 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
硫系玻璃具有较宽的红外透过范围及极高的线性和非线性折射率。综述了基于受激布里渊散射效应的硫系玻璃光器件研究进展,以及硫系光纤和波导器件在布里渊激光器、慢光产生和微波光子滤波器等领域的应用现状,指出了研究中存在的问题,并展望了其发展前景。
非线性光学 受激布里渊散射效应 硫系玻璃光纤和波导 受激布里渊散射阈值 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030001
作者单位
摘要
1 江南大学物联网工程学院, 江苏 无锡 214122
2 无锡环境科学与工程研究中心, 江苏 无锡 214153
相关滤波目标跟踪算法是基于目标模板与待测图像之间的相关性大小来实现目标的定位与跟踪,核相关滤波器(KCF)的提出更将其推向了新的高度。然而,通过对KCF算法的深入研究发现,相关滤波器在抗遮挡性能方面有着严重的不足,尤其是在目标短暂消失的情况下十分容易出现跟踪丢失的情况。为了解决这个问题,提出了一种将KCF与前后向误差检测算法相结合的方法,通过前后向误差算法检测遮挡现象,并在遮挡发生后及时保留原目标模板,最后进行小范围的预测并结合原模板重新定位目标位置。实验表明,此方法能有效解决目标短暂完全消失的遮挡状况,并在目标重新出现后进行有效的追踪。
探测器 相关滤波 抗遮挡 前后向差分检测 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030401
作者单位
摘要
国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
分析了多脉冲位置调制星间激光通信系统的性能,在散粒噪声极限下,给出了平均误符号率(ASER)的解析表达式;在热噪声极限下,给出了ASER的紧密上边界的解析表达式,并验证了理论计算的正确性。数值仿真结果表明,随着抖动方差的增大,系统性能迅速下降;当发射功率的取值范围不同时,不同束腰半径下系统性能存在差异;当单个符号中的脉冲数不变时,增大符号中的时隙数可提高系统性能,但带宽利用率也会降低。故在系统参数的选取中,需要综合考虑以上因素。
光通信 自由空间光通信 瞄准误差 多脉冲位置调制 误符号率 散粒噪声极限接收机 热噪声极限接收机 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030601
赵亚 1王强 1,*凌张伟 2,3
作者单位
摘要
1 中国计量大学质量与安全工程学院, 浙江 杭州 310018
2 浙江省特种设备检验研究院, 浙江 杭州 310018
3 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室, 浙江 杭州 310018
基于拉曼散射和光时域反射技术的结合,利用分布式光纤对自来水管道进行泄漏检测和定位模拟实验,分别在自来水管无泄漏和有微小泄漏的情况下,通过分布式光纤传感器获取温度检测信号。实验时,利用绝对距离法对温度检测信号进行聚类分析,识别聚乙烯(PE)自来水管有无泄漏发生,再对无泄漏信号利用选择性平均阈值法确定阈值信号,并通过检测信号和阈值信号的差值信号识别PE自来水管泄漏点位置。结果表明,该系统运行稳定,且能够准确识别自来水管泄漏情况,使用选择性平均阈值法能够准确定位泄漏点。
光纤光学 分布式光纤测温 聚乙烯自来水管道 泄漏检测 绝对距离法 选择性平均阈值 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030602
作者单位
摘要
1 兰州理工大学计算机与通信学院, 甘肃 兰州 730050
2 西南交通大学信息编码与传输省重点实验室, 四川 成都 610031
室内光无线信道可以看作准静态、具有低通特性的多径信道,并且可见光通信通常是功率受限系统。为了充分利用信道频谱资源及节约能量,提出将Chow、Hughes-Hartogs、Fischer自适应比特-功率加载算法应用于非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统,介绍了自适应比特功率加载过程,并比较了自适应ACO-OFDM和自适应直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)的性能。结果表明,在保证误码率性能时,相比等比特加载方法,自适应算法能节约15%的光功率和30%的电功率,其中Fischer算法最节约功率,而Hughes-Hartogs算法需要的功率最多。在信息速率相同时,自适应ACO-OFDM比DCD-OFDM更节约功率。
光通信 可见光通信 自适应比特功率加载 光正交频分复用 多径信道 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030603
娄辛灿 1,2郝凤欢 1,2,*刘鹏飞 1,2李博 1,2
作者单位
摘要
1 中国船舶重工集团公司第七一五研究所, 浙江 杭州 310023
2 杭州应用声学研究所声呐技术重点实验室, 浙江 杭州 310023
提出了一种波长扫描与时分复用相结合的光纤光栅阵列波长解调系统,通过对波长扫描光信号的脉冲调制,实现了对树状拓扑结构式大容量光纤光栅阵列的波长解调。搭建了光纤光栅阵列波长解调系统,验证了其对高复用度光纤光栅阵列的波长解调能力,测试了光纤光栅阵列波长解调性能。结果表明,该系统实现了传感器阵列各阵段光纤光栅的波长识别与解调,波长测量精度为2.5 pm,短时间内测量波动在±2 pm之间。
光纤光学 时分复用 波分复用 波长解调 波长扫描 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030604
作者单位
摘要
空军预警学院一系, 湖北 武汉 430019
提出了一种基于啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)的可调谐双通带微波光子滤波器(MPF)结构,并对该结构进行了实验验证。利用两个级联的拥有不同中心反射波长、带宽及啁啾率的CFBGs,对已调制的光信号产生不同延时,获得了两个不同的频率通带。基于此,通过调整马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中的可调谐光延迟线,改变MPF的自由频谱范围,可实现两个通带中心频率的调谐。实验中获得的中心频率分别为6.75 GHz和16.07 GHz的频率通带。通过调节MZI两臂的臂长差,实现了MPF中心频率的调谐。所提出的双通带MPF结构简单,具有很好的可调谐性和稳定性。
光纤光学 微波光子学 可调谐双通带 微波光子滤波器 啁啾光纤布拉格光栅 马赫-曾德尔干涉仪 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030605
作者单位
摘要
河南师范大学电子与电气工程学院, 河南 新乡 453007
提出了一种基于自注入锁定的光纤光栅传感解调方法。采用光纤激光器结构,通过自注入锁定方法将激光器的输出波长锁定在传感光栅的反射波长处。利用啁啾光纤光栅的色散特性,将激光器波长的变化转化为谐振腔腔长的变化,利用激光拍频完成对激光波长变化的测量。阐述了所述方法的结构和测量原理,以温度传感为例进行了实验研究。所提方法具有解调系统简单、稳定性好、传感距离不受限制、兼容性良好的优点。
光纤光学 自注入锁定 激光拍频 啁啾光纤光栅 温度 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030606
作者单位
摘要
1 中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司, 甘肃 兰州 730050
2 兰州交通大学国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心, 甘肃 兰州 730070
线性菲涅耳聚光发电系统具有迎风面小、土地占有率高等优点,从而受到市场的青睐,但是聚光系统建造的高成本制约着其发展应用。针对上述问题,采用多个细集热管代替一个粗集热管的方式来解决,使复合抛物面聚光器(CPC)的总开口达到1118.79 mm,一次反射镜的宽度达到831.81 mm。同时本文对于该设计思路下的聚光系统进行了研究,得到CPC开口半角θ=45°较好,在工作时长6 h内,照射在一次镜场中的光线进入CPC的比率均达到75%以上,瞬时进入率也高达75%以上,实验验证在夏天晴朗天气中午系统光学效率达到61%。
几何光学 线性菲涅耳 聚光系统 集热管 镜场布置 光线进入复合抛物面聚光率 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 030801
作者单位
摘要
1 上海海洋大学信息学院, 上海 201306
2 国家海洋局东海分局, 上海 200136
遥感图像具有多时相、多语义、多波段等特点,鉴于敏感遥感图像涉及国家机密信息及传统图像搜索效率低下的原因,利用云平台进行遥感图像安全外包搜索已是大势所趋。因此提出了一种加密遥感图像的安全外包搜索方案,对存储在云平台的遥感图像进行扫描模式加密,再通过异或(XOR)运算和Johnson-Lindenstrauss (JL)转换得到一份双密文,JL转换的遥感图像用于在云平台进行搜索,XOR运算后的遥感图像用于图像解密。实验结果表明,本文方案可以有效保证云平台上遥感图像的安全性,同时,加密图像搜索的准确率高, 搜索效率较同态加密提升98.37%, 且计算复杂度低, 通信成本低, 适合于云计算平台部署应用。
图像处理 密文图像搜索 遥感图像 Johnson-Lindenstrauss转换 扫描模式加密 安全外包 云平台 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031001
作者单位
摘要
1 北京工业大学北京未来网络科技高精尖创新中心, 北京 100124
2 北京工业大学北京市数字化医疗3D打印工程技术研究中心, 北京 100124
针对人脸认证系统的欺骗攻击,传统欺骗攻击方式主要包括照片和视频攻击。随着三维(3D)打印技术的快速发展,使用3D面具进行欺骗攻击逐渐成为新威胁。在剪切波变换基础上,结合人脸3D几何特征和局部区域纹理变化,针对3D面具欺骗攻击提出一种利用多层自编码网络进行特征融合分类来识别攻击面具的方法。通过非下采样剪切波变换从目标人脸3D图像中提取低频子带和高频子带。在低频子带上利用尺度空间函数对特征点进行检测、定位及方向分配,生成特征描述子。将所生成的特征描述子与高频子带上提取的纹理特征输入栈式自编码器和softmax分类器进行瓶颈特征融合分类。在基于柔性TPU材质3D打印面具BFFD数据库上的实验结果表明,相比于以往单独使用纹理特征的方法,加入3D几何特征的多特征融合方法对反3D面具攻击的准确率有显著提升。
图像处理 面具攻击检测 剪切波变换 自编码器 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031002
作者单位
摘要
西安建筑科技大学信息与控制工程学院, 陕西 西安 710055
为了实现在遥感图像处理过程中准确地提取到有效地物信息,缩短分类用时,将卷积神经网络(CNN)模型引入遥感图像地物分类,首先提出由图片模糊加权平均(PFWG)改进的CNN分类方法,利用模糊几何聚类算法作为预处理单元对实验样本进行特征规划,并对遥感地物信息进行多源特征决策,简化了分类过程,加快了CNN模型的收敛速度。实验结果表明,利用PFWG改进的CNN分类方法总体分类精度达到了93.73%;Kappa系数为0.94。该方法有效地弥补了CNN自身对遥感图像分类不够细腻、表达效果差的缺点,较好地完成了多光谱遥感图像分类任务,同时具备一定抗干扰能力。
图像处理 地物分类 卷积神经网络 分类精度 模糊集 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031003
作者单位
摘要
天津大学电气自动化与信息工程学院, 天津 300072
为了提高不同像素之间的相干性,基于最小化嵌入损失函数框架提出了一种空域图像自适应隐写算法。使用Daubechies小波构造滤波器预测载体图像的残差权重并获得损失值,利用均值滤波器对损失值进行平滑处理,结合校验格编码嵌入信息。使用两种不同的图像特征进行抗隐写分析,实验结果表明,当信息嵌入率较小时,所提算法的抗检测能力与HILL(Hill-pass,Low-pass,Low-pass)隐写算法的相近,且优于其他对比算法;当信息嵌入率较大时,所提算法的抗检测能力明显优于小波获得权重法、S-UNIWARD(Spatial-Universal Wavelet Relative Distortion)等主流隐写算法。
图像处理 图像隐写 损失函数 Daubechies小波 校验格编码 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031004
作者单位
摘要
1 中国矿业大学信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
2 中国中煤能源集团有限公司, 北京 100120
现有的自适应多尺度分块压缩感知算法忽略了高频信息在重建中的作用,导致图像的边缘轮廓得不到充分重建;并且在压缩分块过程中采用固定分块大小,没有充分利用图像自身的稀疏性。针对上述不足,提出一种多尺度分块的自适应采样率压缩感知算法。该算法充分利用小波变换后的高频信号和低频信号,同时针对图像的固定尺寸分块进行改进。首先,对低频部分利用自适应邻域特征的空域滤波算法消除块效应;其次,对高频部分依据纹理特征自适应选取图像块的大小,实现样本块尺寸的自动划分和采样率的自适应;最后,分别对纹理信息各异的图像进行压缩重建仿真。结果表明,本方法重建效果明显优于已有的自适应采样率算法。
图像处理 超分辨率重建 压缩感知 小波域 自适应多尺度分块 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031005
作者单位
摘要
1 河北工业大学人工智能与数据科学学院, 天津 300401
2 河北省大数据计算重点实验室, 天津 300401
在影像医学图像的诊断中,为了能更好地挖掘出尽可能多的决策信息,需要对图像进行有效的图像增强,而传统的医学图像增强算法具有噪声和模糊性的缺点,因此,提出一种基于剪切波和改进Pal-King算法的图像增强算法。首先利用剪切波变换将图像分解为高频和低频两部分,然后通过自适应阈值去噪的方法对图像进行有效去噪,再使用剪切波反变换重构图像,最后,使用Pal-King算法对图像进行对比度增强,以突出图像的细节信息。为了验证算法的有效性,利用自建图片库将本文算法与剪切波、分数阶微分以及改进的Pal-King增强方法进行比较,结果表明,本文算法处理的图像在增强效果和对比度方面都有了显著的提高。
图像处理 医学图像增强 剪切波变换 自适应阈值 Pal-King算法 分数阶微分 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031006
作者单位
摘要
江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室, 江苏 无锡 214122
为了在说话人识别任务中有效融合音视频特征,提出一种基于深度门的多模态长短期记忆(LSTM)网络。首先对每一类单独的特征建立一个多层LSTM模型,并通过深度门连接上下层的记忆存储单元,增强上下层的联系,提升该特征本身的分类性能。同时,通过在不同模型之间共享连接隐藏层输出与各个门单元的权重,学习每一层模型之间的联系。实验结果表明,该方法能有效融合音视频特征,提高说话人识别的准确率,并且对干扰具有一定的稳健性。
图像处理 说话人识别 长短期记忆网络 融合 深度门 权重共享 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031007
作者单位
摘要
1 河海大学物联网工程学院, 江苏 常州 213022
2 常州市传感网与环境感知重点实验室, 江苏 常州 213022
由于水体对光的吸收和散射作用,水下图像往往存在对比度低、细节模糊和颜色失真等问题,为此提出一种基于场景深度估计和白平衡的水下图像复原方法。首先,采用Sobel边缘检测和形态学闭运算将水下图像中与场景深度相关的块分离,对RGB通道与场景深度的变化关系进行回归分析,以得到场景深度图像并估计水下背景光;其次,对衰减严重的颜色通道取其逆通道,以修正透射率估计;然后,通过逆求解水下光学成像模型来消除后向散射;最后,改进白平衡算法以更好地校正水下图像的颜色畸变,得到复原后的水下图像。与典型的4种水下图像复原方法进行主客观评价比较,实验结果表明,该方法可以有效地提升低质量、低照度的水下图像的细节清晰度和色彩保真度,恢复真实的视觉效果。
图像处理 水下图像复原 场景深度估计 透射率估计 白平衡 颜色校正 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031008
作者单位
摘要
宁夏大学数学统计学院, 宁夏 银川 750021
通过将参考图像与失真图像表示为纯四元数矩阵,提出了一种用于检测两幅图像视觉显著性区域的四元数谱余量方法。将该方法与四元数梯度特征作为指标构建彩色图像质量评价方法,并将视觉显著性作为评价指标的权值。利用Spearman等级相关系数(SROCC)、Kendall等级相关系数、Pearson线性相关系数及均方误差平方根4种客观评价指标在TID2013与CSIQ数据库中进行数值实验,结果表明,所提算法在TID2013上的SROCC值为0.8169,且与人的主观评价相匹配。
图像处理 彩色图像质量评价 四元数 谱余量 视觉显著性 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031009
作者单位
摘要
陆军工程大学车辆与电气工程系, 河北 石家庄 050003
为了识别植被场景中的叶片和相邻障碍物,提出了一种三维激光雷达的目标检测算法。以雷达点云中的相邻点构建邻域特征,提取新的特征参数作为判别依据,采用期望最大算法求得混合高斯模型以表征特征参数的分布情况;最后,利用马尔可夫随机场建立先验模型,在最大后验概率框架下采用图割法进行求解,得到最优目标函数。该算法已成功应用于无人驾驶平台。研究结果表明,该算法能有效地识别叶片及其邻接障碍物,可以清楚地分辨障碍物边界。与传统算法相比,该算法具有更高的稳健性和准确率,且其实时性满足实际应用的需求。
图像处理 三维激光雷达 目标检测 邻域特征 马尔可夫随机场 混合高斯模型 图割法 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031010
作者单位
摘要
1 上海理工大学机械工程学院, 上海 200093
2 复旦大学微电子学院, 上海 200433
3 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
阐述了激光电离空气成像的理论及其可行性,描述了激光电离空气成像方式与装置,提出了激光电离空气成像可触控的理论方法和方式,认为只有用低功率飞秒激光电离空气成像,才能让人触碰;并提出基于检测激光回波相关参数,检测图像是否被触碰的检测方式,以及基于三角定位法向成像位置发射触碰检测信号的检测方式;提出带有触感的、可应用于实践的空间可触控成像的方式,即全息投影成像、雾屏成像与激光电离空气成像相结合,前两者用来形成基本图像,后者用来形成按钮图像并用于触控,并在触碰时有触感。
成像系统 激光聚焦 空气电离 可触控成像 空气投影 触感 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031101
作者单位
摘要
宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
为了更好地设计和评估图像拼接算法,提出一种面向颜色校正的拼接图像质量评价方法。该方法利用现有的颜色校正算法和拼接算法建立了含有5种色差的拼接图像库;分别从拼接前图像序列和拼接图像中提取4个特征,将4个特征进行融合后,通过支持向量回归算法建立特征与质量之间的关系模型,预测色差拼接图像质量。实验结果表明,所提方法可以有效评估色差拼接图像的质量。
成像系统 色差拼接图像 质量评价 色彩相似性 特征相似性 尺度不变特征变换 视觉显著分数 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031102
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司第三十二研究所, 上海 201800
基于相位测量偏折术,构建了一个由LED平板显示器、被测镜面物体和CCD摄像机组成的测量系统。提出一种一般几何设置下测量几何模型及其系统的标定方法。该方法对设备要求低,灵活度、精度较高。对凹面镜的初步实验结果证明了该方法的可行性。
测量 光学检测 相位测量 相位解包裹 条纹分析 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031201
作者单位
摘要
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
多相机系统的自主定位技术是通过多个相机对空间中的特征点进行观测而恢复出系统自身的空间位姿,借助多相机的大视场克服复杂现场环境影响,提高测量精度。针对多相机系统结构复杂、位姿恢复难度大、耗时长的问题,提出一种使用基于图优化模型的自主定位方法。在求解高效透视n点定位问题得到近似估计位姿的基础上,借助图优化框架对多相机系统与空间控制点的观测问题进行建模,进而将位姿恢复问题等价为最小化重投影误差非线性优化问题。借助近景摄影三坐标测量系统(VSTARS)搭建的控制场和直线导轨搭建的多相机系统,测量和模拟实验结果表明,该方法具有较高的测量精度和较快的运行速度。
测量 室内空间定位方法 图优化 多相机系统 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031202
作者单位
摘要
1 中南大学粉末冶金研究院国家重点实验室, 湖南 长沙 410083
2 广东新会中集特种运输设备有限公司, 广东 江门 529144
利用5 kW碟片激光器对1.1 mm厚的先进高强钢进行对接填丝焊,采用正交试验设计激光工艺参数,并借助万能力学试验机、显微硬度仪、光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的拉伸强度、显微硬度、表面与截面组织进行分析,研究激光工艺参数对焊接接头力学性能及组织的影响。结果表明,在试验参数范围内,激光功率与焊接速度是影响接头性能最重要的参数。在合理的工艺参数下,即线能量大于阈值时,可以获得均匀、连续以及表面光滑的焊缝形貌,抗拉强度为母材的90%以上。接头均存在熔合区硬化和外侧热影响区软化现象,熔合区组织主要由板条马氏体和先共析铁素体组成,热影响区组织因回火马氏体的大量出现而发生软化,从而影响接头拉伸性能。
激光光学 激光填丝焊 热影响区软化 热输入量 力学性能 组织形貌 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031401
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室, 山东 威海 264209
2 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 哈尔滨 黑龙江 150001
利用波长为1070 nm,最高输出功率为6 kW的连续式光纤激光器,采用激光点焊技术,对TC4钛合金/5052铝合金异种金属连接进行工艺特性研究。结果表明,相同离焦量条件下,激光功率较小时,焊接过程中钛/铝接头会形成双熔池,焊后下部铝合金出现缩孔,并有气孔和裂纹产生;增大激光功率,钛熔化量增加,液相钛流入焊缝形成钉扎状结构,边缘处钛铝相互扩散反应,生成近钛侧的TiAl2相和近铝侧的TiAl3相;未流入熔合区的钛/铝界面生成TiAl3金属间化合物层,且随激光功率的增加,钛-铝反应层增厚。当离焦量小于+50 mm时,接头强度随激光功率的增大先增大后减小,最大断裂载荷不足3000 N;采用+50 mm离焦量时,随激光功率的变化,接头强度出现两个峰值,失效位置分别位于接头界面及铝合金母材处,断裂形式为准解理断裂和韧性断裂,最大断裂载荷达到3571 N。
激光器 激光焊接 钛合金 铝合金 异种材料 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031403
作者单位
摘要
1 安阳师范学院计算机与信息工程学院, 河南 安阳 455000
2 河北工业大学电子信息工程学院, 天津 300401
K均值序贯泛化(SGK)去噪算法在字典更新阶段会引入噪声干扰。为了控制噪声干扰对字典原子的影响,构建一种干扰控制K均值序贯泛化(C-SGK)地震信号去噪算法。该算法在字典更新阶段通过判断信噪比值与设定阈值间的大小来决定是否更新原子。若信噪比值大于设定阈值,则顺序更新原子,反之则不更新原子。对人工合成和实际地震信号的去噪结果表明,本算法能够很好地控制噪声干扰,且与传统SGK算法比较发现,本文算法对地震信号的去噪效果更优。
机器视觉 二维地震信号 噪声干扰控制 K均值序贯泛化字典 去噪 信噪比 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031501
作者单位
摘要
天津大学电气自动化与信息工程学院, 天津 300071
为了解决机器视觉测量中,由被测物体表面结构差异或反射率不同而引起的视觉质量问题,提出一种新型的基于投影仪-相机系统的自适应照明方法。该方法采用双频光栅条纹,可以结合高低频相移方法的特点进行相位解包,因而比传统单一频率的条纹进行解包相位精度更高,能够提升测量过程中所必须获取深度值的精度。同时,该方法利用彩色图像多通道的特点,不同通道处理不同频率的条纹光栅,相较于黑白图像测量的方法速度提升一倍。所提出的双频相移自适应照明方法,可以满足机器视觉测量中的高精度高速度需求,提升机器视觉在线检测的能力,可以广泛应用于工业检测领域与图像识别领域。
机器视觉 四步相移 双频 自适应照明 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031502
作者单位
摘要
国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
分别将光子晶体薄膜、红外隐身涂层和普通迷彩布作为待测样品贴在60 ℃热源上,并置于室外环境进行红外隐身实验。研究结果表明,太阳光对光子晶体薄膜8~14 μm波段隐身效果影响较小,在绝大部分角度范围内,对3~5 μm波段隐身效果影响也较小;墙壁和大气辐射对光子晶体薄膜3~5 μm和8~14 μm波段隐身效果影响都较小。光子晶体薄膜在中、远红外双波段隐身效果优于另外两种传统红外隐身材料。
材料 光子晶体 红外隐身 太阳辐照 墙面辐射 辐射温度 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 031601
作者单位
摘要
江南大学物联网工程学院, 江苏 无锡 214122
针对天波雷达方位分辨力低和传统解析算法定位误差较大的缺点,提出一种混沌变异灰狼算法优化核极限学习机(KELM)的定位模型。首先,该模型将分段线性混沌映射、自适应柯西变异和收敛因子的非线性化引入灰狼算法从而形成一种改进的灰狼算法;然后,采用改进后的灰狼算法对KELM的惩罚系数和核参数进行优化;最后,将优化后的KELM应用于天波雷达定位,使建立的KELM定位模型具有更高的预测精度和更强的泛化能力。实验结果显示,所提模型的预测结果与目标实测值基本一致,预测精度高于标准灰狼优化算法改进的KELM模型和解析法定位模型,为天波雷达定位提供了一种新的目标定位方法。
光计算 天波雷达 定位 核极限学习机 灰狼优化算法 参数优化 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 032001
作者单位
摘要
西南大学物理科学与技术学院, 重庆 400715
以聚氧化乙烯为聚合物添加剂,采用不同比例的甲基溴化铵和溴化铅(Ⅱ)制备了复合材料薄膜,研究了不同比例对薄膜形貌、结晶性、光物理以及电致发光特性的影响,并探讨了复合材料中聚合物添加剂种类和含量对其特性的影响。结果表明,多层结构器件的最大发光效率(6.4 cd·A -1)比单层结构器件的最大发光效率得到了显著提高。
光学器件 有机金属卤化物钙钛矿 聚合物 钙钛矿复合材料 发光器件 表面形貌 结晶性 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 032301
作者单位
摘要
1 中国海洋大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
2 青岛科技大学信息科学技术学院, 山东 青岛 266061
3 山东烟草研究院有限公司, 山东 济南 250101
近红外光谱数据的高维、高冗余、高噪声和非线性的特性严重影响了光谱相似性度量的准确性,针对该问题,提出了一种基于网格划分局部线性嵌入(GGLLE)算法的近红外光谱相似性度量方法。首先,根据关键化学成分在光谱中的表达,将高维光谱数据划分为多个网格子空间。其次,对局部线性嵌入(LLE)算法做了两方面改进,并采用改进的LLE算法依次实现每个子空间从高维空间向低维空间的特征映射,计算生成子空间的相似度矩阵。最后,将子空间相似度矩阵归一化处理并求解所累加和生成光谱样本集的相似度矩阵,实现光谱的相似性度量。实验选取两组某烟草企业提供的烟叶光谱构建了光谱的相似性度量模型,以相似性度量的准确率作为算法优劣的衡量标准。实验结果表明,GGLLE算法构建的相似性度量模型的准确率为93.3%,明显优于主成分分析、栈式自编码器和LLE算法的64.2%、67.5%和82.5%,从而证明了GGLLE算法的有效性。
光谱学 近红外光谱 相似性度量 改进局部线性嵌入算法 网格子空间 测地线距离 高维数据 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 033001
作者单位
摘要
华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063210
针对油类污染物成分复杂、光谱重叠难以识别的问题,提出三维荧光光谱结合组合算法(ACM)。将交替三线性分解(ATLD)、自加权交替三线性分解(SWATLD)与平行因子分析(PARAFAC)算法组合,实现3种算法的优势互补。通过配制以四氯化碳为溶剂的不同质量浓度的柴油、汽油和煤油的混合溶液,利用F-7000荧光光谱仪测量混合溶液的三维荧光光谱,采用空白扣除法与缺损数据修复——主成分分析法进行预处理消除散射干扰,对三维光谱数据矩阵进行分解,并与以上3种算法解析结果进行对比。结果表明,ACM对组分数不敏感,且解析结果更准确,样本中对柴油、汽油和煤油的平均回收率分别为 96.68%、97.83%、97.11%。实现了混合油类物质的定性、定量分析,具有一定的普适性。
光谱学 荧光分析 组合算法 油类污染物 三线性分解 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 033002
作者单位
摘要
1 广东工业大学物理与光电工程学院, 广东 广州 510006
2 工业和信息化部电子第五研究所, 广东 广州 510507
3 电気通信大学先进超快激光研究中心, 日本 东京 182-8585
4 台湾交通大学电子物理系, 台湾 新竹 30010
采用3.7 fs脉冲激光对半导体单壁碳纳米管的两个最低电子跃迁进行选择性抽运,诱导产生了沿碳管径向振荡的低频呼吸模式(RBM)和沿轴向振荡的高频伸缩模式(GM)。通过变换抽运光带宽,探测到最低单激发态抽运和双激发态抽运对两种声子振幅及初始相位的影响。研究结果表明,RBM和GM的振幅以及GM的初始相位得到了明显调制。基于相干电-声子耦合对声子场的影响,调制了碳纳米管晶格结构振荡模式的参量。提供了一种通过激发电子相干运动调控相干晶格振荡特性的可能性。
光谱学 相干声子 抽运-探测 一维碳纳米管 电-声子耦合 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 033003