宁志强   刘家祥   吴越   陶孟琪   方勇华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

利用傅里叶变换红外光谱仪对污染气体检测时，红外光谱信号会出现基线漂移现象，对后续处理产生不利影响。提出了一种改进迭代多项式拟合的红外光谱基线校正方法，该方法能自动识别光谱信号特征峰，将完整特征峰从光谱中截断后，采用双边阈值对红外光谱迭代拟合得到最优拟合基线。利用仿真光谱和三氯乙烷、氨气的实测光谱对该方法进行验证，并与常见三种多项式拟合方法对比，结果表明，该方法校正后光谱的特征峰更明显，基线更平缓。仿真和实测数据表明，该方法提高了现有多项式拟合基线校正方法的准确性，是一种具有良好性能的基线校正方法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.033001      

许敬祥   伍雪冬   杨开运  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要：为了减少目标跟踪过程中漂移情况的发生，本文提出了一种基于高斯约束输出的目标跟踪算法。该方法通过假设跟踪目标的输出响应服从高斯分布，利用高斯分布的性质可以得出约束输出的具体表现形式；再利用这种约束输出和相关滤波知识可得到一个可迭代的滤波参数；根据本文设定的约束条件，对跟踪器中的滤波器进行选择性更新。采用OTB-2013评估基准50组视频序列验证了本文算法的有效性, 并与其他跟踪方法进行了对比。实验结果表明，本文提出的算法明显提升了目标跟踪的综合性能，并且相比于近年来的其它算法也有着明显的优势

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041508      

吴军   徐鋆   李雁玲   李泽川   李鑫  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

现有线阵CCD内参校准方法往往依赖于畸变参数模型，其标定精度受限于模型内部参数的相关性，因此为提高线阵CCD相机内参校准精度，本文提出了一种采用非参数模型的线阵CCD相机内参校准方法。通过小孔成像模型和垂线法，构建线阵CCD相机成像的非参数模型，直接确定空间特征点与成像点间的映射关系以及理想成像点与实际成像点间的畸变量大小。采用重投影误差作为评价标准，与采用参数模型的内参校准方法作对比实验，实验结果表明，由该方法得到的重投影误差的均方根、平均值和最大值分别为0.42、0.00、0.95pixel，均小于由采用参数模型的内参校准方法得到的0.80、-0.10、2.47pixel。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041507      

刘玉珍   张嘉蓉   林森  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对单目视觉估计曲面物体位姿时世界坐标不易获得的问题，将双目视觉与合作靶标相结合，提出了一种高效的曲面物体位姿估计方法。通过双目相机生成不同位姿下的目标物体点云以便快速提取靶标角点的世界坐标，不同于常用的点云配准位姿估计，本文取对应点坐标差的均值表示平移向量；然后求取靶标角点所在切面的法向量，组成目标在不同位姿坐标系下的矩阵，从而推导出旋转矩阵。所提方法不仅保证了位姿估计结果的准确性与稳定性，而且显著提高了算法的运行效率，实验结果表明，本文方法的运行效率相比ICP算法提高了98.24%，比NDT算法提高了97.58%，具有实际应用价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041506      

于之靖   郑建文   陶永奎   吴军  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对现有三点式光笔测量系统采用P3P算法求解出现多解的问题，本文提出一种基于光场成像的三点式光笔多解排除算法。首先，对光场相机中心子孔径进行高精度内参标定；其次，通过光场相机采集图像，对提取的中心子孔径图像运用P3P算法获得两组光笔激光点的摄像机坐标；然后，利用高斯成像公式计算两组解的深度值，进而进行区域窗口光场重聚焦到两组深度平面。最后，选取合适的清晰度评价方法对两幅图像清晰度进行比较，获得最终的光笔位姿矩阵，解算笔尖的三维坐标。本文选用精密三坐标平移台移动距离作为比对基准，实验结果表明：本实验测量系统与三坐标平移台在X、Y、Z方向的最大差值为0.35、0.40和0.54mm，同时与运用四点重投影选取正解结果均相同，证明了本论文提出的方法的有效性和准确性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.032001      

尚文文   王亚伟   薛双双   彭光威   韩豪   徐媛媛  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

舌诊技术通过观察舌头的色泽、形态等特征，可以快速了解人体的生理功能和病理变化。但是，传统的舌诊信息主要由临床主观判断获取，缺乏客观化和定量化的度量手段。而且被诊人员自我状态的复杂性也影响了诊断结果的准确性。对此，提出一种自我舌象色谱比较分析下的诊断方法。即：利用图像处理技术对健康舌象的正片与病变舌象的彩色负片进行叠加，选取舌象的信息敏感区域，同时采集数据，借助RGB和CIE Lab色彩模型之间的转换关系，得到离散的色谱分布特征，并结合定量参数范围进行健康状态的诊断。通过仿真与实验分析，验证了该方法的可行性和正确性，能够有效地提高舌象诊断效果，有利于推动中医舌诊技术的进一步发展。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031701      

王凯旋   李卓容   王晓宾   严圣东   唐云祁  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

现场图作为刑事案件现勘记录的重要组成部分，在犯罪现场重建、现场分析、法庭质证等环节发挥着重要作用。然而在公安实战中，现场图绘制不规范的情况仍然时有发生。目前对现场图绘制质量的核查工作主要采用人工抽查的方式完成，费时费力且收效甚微。本文提出一种基于卷积神经网络的现场图自动分类方法，实现对全国公安机关现场勘验系统中现场图的自动分类核查。首先，利用全国公安机关现场勘验系统中现有现场图构建刑事案件现场图数据集，包括64,098幅现场图和作为负类的27,162张现场照片。然后，在AlexNet的基础上进行优化，引入了inception结构，提出了适用于现场图自动分类问题的卷积神经网络结构XCTNet（现场图网络）。最后，使用准确度、ROC曲线、混淆矩阵等方式展现了XCTNet的性能，并提取出分类错误的图像，分析该网络结构的分类性能。实验结果表明XCTNet实现了模型参数量减少为AlexNet的十分之一的条件下，在测试集上的分类准确度达到了98.65%，相比较AlexNet提升了3.8%。其中，模型对地图方位示意图、现场平面示意图和负类的识别精度较高，对自绘方位示意图的识别精度有待提升。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041009      

陈晨   许金鑫   危才华   李庆武  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要：针对目前大多数基于统计先验的图像盲去模糊方法对边缘和细节恢复能力有限的问题，本文通过金字塔分解在多尺度层次上进行深层迭代优化，提出一种新的盲去模糊算法。首先，通过降采样对模糊图像进行金字塔分解。然后，在每一层图像上，利用显著性强度先验提取图像的边缘信息，并结合梯度低秩先验抑制图像中的模糊和噪声干扰，由粗到精地交替迭代模糊核和中间潜像。此外，针对多尺度迭代时间较长的问题，提出了一种自适应迭代策略，通过评估估计的模糊核的相似性来调整迭代次数，有效减少计算成本。最后，在获得精确的模糊核后，采用非盲去卷积方法复原出清晰图像。实验结果表明，本文算法可以准确地估计出模糊核，有效地抑制噪声影响，且得到的复原图像中含有更丰富的边缘和细节等特征。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041505      

陆正杰   李纯辉   耿国华   周蓬勃   李岩   刘洋  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

由于传统三维模型分类方法依赖文物碎片整体形状特征，针对具有破损严重，细节缺失，形状不规则等特点的文物碎片存在效率低，成本高，准确率低的问题。文物碎片特征点周围局部曲面的深度信息与表面的规律性几何纹理可作为分类的判别特征，因此，本文针对文物碎片提出了一种局部点云信息与显著性多特征描述子，提取出碎片表面的规律性几何特征，并结合旋转投影特征，作为文物碎片分类的判别特征；然后提出该判别特征的相似度度量准则；另外，本文根据每类特征的度量结果，自适应地计算两种特征的权重，实现文物碎片分类。本文针对兵马俑碎片的分类问题，将K9901百戏俑坑采集的兵马俑碎片数据集作为实验数据。实验结果表明，本文方法占用内存小，计算速度快，实验采用多倍交叉验证的方法对结果进行校验，最终分类准确率达到了74.45%，相较于对比实验中的传统三维模型匹配方法准确率提高了15.61%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041511      

熊文尚   王继红  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光学望远镜系统内部温度分布不均匀，镜面热变形等因素产生的离焦、球差等低阶大像差，会严重降低光学系统的探测能力。采用相位差法结合离焦光栅采集两幅图像，然后通过混合粒子群算法求解目标函数，就可以重构波前，估计出波前像差。本文介绍了相位差法结合离焦光栅进行波前探测的原理，提出了线性递减权重粒子群结合禁忌搜索的混合粒子群算法求解目标函数，并通过仿真验证了该算法的优化性能。仿真结果表明，该算法可以实现对于波前像差RMS值为 以下的目标函数的优化求解，优化后的波前残差达到10-3量级，并且迭代3次左右即可以完全收敛，满足低阶大像差的校正精度要求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.030801      

路晴   魏朝阳   胡晨  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光学自由曲面具有改善成像质量，缩小系统尺寸等突出特点，将其应用到离轴光学系统已经成为空间光学系统设计的一种趋势。基于自由曲面的离轴光学系统具有成像质量高、大视场、便于光路折叠等特点，满足空间光学系统高分辨率、轻量化的应用要求。本文运用自由曲面设计了一款大视场离轴三反系统，次镜面型选用泽尼克多项式，三镜面型选用XY多项式，有效焦距为1000mm，相对孔径为1/6.5，视场角为8°，工作波段为632.8nm。结果表明，自由曲面在提升成像质量方面具有很大优势，在全视场内实现调制传递函数在100lp/mm处大于0.45且接近衍射极限，最大波像差0.0045λ，平均波像差为0.0017λ，最大网格畸变为0.895%，并用蒙特卡洛方法验证了系统的公差分配结果，加工公差相对宽松，易于实现。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.032203      

党敏   胡强   于文东   陈林峰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

差分偏振损耗所导致的零偏直接影响四频差动激光陀螺性能，提出一种采用对反射镜配置参数优化有效减小差分偏振损耗的方法。基于琼斯矩阵，通过求解自洽方程，数值分析了四频差动激光陀螺反射镜参数及非共面折叠角对差分偏振损耗的影响，讨论确定了反射镜的较优参数配置。数值计算结果表明，反射镜反射相移对差分偏振损耗影响最为显著。当4个反射镜反射相移和为0且正负反射相移互相抵消时，差分偏振损耗为0，这对减小差分偏振损耗的工程化应用具有重要参考意义。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031405      

黄涛   赵栓峰   拜云瑞   耿龙龙  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对现有目标检测深度神经网络在无人机飞控平台上准确度低和实时性差的问题，本文提出一种面向无人机飞控平台的实时道路目标深度神经网络检测方法。该方法利用YOLOv2和YOLOv3网络的优点，针对YOLOv2在无人机飞控平台上道路目标检测准确度低、小目标难以检测和YOLOv3特征提取网络层数多导致实时性差的现状，提出一种将残差块引入Darknet-19网络并且采用多尺度特征进行目标检测的道路目标检测模型;针对YOLOv2在无人机飞控平台上重叠图像未能实现多标签分类的现状，提出采用回归（logistic）分类器进行目标类别的预测。实验结果表明，本文提出的方法在无人机飞控平台上对分辨率为416×416的视频图像的检测帧率在20帧/s以上、平均准确度（mAP）达到82.29%、召回率达到86.7%，基本满足无人机飞控平台道路目标检测准确性和实时性的要求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041509      

杨晓文   尹洪红   韩燮   刘佳鸣  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对基于深度学习的网格分割方法训练分割分类器时间消耗大的问题，为了避免训练时间大量消耗，并且进一步提高网格分割的精确度，提出了一种基于蚁狮优化的极限学习机的网格分割方法。利用蚁狮优化算法中蚂蚁受精英蚁狮与轮盘赌策略的双重影响，迭代更新并将最优解赋值给精英蚁狮，从而改进优化极限学习机随机生成的输入权值矩阵与隐含层偏置，训练得到一个高精度的分割分类器对普林斯顿模型进行测试。实验结果表明，所提方法在Airplane 、Ant、Chair、Octopus、Teddy和Fish 6类模型数据集上，训练面片数在20k-30k之间的模型耗时1000s左右，且获得了较高的分割精确度，最高分割精确度达到99.49%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041014      

阮宏洋   陈志澜   程英升   杨凯  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在C-3D卷积神经网络模型基础上，提出了一种三维可变形全卷积神经网络以实现肺结节的检测。在模型的主体结构上，采用了三维可变形卷积和三维可变形池化的操作，解决了传统的方块卷积与池化在应对不规则的肺结节时，无法高效率地收集到肺结节像素点的问题。在模型的输入上，调整三维卷积神经网络的输入，实现了卷积神经网络对样本图片进行32*32*32像素逐步扫描和识别，在扫描的同时进行识别，解决了肺结节输入定位问题。在模型的输出上，采用了全卷积结构，使得卷积神经网络的输出具有更准确的位置信息，解决肺结节的输出定位问题。在模型参数上，提出了三种不同学习率和优化函数的方法对实验进行精确对比，绘制了不同学习率和优化函数的参数对比图，根据实验结果找到最优的卷积神经网络模型学习率和优化函数参数。通过本实验结果分析表明，该方法在分类准确率、召回率、F1的值均取得了显著的提高。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041013      

王丽娜   李明秋   王春阳   史红伟   牛启凤  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

液晶偏振光栅可实现光束非机械偏转，由于液晶偏振光栅在实际制备中液晶分子填充不均匀，导致液晶层厚度不均匀，使光通过级联液晶偏振光栅的有效区域的同一位置衍射效率降低。为了提高级联液晶偏振光栅的衍射效率，本文基于琼斯矩阵理论分析了驱动电压对液晶偏振光栅衍射效率的影响，利用三级级联液晶偏振光栅构建光束偏转实验装置，通过施加不同驱动电压来测量光斑能量，得到衍射效率随电压的变化关系曲线。实验结果表明，当电压在2-2.4V范围内时，正一级衍射效率达到80%-84%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.030501      

王超素   江达飞   江孝伟  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

当前许多超材料吸收器都聚焦在中远红外或太赫兹波段，很少实现在近红外波段有高的吸收效率，为此本文基于慢光波导原理，利用介质硅和金属金设计出在整个近红外波段有高吸收效率的超材料吸收器。经过模拟计算发现本文设计的超材料吸收器在光入射角40°范围内变化时，超材料吸收器在波长0.747 μm和2.665 μm之间可以保持90%以上的吸收效率。而且对于TE和TM偏振具有相同的吸收效率，这体现了本文设计的超材料吸收器具有偏振无关的特性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031601      

余帅   汪西莉  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对目前深度卷积网络模型在遥感图像上存在小目标漏分，被遮挡目标无法提取，细节缺失等问题，在深度卷积编码-解码网络的基础上提出一种基于多级通道注意力的遥感图像分割方法。该方法首先在网络编码阶段加入通道注意力机制，通过自我学习的方式获取更为有效的特征，解决遥感图像的目标遮挡问题；其次，在不同尺度上施加了通道注意力的特征图融合，使网络提取丰富的上下文信息，应对目标尺度变化，改善小目标难分割的问题，提升分割性能。本文对Massachusetts Roads Datasets和Inria Aerial Image Labeling Datasets进行实验并与相关文献比较，结果表明所提模型具有更高的目标分割准确性，对小目标与被遮挡目标取得了更好的分割结果。在训练数据有限，背景复杂多样，尺度变化较大的遥感图像目标分割中取得了较好的结果，表明模型可应用于复杂的遥感图像目标分割。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041012      

刘航   汪西莉  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

遥感图像分割是遥感图像研究的基础，具有广泛的应用。针对遥感图像目标密集，尺度不一，存在遮挡等特点，提出了一种基于注意力机制的遥感图像分割模型用于分割目标。方法建立在深度图像分割模型基础上，提出在高低层特征融合之前采用通道注意力机制对低层特征进行加权处理，增强目标特征并抑制背景特征，提高信息的融合效率。为进一步增强模型对目标特征的响应能力，提出位置注意力机制对解码阶段最后的特征进行处理。最后，将加权融合后的特征图上采样到原图大小并预测像素类别。在两个遥感道路数据集上进行实验并与相关模型比较，结果表明所提模型在遥感影像道路提取中性能优异，可应用于复杂的遥感影像目标分割。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041015      

黄世青   白瑞林   覃高鄂  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对卷积神经网络巨大的计算量和存储量，导致在嵌入式终端设备上无法实时实现的难题，提出了一种基于灰色关联分析的模型裁剪方法。对经过数据训练后的权重模型文件，利用基于灰色关联分析的裁剪方法获得每个卷积核重要性的量化表示；每次裁剪从模型中删除量化结果值最小的卷积核，从而减少计算量加快推理速度；对新产生的模型通过迭代训练来弥补性能上的损失。实验结果表明，相比APoZ法、L1法，该方法在同一推理速度提升下精度提高了5.3%和10.4%，在VGG-16模型上取得了相对于初始模型2.7倍的加速效果，存储量有13.5倍的压缩效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041011      

仇大伟   曹慧   刘静  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

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、难学阻碍着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声，严重制约了正骨手法的量化、分析和评价。本文针对中医正骨手法变化繁复的特点，提出了在卡尔曼滤波中增加速度、加速度向量，设计了0阶、1阶和2阶卡尔曼滤波算法，并通过实验的方式提出了超参数的设置原则。将本文提出的方法应用于澳大利亚手语标志数据集和中医正骨仿真训练系统中，达到了滤除噪声，并较好地保留了正骨手法动作细节的目的。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031203      

殷艺   刘志坚   王赛杰   武森   严志军   潘新祥  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

氧化铟锡（ITO）导电膜具有电阻率低、透光性好、耐高温等优点，在光电领域具有重要应用。在实际应用中，ITO常需被加工成各种形状的电极来实现相应的功能。而现有加工方法得到的ITO电极尺寸一般为10-200μm，这限制了ITO电极在微纳领域的应用。本文在传统湿法刻蚀方法的基础上，利用无掩膜光刻技术对ITO玻璃表面光刻胶进行高精度曝光，再通过优化曝光、显影及刻蚀等过程，最终加工出尺寸仅为2μm的电极。此外，该方法所加工的电极具有线性度高、无钻蚀、误差小等优点。该研究为ITO电极在微纳领域应用开发奠定基础。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.032202      

张国会   郭绍庆   黄帅   周标   闫泰起   陈冰清   张学军  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

使用激光选区熔化技术，通过改变激光功率和扫描速度进行了阵列实验，获得多组GH4169块体。计算功率密度并测量块体的致密度，同时使用OM和SEM观察其组织孔隙情况与微观组织。结果表明，扫描速度太低时，组织内有圆形气孔，扫描速度过高时，组织内有不规则形状孔隙。而在合理的工艺参数下，扫描速度在0.9m/s-1.5m/s区间，激光功率为260W-350W，可成形致密度较高，孔隙较少的样件，最高致密度为99.7%。致密度良好的块体微观组织呈柱状晶形态，随功率密度的提升，枝晶生长稳定并逐步细化。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031404      

富雅捷   张宏立  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对传统的卷积神经网络目标检测算法需要使用大量的数据来对网络参数进行训练会花费大量的时间，并且考虑到森林火灾数据属于小样本数据，本文研究并实现了一种基于迁移学习的卷积神经网络森林火灾检测算法，采用迁移学习的方法训练森林火灾检测网络模型。在建立的森林火灾数据集上进行实验，结果表明使用该算法进行森林火灾检测，准确率可达到97%，具有准确率高、误报率低、检测时间短等优点，将其应用在森林火灾检测取得的效果很好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041010      

许桐舟   孙长青   陈海涛   徐玲   潘秀红   张陈  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要：利用激光熔覆工艺制备锡基合金熔覆层、Ni/锡基合金熔覆层。对两种熔覆层的显微组织进行分析。对两种熔覆层的显微硬度及磨损性能进行测试，并与铸造锡基巴氏合金进行对比。结果表明：锡基合金熔覆层由方块状SnSb、花瓣状Cu6Sn5和基体相α-Sn组成。Ni/锡基合金熔覆层由于镍元素的扩散作用，在熔覆层底部生成了NixSny和CuNiSb2混合相；两种熔覆层在截面深度0.1mm-0.7mm处的显微硬度差别不大，均在50HV0.5附近徘徊。随着截面深度的增加，Ni/锡基合金熔覆层的显微硬度急剧升高，过渡层中的Ni元素扩散到熔覆层，形成了Sn-Ni金属间化合物，增加了这一区域的显微硬度；两种熔覆层平均摩擦系数为0.165和0.199，均优于铸造态锡基巴氏合金。前者磨损机理为表面疲劳磨损，磨损面有点蚀现象。后者磨损较为严重并出现犁沟，磨损机理为表面疲劳磨损和磨粒磨损。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031403      

席志红   袁昆鹏  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对模型VDSR(very deep super resolution)，忽略特征通道的相互联系，未能充分利用各层特征，以及模型参数量过大，计算复杂度过高等问题。本文提出一种基于残差通道注意力和多级特征融合的的图像超分辨率重建的网络结构，通过引入残差通道注意力，自适应的校正信道的特征响应，提高网络的表征能力；网络整体使用递归结构，在每个递归块内实现参数共享，减少参数数量；多级特征融合的方式充分提取图像特征，并使用分组卷积代替传统卷积进一步减少参数数量，降低计算复杂度。本算法在保证图像重建质量的同时降低了模型的参数量和复杂度，在图片放大四倍时，参数量和计算复杂度约为VDSR的0.33倍和0.02倍。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041504      

王筝   张飞   张贤龙   王小平  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

土壤盐渍化是全球共同面临的生态资源问题，严重影响了工农业生产。利用遥感手段大尺度动态监测土壤盐渍化是目前最常用的手段，如何提高和改善技术手段来提高盐渍化监测精度，一直是近年来的研究热点。遥感影像作为研究的基础数据，在影像获取或传输过程中，不可避免的受到来自大气、遥感平台、传感器等的影响，使遥感影像受到噪声的污染从而影响后续处理，针对噪声处理问题，常用的降噪手段是利用空间滤波去除影像中的噪声。空间滤波是在图像空间变量内使用空间二维卷积方法进行运算，以减缓或增强图像中某些特定的频率分量，从而达到边缘增强、噪声去除的作用。因此，针对由噪声引起的遥感影像质量下降，选择拉普拉斯滤波（Laplacian）、高通滤波（High Pass）、高斯高通滤波（Gaussian High Pass）等几种典型的滤波算子分别对遥感影像进行处理，并结合支持向量机（Support Vector Machine，SVM）的分类方法，分析滤波后影像亮度值的变化，与未经过滤波处理的影像对比分类后精度。结果表明：（1）相对于未经处理的遥感影像，经过滤波处理后的影像在土壤盐渍化信息提取中具有较高的分类精度；（2）在几种已选取的滤波算子中，Gaussian High Pass结合SVM的土壤盐分提取模型将分类精度和Kappa系数由86.7285%和0.8221分别提高到89.6678%和0.8616，其分类效果最佳。综上，借助滤波运算能够抑制噪声、提高影像质量，能够有效提高盐渍化监测能力，并掌握土壤盐渍化的空间分布特征及时空变化规律，对干旱区及半干旱区土壤盐渍化的防治和缓解、保护脆弱的生态环境都具有现实意义。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.042801      

陈少杰   朱振才   张永合   郭明   支帅  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光雷达和双目相机作为无人驾驶领域中重要的环境感知设备，两者之间外参配准是其联合应用的重要基础，然而两种信息的融合意味着繁琐的校准过程。本文提出一种基于特征点对匹配求解的方法，采用两块矩形木板，分别提取双目相机与激光雷达坐标系下的木板边缘3D点云，拟合空间直线求取角点坐标，最后利用Kabsch算法求解配对的特征点之间坐标转换，通过聚类法对多次测量结果去除异常值后并求取平均值。通过搭建实验，可在Nvidia Jetson Tx2嵌入式开发板上实现，且能够获得准确配准参数，验证了理论方法的可行性。此配准方法简单易行，可自动完成多次测量，相比于同类方法精度也有所提高。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.030102      

高迦南   李丽萍   崔廷伟   陈晨  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

利用PARASOL卫星搭载的多角度偏振传感器POLDER-3的偏振数据，反演了香河地区细粒子气溶胶光学厚度。反演数据与POLDER、MODIS业务化产品及AERONET数据进行的对比分析显示：POLDER反演的细粒子气溶胶光学厚度，显著优于MODIS产品，相关系数由0.67升至0.93，平均误差由0.32降至0.15。将POLDER偏振数据结合神经元网络方法后，相关系数升至0.94，平均误差降为0.11。将该神经网络训练模型应用到杭州和香港地区进行验证，杭州反演精度相似，香港适用性较差。研究表明，利用POLDER偏振数据结合神经网络方法，提取细粒子气溶胶信息可行。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.030101      

姜曼   王军   杜博军   王海峰   陈海松  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

传统的跳角测量方法，比如靶板法，线阵CCD立靶法，陀螺仪法和PSD法等，测量效率低、误差大、实用性小、测量范围窄。针对这些问题，提出一种基于改进最小二乘算法的火炮跳角测量方法。该方法采用改进圆拟合算法检测炮口图像的中心位置，并在双目摄像机的标定下得出火炮射击目标点的坐标位置，将炮口图像中心位置瞄准火炮射击目标后实弹射击。在数据处理中，根据计算得出火炮射击初速度矢量的方向，结合炮口图像中心位置与射击目标的瞄准方向，最终得出火炮跳角的实际测量值。实验结果表明，改进的算法包含的参数少，目标函数简单，计算复杂度低，在缩短计算时间的同时还提高了炮口图像中心定位的精确度。测量结果显示，跳角测量实测值精度误差在0.5′之内，验证了跳角测量系统的准确性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.030701      

刘金泽   潘永强   张达   樊彦峥  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了探究单层TiO2薄膜散射损耗的影响因素，利用电子束热蒸发技术分别以不同沉积速率和不同沉积角度的沉积工艺在K9玻璃上镀制光学厚度为的TiO2薄膜，并利用horos散射仪分别测量镀制前后薄膜表面粗糙度和双向反射分布函数。实验结果表明：单层TiO2薄膜表面粗糙度随着沉积速率的增大而减小，最终将趋于0.88nm，且实验值都小于基底表面粗糙度1.5nm，表明TiO2薄膜可以降低基底表面粗糙度，具有平滑基底的作用；随着入射沉积角的增大，薄膜的表面粗糙度也会逐渐增加，当角度为0°和20°时，薄膜表面粗糙度小于基底表面粗糙度；当角度为40°和60°时，薄膜表面粗糙度将大于基底表面粗糙度；薄膜表面散射量随表面粗糙度的降低而降低，且降低幅度也随表面粗糙度一致，两者存在正相关关系；当薄膜表面粗糙度小于基底粗糙度时，薄膜表面散射将低于裸基底的表面散射，实现减散射的效果。改变沉积速率和入射沉积角将直接影响薄膜表面粗糙度，而薄膜表面粗糙度又是影响薄膜表面散射的重要因素。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.033101      

邢豪健   尹增鹤   张洁   朱永  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering，SERS)是一种高效的分子光谱检测技术，被广泛应用于微痕量物质检测甚至单分子检测，涉及化学、生命科学和药物分析等多个领域。但“热点”的非均匀性、化学效应的非稳定性、分子数量的不确定性等导致增强拉曼信号波动性大，很难用于定量分析。本文从“热点”效应、化学效应、分子吸附、内标添加模式四个方面，综述了内标法原理、基底性能的改善和三种内标物添加的模式（外部添加、核-内标分子-壳模式和基底自标定模式）。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.030002      

官兵   李士斌   张立刚   陈双庆  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光破岩技术是利用高能量激光实现地层复杂岩性岩石高效可控破坏的一种新型钻完井技术，在石油天然气开采以及矿业挖掘方面极具发展潜力。然而，目前关于激光破岩技术的研究还处于室内试验和理论探索阶段，距离其工业应用的实现还存在诸多难点需要解决。本文着眼于激光与岩石相互作用过程中所涉及的作用对象，总结了近年来关于影响激光破岩作用效果方面的研究成果，分析梳理了激光参数、岩石性质、激光传递介质以及工作环境4方面因素的影响机制，对现存问题以及今后的研究方向提出了建议。研究表明，不同类型的影响因素对激光破岩的作用机制不同，且影响因素众多。量化激光破岩多因素影响机制，筛选关键影响因素，协调多因素共同作用，是实现激光高效破岩技术应用的有利发展趋势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.030001      

翟中生   黄娇洁   赵杭   李劲松   吕清花   王选择  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光照强度是多波长干涉测量的重要参数之一，不同波长的光强不一致性将影响测量结果的准确性。本文提出了一种多波长显微干涉光强一致性的控制方法。该方法利用光强可调的白光LED作为多波长光源，在显微干涉光路中加入光强探测器，将从不同滤光片出射光的光强实时反馈到STM32单片机中，通过PID控制快速调整LED输出光强，实现不同波长光强的一致性，进而得到灰度分布一致的多波长干涉图像。实验结果表明，该方法能够使不同波长的光照强度能快速准确稳定在设定值，将对应的不同波长干涉图像对比度误差从18%减小到2%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031202      

李鹏   张洋洋  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对当前基于单目视觉的室内移动机器人全局定位算法复杂度大等问题，提出了一种室内移动机器人双目视觉全局定位方法。双目视觉下，为保证在室内移动机器人运动过程中能够保持稳定的特征提取，提出了基于标定板的全局定位方案，以标定板的中心作为移动机器人的定位点。在此基础上，为提高定位的实时性，缩小标定板角点的提取范围，基于高斯混合模型背景减除法和形态学方法实现了对移动机器人区域的检测；进一步基于所建立的标定板角点判据，对移动机器人上提取的角点进行筛选，得到了标定板的四个角点图像坐标，结合对双目相机标定后的内、外参数和全局定位数学模型，实现了对移动机器人上定位点坐标的计算，并通过实验和分析验证了该方法的可行性和有效性，为室内移动机器人全局视觉定位提供一种新的技术参考和思路。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041503      

姜硕   杨凌辉   任永杰   邾继贵  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对现代制造业中类镜面物体表面缺陷检测问题，研究了基于相位测量偏折术的自动检测方法。采用相移法结合格雷码编码法提取反射图像相位，通过判断局部相位异常识别缺陷。分析了相位提取错误导致误检现象的原因，提出了一种折叠相位周期级数校正的方法，解决了相位展开过程中的周期错位问题，保证了相位的准确提取，避免误检问题。实验结果表明，基于相位偏折原理的检测方法能够实现对类镜面物体表面缺陷的准确、可靠检测。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031201      

张彬   熊传兵  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对最近点迭代算法（ICP）在大数据点云下配准效率低及对配准点云初始位置依赖性强的缺点，提出了一种基于快速点云粗配准与 ICP 算法相结合的方法。首先根据体素对原始点云进行下采样，结合法向量特征提取关键点，并使用快速点特征直方图（FPFH）算法描述关键点；然后根据局部邻域内的关键点匹配对的向量夹角特性进一步对匹配点对进行精简；接着对精简后的关键点对集使用随机采样一致性算法（RANSAC）获取内点最多的变换参数，从而完成点云粗配准；最后在粗配准点云的基础上使用 ICP 算法完成精确配准。实验结果表明，本算法在高密集点云上的配准效率和精度均有所提高。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041008      

刘朋   陈志凯   金全明   朱青海  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为提升金属零件表面耐蚀性，本文采取激光熔覆技术在45#钢基体表面制备316L涂层来提升其耐蚀性。采用OM、EDS、SEM、显微硬度仪等设备对涂层硬度、组织等进行表征。结果显示，在一定加工参数下，涂层与基体呈良好的冶金结合，所形成的显微组织主要为奥氏体，并在晶间处存在少量的Cr23C6。根据组织形貌特征以及表面硬度测试结果，316L涂层的晶体尺寸随着能量密度的增加而增加，硬度则随之而降低。当能量密度≤19 J/mm2时，涂层易出现球化与毛化现象，当能量密度过高时，表面则出现涂层过烧，导致部分元素的烧损。盐雾试验后对腐蚀形貌的分析，316L涂层的腐蚀失效形式主要为晶间腐蚀，同时存在少量的腐蚀坑；随着晶间腐蚀的加剧，45#钢基体开始出现腐蚀，形成大量的氧化物。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031402      

董永峰   仉长涛   汪鹏   冯哲  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光学遥感图像目标检测一直都是遥感领域研究的热点之一，但现有的检测方法对背景复杂且尺寸较小的目标检测准确率不高，针对以上问题，本文提出了一种基于Mask-Rcnn为基础框架的目标检测方法。该算法以ResNet50为特征提取网络并在此基础之上利用特征重用技术来更好的提取目标的语义特征，且针对不同类型的飞机尺寸比例不固定等特点，设计了一组更加合适的候选框尺度集合。经实验结果证明，该方法与以往常用的检测算法相比在小物体检测上拥有更高的检测精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041007      

李静   郑鹏飞   徐雪朦   洪红   杨惠敏   张若虎   恽斌峰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于Add-Drop型氮化硅微环滤波器，利用光学单边带调制和光载波分离的方法，实现了可重构微波光子带通滤波器，滤波器带宽和带外抑制比分别达到726MHz和37dB。并且通过改变光载波波长实现了1.64~23.41GHz的滤波器频率调谐，通过调节微环耦合系数实现了0.683~2.246GHz的滤波器带宽调谐，且在带宽调谐范围内带外抑制比大于26dB。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011301      

张萌   王仕成   杨东方  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在空基对地目标检测背景下，由于对地成像视角单一、目标尺寸随成像高度变化以及背景干扰复杂等特点，现有深度学习目标检测算法难以取得令人满意的效果。针对该问题，本文提出了一种注意机制模型，用于图像中重点区域的注意力学习，解决背景与目标间的类不平衡问题。首先，本文建立了注意机制模型，用于学习图像中重点区域的注意力权重，使网络能够选择性地注意图像中的重点区域特征；其次，通过设计区域和目标相耦合的损失函数，实现了注意损失和目标检测损失的同步优化；最后，本文利用空对地目标检测数据集进行了目标检测实验， 实验结果表明，本文提出的基于重点区域注意力学习的空对地目标检测算法能够有效地将网络学习的注意力集中于含有目标的重点区域，减小了背景特征对检测算法的干扰，提升了检测精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041006      

杨航   宋书飘   张帅   甘欢   黄文   何建国  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

强激光系统对光学元件的极端制造需求对磁流变抛光工艺过程的确定性提出了极为严苛的要求。磁流变抛光流场在多种工况下均会产生瞬变过程。目前，这一瞬变过程的研究较为少见。本文研究了磁流变抛光瞬变过程多相颗粒流模型；获得了瞬变过程在宏观、介观、微观三个层次的力学关联；进而建立了基于三向在位力学信号的瞬变过程表征方法。在位、同步、动态地测定了磁流变抛光的三向力学信号。解决了毫米尺度空间下磁流变抛光液固界面在位测量问题。用屈服强度为220kPa、宾汉粘度为0.07Pas的高去除率抛光液对?50mm的BK7超精密平面元件进行磁流变抛光实验，首次测定了磁流变抛光流场瞬变响应时间为700毫秒。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.032201      

刘莉   于晋龙   王菊   马闯   谢田元   于洋   方杰   彭海涛  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要 本文提出了一种基于光电振荡器结合电选频腔产生线性调频信号的方案，其中电选频腔由电放大器、电衰减器和移相器组成。通过调节电选频腔中移相器的偏置电压，利用光电振荡器输出信号与电选频腔输出信号间的频率牵引效应，能够产生中心频率为8.3 GHz的线性调频信号，频率变化范围约为550 MHz，调谐率约为5.5 MHz/μs，时间带宽积为5.5x104（带宽550 MHz；持续时间100 μs），其相位噪声由光电振荡器的相位噪声性能决定，其频率变化范围由移相器的偏置电压范围决定。与其他方法相比，本方案的系统结构较为简单，产生的线性调频信号具有较高的频谱纯度，相位噪声低至-116 dBc/Hz@10 kHz。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.032301      

张行清   庞芳   卢伟萍   谭孟祥  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

要把握好地球系统模拟、遥感地物反演的太阳辐射数据精度，需要探讨尺度效应引起的太阳高度角的区域代表性问题，确定太阳高度角数据密度的方法。设计区域太阳高度角平均偏差计算方法和建立分布合理的样本数据，根据计算方法使用样本数据计算区域太阳高度角平均偏差，按制定的统计方法归纳其规律特征。统计得到，区域太阳高度角平均偏差与区域直径为实质性相关，为正相关近线性关系，线性系数随着区域直径增大而略微减小，当区域直径小于3000 km时，线性系数为1.8969～1.9084×10-3 o?km-1，同宽区域的太阳高度角平均偏差的离散程度其值极小。结果表明，统计规律具有简洁性、高稳定性及高可靠性，为地域性或全球性地球系统模拟、地物反演如何确定太阳高度角数据密度提供科学依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.033501      

苏金凤   张贵仓   汪凯  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

现有的红外与可见光图像融合算法存在融合图像对比度与清晰度降低和细节纹理信息损失等问题。针对这些问题，提出将鲁棒主成分分析(RPCA)、压缩感知(CS)和非次采样轮廓波变换(NSCT)相结合的融合算法。首先对两幅源图像分别进行预增强处理，应用RPCA分解得到相应的稀疏分量和低秩分量；然后对稀疏矩阵利用结构随机矩阵压缩采样，利用高斯梯度-信息反差对比度(GG-DCI)压缩融合，经正交匹配追踪法(OMP)重构；接着对低秩矩阵采用NSCT分解成低频子带和高频子带，低频子带选用区域能量-直觉模糊集(RE-IFS)融合，最高频子带利用最大绝对值规则融合，其他高频子带选用自适应高斯区域方差融合；最后将融合后的稀疏分量和低秩分量叠加得到融合图像。实验结果表明，本文算法相比其他算法能够更好地提高融合图像对比度和清晰度，保留丰富的细节纹理信息，客观评价指标也总体优于现有算法，有效提升红外与可见光图像融合效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041005      

南敬昌   臧净   高明明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对BP神经网络直接逆向模型精度低、耗时长、易震荡等缺点，提出一种联合改进蚁群算法（Improved Ant Colony Optimization，IACO）与贝叶斯正则化算法（Bayesian Regularization，BR）的BP神经网络逆向建模方法。此方法通过改进蚁群算法，即根据搜索阶段设置挥发因子、路径优劣程度更新信息素并在启发式因子中考虑出发点、终点与各节点的间距等，优化正向模型的权值，提高整体模型精度。之后使用L1/2范数的贝叶斯正则化算法逆向迭代正向模型的输入——结构参量，达到提高网络稳定性的目的。应用于可重构功率放大器中，实验结果表明，相比于直接逆向建模方法和自适应 逆向建模方法，该方法的建模精度分别提高99.77%、90.70%，平均运行时间分别减少35.76%、2.05%，可降低功放设计的复杂度，提高其设计速度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.012001      

柳小文   伍雁鹏   雷军程  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

提出基于二维经验模态分解（BEMD）的合成孔径雷达（SAR）目标识别方法。BEMD可以从原始SAR图像提取多层次的二维内蕴模函数(BIMF)，它们可以更好地描述目标的细节信息。因此，联合原始SAR图像及其多层次BIMF可以为后续的分类决策提供更多有益信息。采用支持向量机（SVM）对原始SAR图像以及各个层次的BIMF进行决策。然后，基于Bayesian理论对各个SVM输出的结果进行有效融合从而获得更为稳健的识别结果。基于MSTAR数据集设置了几种典型的实验条件对本文方法进行了性能测试，结果验证了本文方法相比几类现有SAR目标识别方法的性能优势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041004      

宋雅麟   庞彦伟  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对目标检测与图像分类任务的差别，以及大多数目标检测器过于依赖分类基础网络的问题，提出了一种针对目标检测任务的基础网络。该网络包含初始模块、特征融合模块和混合下采样模块。初始模块能减少输入图片信息的丢失。特征融合模块通过拼接不同卷积层的输出，既能加强网络对不同尺寸目标检测的鲁棒性，又能对物体检测提供更多的上下文信息，有效提高了检测精确度。在网络的下采样部分引入混合下采样模块，平衡了基础网络对目标的分类和定位能力。实验结果表明，本方法提出的网络模型在PASCAL VOC07+12数据集上训练后，可在PASCAL VOC2007测试集上达到81.0%的平均精度均值(mAP)，同时具有85帧每秒(frames/s）的检测速度，在精度和效率上都达到了很好的效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031001      

杨秋兰   万晓霞   肖根生  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在光谱色彩管理色域映射中，针对查找表建立过程中高维光谱数据计算的一系列问题，提出一种非线性的高光谱降维方法。对同色异谱黑进行偏最小二乘分析，提取潜在成分，获得KMN向量，与Lab组合成六维向量，作为中间连接空间LabKMN，实现高维光谱数据与低维基向量组合之间的相互转换，与LabPQR方法在光谱精度和色度精度两方面进行比较。实验证明，该方法与LabPQR方法相比，平均均方根误差由0.0164降低到0.0139，光谱精度提高了15.24%.色度重建误差由2.9214降低到1.5025，平均色差降低了48.6%.该方法降维后重建精度大幅度提高，能够较好地实现更高精度的描述原始色彩光谱空间。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.013003      

白晓东   舒勤   杜小燕   黄燕琴  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

对传统双边滤波器模型中的灰度标准差和滤波窗口进行了改进。首先，用固定大小的正方形窗口通过概率分布函数和最大似然函数计算图中每个像素点的噪声标准差。将全图噪声标准差的中值作为阈值，若某像素点的噪声标准差大于该阈值，则认为该点的窗口内包含图像边缘，用半边旋转窗口法重新计算该点的噪声标准差和滤波窗口。然后，对图像中的每个像素点进行双边滤波，其中，灰度标准差设为该点噪声标准差的2倍，滤波窗口选取计算噪声标准差时所用的窗口。最后，根据区域相似度模型判定强噪声，并利用中值滤波器去除。实验证明，本文算法在不同强度的噪声下均可取得较好的保边滤波效果和强噪声去除效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041003      

王慧泉   吴念   赵喆   韩广   王金海  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

扩散光学层析成像(Diffuse Optical Tomography, DOT)是一种利用近红外光来探测生物组织光学结构的低成本、无辐射损伤、成像深度深的在体光学功能性成像技术。由于生物组织体自身所具有的强散射、低吸收特性以及成像空间分辨率高需求使得DOT重建的逆问题具有严重病态特性。传统的逆问题解决办法主要是基于代数迭代的重建方法，随着人工智能的发展及大数据时代的到来，深度学习研究掀起了又一个新高潮，基于深度学习网络模型的逆问题解决方法逐步用于DOT重建过程中。本文在梳理传统的DOT重建算法基础上，重点综述了最新的深度学习用于DOT重建的研究进展，为本领域相关研究团队提供参考。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.040002      

徐杰   周金宇   任维彬   鲁耀钟   徐先宜  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对K418薄壁叶片局部再制造多层立体成形组织难以调控优化难点，开展该类合金激光再制造覆层工艺及组织研究。优选三组工艺进行Inconel 718成形试验，观察覆层显微组织，测试其力学性能，对比分析并进行单道多层立体成形试验。试验结果表明：成形优化工艺为激光功率1.2kW、扫描速度300mm/min、送粉速率80r/min、气体流量180 L/h、脉宽10 ms、占空比1:1，单道覆层与基体形成了良好的冶金结合，高度和宽度分别为1.358mm、1.413mm，覆层主要由细小致密的等轴晶枝晶、定向生长的柱状枝晶和胞状晶组成，覆层显微硬度为263.7HV0.2~289.7HV0.2。多层立体成形总高度为3.67mm，显微硬度范围为284.3 HV0.2~315.5HV0.2，底层覆层析出Laves、MC和γ^''相，弥散强化合金，提高底部覆层硬度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第03期 pp.031401      

陶珊   唐晨   雷振坤  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文提出了一种基于矢量分解和混沌随机相位掩模编码的光学非对称彩色图像加密方法。当输入图像是一幅实值图像时，矢量分解的引入使得第一块相位掩模也能作为密钥，还使得加密系统成为非对称加密系统。由二维Henon混沌映射生成的两个混沌相位掩模替代双随机相位掩模，混沌系统的初始值和控制参数作为密钥，可以增加密钥空间，为加密系统提供更多安全性。我们对加密系统的密钥敏感性、图像相邻像素间的相关性、剪切攻击、噪声攻击、选择明文攻击等进行了测试，数值仿真结果证明了所提出的加密系统的可行性和安全性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041002      

刘晨华   祝锡晶   黎相孟   赵玉田  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

润湿性能稳定的钛合金超疏水表面，在国防、航空航天领域有潜在的应用价值。本文采用纳秒激光在钛合金表面制备微织构，并辅助化学处理的方法，获得了类似“荷叶效应”且润湿稳定的超疏水表面。通过调整激光加工工艺参数，获得了具有不同表面润湿性的微纳米结构；在此基础上，使用全弗癸基三甲氧基硅烷和乙醇溶液的混合溶液在钛合金表面涂层。经扫描电子显微镜和能谱分析得知钛合金在激光作用下会诱导产生多尺度的氧化钛多孔微结构；通过接触角测量表征进一步分析了钛金属表面的亲水性与微纳米结构表面变化规律的关系以及涂层对表面润湿性的影响；为生物医学药物输送方面的应用提供了依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011408      

方定江   童杏林   张翠   邓承伟   汪鹏飞  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

成像速度是衡量光学相干层析成像(OCT)系统性能的一个关键参数。扫频OCT系统(SS-OCT)的成像速度取决于扫频光源的扫频速度。目前，应用傅里叶域锁模(FDML)技术可在保持扫频光源各项指标性能优越的前提下将扫描速度提高至调谐滤波器的设计极限。为进一步提升FDML扫频激光光源的扫频速度，本文在激光谐振腔内引入光学缓存装置来实现对扫频光的备份。实验中基于环腔内光学缓存装置的扫频光源中心波长为1310nm，扫频范围为95nm，瞬时线宽为0.1nm，扫描速度翻倍提升为202kHz，平均输出光功率为7.5mW。本文利用光学缓存装置将传统FDML高速扫频光源的扫描速度翻倍提升，对提升SS-OCT系统的综合成像性能具有重要意义。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011407      

伍明   伍俊龙   马帅   杨康建   杨平  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对摄像机标定过程中，因光照条件和镜头的畸变而造成棋盘格角点漏检和角点冗余的问题，本文提出了一种基于邻域灰度特征的棋盘格角点检测算法。通过分析标定板图像的灰度分布，发现其在角点附近的区域呈现明显的交替变化。利用该性质，算法首先提取棋盘格的候选角点，然后通过迭代的方式提高候选角点的精度。最后结合棋盘格角点的分布特性实现邻近点合并，获得最终的棋盘格角点坐标。实验结果表明，本文提出的算法能实现不同光照和畸变条件下的棋盘格角点位置精确提取。与现有算法相比，本文提出的算法对光照变化和大的镜头畸变更鲁棒。实验中，将该算法提取的棋盘格角点应用于摄像机标定，结果显示重投影误差的均方差在0.1个像素范围以内，验证了算法的有效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011204      

张汉伟   王小林   唐峰   刘文广   刘鹏宇   许晓军   肖余之   陈金宝  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

γ射线等高能射线会使掺镱光纤产生暗化效应，降低掺镱光纤激光器长时间运行的可靠性。本文测量了γ射线辐照总剂量对大模场掺镱光纤的损耗特性，结果表明待测光纤损耗随辐照总剂量线性增加。根据辐照导致损耗的测量结果和速率方程模型，详细研究了辐照损耗产生后不同结构参数的激光器效率的变化情况，计算结果显示，在只考虑辐照损耗效应时，选用976nm泵浦的光纤放大器方案对辐照附加损耗的敏感性最低；针对待测光纤，最优的信号光中心波长应该选择在1070nm附近，但是在1060nm~1100nm范围内最小与最大效率相差仅为2%。本文为降低辐照导致损耗的影响，首次从掺镱光纤激光器系统层面开展探索研究，为后续激光器设计和实际应用提供参考。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011406      

张佳颖   赵晓丽   陈正  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

近年来，深度传感器及3D扫描仪的普及，使3D点云得到了快速发展。点云语义分割作为三维场景理解和分析的关键步骤，得到了研究者的广泛关注。由于深度学习优良的高层语义理解能力，基于深度学习的点云语义分割已成为当前的研究热点。本文从语义分割的概念出发，简要叙述了点云语义分割的优势及现存的挑战。进而，详细介绍了点云分割算法及常见数据集，重点对点云语义分割领域中基于点排序、特征融合和图卷积神经网络（GCNN）的深度学习方法进行综述。最后给出了所述方法的定量结果和分析，并展望了点云语义分割技术未来的发展趋势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.040001      

葛晓红   张瑞英   郭春扬   李安男   王帅达  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为实现InP基单片集成光电子器件和系统，对InGaAsP/InGaAsP分别限制异质结多量子阱(SCH-MQW)激光器结构开展量子阱混杂技术研究。通过对InGaAsP量子阱结构进行不同能量P离子注入、不同快速热退火(RTA)条件以及循环退火实现的有源区量子阱混杂技术进行研究,其基本结果采用室温光荧光(PL)谱进行表征。实验发现：不同变量变化皆可获得量子阱混杂效果，其中退火温度影响最为显著，且循环退火可进一步提高量子阱混杂效果；PL谱蓝移随着退火温度、退火时间和注入能量的增大而增大，退火温度对蓝移的影响最大，注入剂量为1×1014 ions/cm2，在注入能量为600keV、750°C二次退火150s获得最大蓝移量116nm。上述研究结果为未来单片集成光电子器件和系统奠定基础。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011409      

雷稳   沈卫强   郭信江  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在视频压缩中，使用基于块匹配技术的运动估计能够有效去除视频序列之间存在的大量时间冗余，对提高压缩的效率有至关重要的作用。采用全搜索算法可以得到最优解，但是算法实现需要大量的运算。于是人们提出许多快速搜索算法。本文介绍了一种新三步法，通过在第一次搜索时增加内环搜索，并应用中止判别技术，可实现对静止块匹配的加速，快速完成搜索过程。本算法在保证一定精度的前提下减少了搜索次数，大大提高了搜索效率。同时对该算法的过程描述，搜索模板等进行分析，采用硬件编程语言完成了FPGA的软核设计，使用工具软件完成了功能仿真仿。结果表明，该算法在FPGA资源占用，功耗以及性能上都十分优越，具有较强的适应性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041001      

程晓悦   赵龙章   胡穹   史家鹏  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对轻量级网络在语义分割速度上较快，但精度较低的问题。在轻量级网络基础上，提出了基于膨胀卷积平滑及轻型上采样的实时语义分割方法。为了提高分割速度，采用进行结构化知识蒸馏的轻量级网络ResNeXt-18作为特征提取网络。设计了膨胀卷积平滑模块(DCSM)及轻型上采样模块(HC-LUM)，用来提高语义分割的精确度。在Cityscapes数据集进行评估，得到了速度为40.2fps的基础上达到了76.8%的分割精度，参数量为11.8M。实验表明，本文提出的实时语义分割方法在保持方法实时性的同时可以得到较好的分割准确度，具有一定的实用价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021017      

杨鹏   刘德儿   刘靖钰   张荷苑  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了有效提取地面点云并提高运算效率，提出了一种结合统计滤波与密度聚类的矿山地面点云提取算法。首先，基于高效的KD-Tree索引算法与统计特征思想进行统计特征的改进，并分析非地面点的空间分布特性；其次，结合二维特征密度空间的分布特性对密度空间进行聚类并分别提取地面点；最后，对各密度空间的提取结果进行求交，即可得到有效地面点。该方法的算法复杂度为 。实验表明：本文算法具有较好的提取精度和效率，经测试，当近邻点取值为36时效果最好，总误差为0.00770，均方差为0.019633；同时，对510519个点的提取计算时间低于27 ，约为传统方法耗时的1/7。此外选择了大面积矿山点云对算法的普适性进行验证。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021107      

陶勇   王肖霞   闫国庆   杨风暴  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对计算鬼成像采样过程中出现的数据扰动及采样次数不易较多所引起的鬼图像质量较差的问题，本文提出了一种基于Tikhonov正则化的计算鬼成像方法。该方法利用一个表征噪声强度的约束项，将计算鬼成像问题转化为信号误差与噪声强度最小化的数学问题，并以广义交叉验证法通过选取合适的正则参数来重构待测物体的鬼像。实验结果表明，本文算法在干扰情况下明显优于传统鬼成像、差分鬼成像和伪逆鬼成像，具有较强的稳定性；在无干扰情况下，也明显优于传统鬼成像、差分鬼成像，且不差于伪逆鬼成像。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021016      

严春满   陈佳辉   马芸婷   郝友菲   张迪  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对QR码在光照变化、污染、破损等情况下识别率低的问题，提出了一种多块局部二值模式（MB-LBP）结合改进灰狼算法（GWO）优化支持向量机（SVM）的QR码识别算法。算法首先采用提升小波变换分离出图像的高低频分量，将二级低频和水平高频分量分成互不重叠的子块，分别提取每个子块的MB-LBP特征并融合；然后运用主成分分析（PCA）对样本集进行特征降维；最后采用SVM算法对QR码数据建立分类模型。为进一步提高分类精度，在标准GWO基础上引入基于对数函数的非线性收敛因子提升其寻优性能，并使用改进GWO优化SVM模型。实验根据不同高低频结合方式、SVM优化算法对识别性能进行了测试，结果表明本文方法在识别速度和分类精度方面都有明显提升，且具有良好的鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021015      

董吉富   刘畅   曹方伟   凌源   高翔  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对基于全卷积孪生网络算法SiamFC在相似目标共存和目标外观发生显著变化时所导致的跟踪失败问题，本文提出了一种基于注意力机制的在线自适应孪生网络算法（AAM-Siam）增强网络模型的判别能力，实现在线学习目标外观变化和背景抑制。首先，分别在模板分支和搜索分支加入前一帧跟踪所得到的结果弥补网络在应对目标外观变化的不足。然后通过空间注意力模块和通道注意力模块实现不同帧之间的特征融合，从而在线学习目标形变和背景抑制，进一步提升模型的表征能力。最后，在OTB跟踪基准库上面进行详尽实验,实验结果表明所提算法在OTB50数据集上的精确率和成功率比基础算法SiamFC分别高出了4.3个百分点和3.6个百分点。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021510      

张春婷  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

一阶段回归跟踪框架由于其快速且易于训练的性质吸引了很多研究者的注意。当前的一阶段回归网络可以通过多分支响应图的融合获得多级语义信息。然而，现有算法的响应图融合方法主要基于简单的逐元相加或相乘运算。在本文中，我们提出了一种新的跟踪模型，它集成了基于双线性卷积神经网络的新型响应图融合方法，而不损失空间分辨率。 我们的算法第一个将双线性卷积神经网络引入跟踪领域中，并且用于回归响应图的融合。双线性卷积实际上是两个矢量之间的外积操作。我们在OTB2013基准数据库上测试我们的算法。结果表明，与现有的跟踪算法相比，我们已经取得了最好的结果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041501      

于春雷   王孟   冯素雅   王世凯   王璠   楼风光   张磊   陈丹平   胡丽丽  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

近年来，由于掺镱大模场光子晶体光纤在高峰值功率皮秒超快激光放大器方面的重要应用而得到了广泛的关注。本文简要分析了掺镱大模场光子晶体光纤的研制难点，介绍了国内外掺镱大模场光子晶体光纤的研究进展，以及应用于掺镱大模场光子晶体光纤制备的掺镱石英玻璃芯棒制备方法及其光学、光谱性能，重点介绍了上海光机所基于溶胶凝胶工艺制备大直径、低NA掺镱石英玻璃芯棒玻璃，大模场掺镱光子晶体光纤的制备以及用于皮秒脉冲激光放大的研究进展。最后对掺镱大模场光子晶体光纤的研发及应用进行了总结及展望。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.170602      

刘美菊   曹永战   朱树云   杨尚奎  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对计算机视觉中的目标跟踪问题，提出了基于卷积神经网络提取深度特征并与边缘特征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到目标的一部分空间结构、形状等特征。卷积神经网络的高层网络可以获得相对比较抽象的部分语义信息。本文采用VGG16卷积神经网络，将其第2个卷积层Conv1-2、第4个卷积层Conv2-2和最后一个卷积层Conv5-3提取的深度特征与边缘特征进行特征的自适应融合来实现视频目标跟踪。本文在OTB100数据集上来对我们的方法进行实验验证与分析，结果表明，本文的方法能够对目标实现更加准确的定位。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第04期 pp.041502      

徐伟   王晓光   门正兴  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要：采用光钎激光器连续波形对300M超高强度钢进行激光表面重熔处理。分析了相同热输入不同扫描速率下重熔表面的显微组织、硬度以及电化学腐蚀行为。结果表明，表面重熔区域显微组织主要由马氏体以及残余奥氏体组成；扫描速率越大，显微硬度越高，最大显微硬度平均值约为704HV；电化学测试表明，激光重熔后材料表面的自腐蚀电位正移，腐蚀电流密度下降，其中当扫描速率为200mm/min时，重熔层的耐蚀性最好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011404      

葛启杰   史金龙   孙蕴瀚  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

物体表面起伏、场景存在阴影时，采用传统结构光解码方法易出现：条纹边界提取错误，且当实际测量条纹图像与对应边界不一致时，会导致解码误差。针对此问题，在双目结构光系统下，提出了一种基于二值空间的条纹边界编解码方法。首先，提出二值空间的定义，包括定义子空间、准则等；接着，按投影顺序将投影图案分层，并为第一层条纹图像构造初始二值空间；然后，根据初始二值空间内黑白条纹的顺序，分别在两个子空间内提取第二层条纹图像的边界线；此后，重复上述操作，每一层条纹图像的边界线都从上一层构造的二值子空间内提取。在此过程中：同时考虑左右视角下二值空间的状态一致性，按边界线提取顺序对条纹边界解码。对于断开边界，则根据二值空间的方向在空间内连接边界线；最后，分别拟合正、反条纹边界点的灰度直线，通过求直线交点得到亚像素边缘点。实验结果表明，该方法能完整准确地提取条纹边界线，解码正确率为100 %，对平面重建的误差为0.0992 mm，并且对复杂场景的条纹图像具有较强的抗干扰性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021509      

边培莹   尹恩怀  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对激光选区熔化（SLM）工艺参数的匹配性对成形质量的影响，对激光功率在不同扫描速度、不同扫描方式下选六组工艺参数进行实验设计，分别反映在不同工艺参数序列下激光功率变化时对熔池形貌及残余应力的影响。通过多组工艺序列的测试统计值发现，随着激光功率增大，激光熔池几何尺寸变大，其残余应力也越大。其主要原因是上述参数序列情况下，激光功率大，热流密度增大，相同层厚与截面下，温度梯度增大，熔池温度增高、熔池尺寸增大，这导致成形件熔融时晶面夹角及晶界间距较大，从而产生较大热应力，对应的成形件冷却凝固后残余应力过大。所以实际应用中，通过合理设计匹配的工艺参数可以得到较好的熔池几何即较好的温度梯度分布，从而减小热应力，进而减小残余应力值，得到较好的SLM工艺成形质量。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011403      

庞正雅   周志峰   王立端   叶珏磊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光雷达运动补偿是智能车动态背景目标检测中不可避免的过程，本文提出了一种基于激光雷达的运动补偿算法。首先通过四元数法求解车体在上一个扫描周期与当前扫描周期位姿变化矩阵。其次，根据静态场景的特点以及历史激光雷达数据帧生成的数据包，利用高斯混合模型对时间T坐标系下的背景进行建模。考虑到高斯混合模型在动态场景下容易失效，因此本文通过运动补偿将动态背景转换为静态背景，再用高斯混合模型对时间T列表中所有历史帧进行处理，得到T时刻运动目标的原点特征点，将特征点与当前帧中符合的点相匹配进一步细化点在当前帧中的新位置。经过实验验证，该方法成功的对背景运动进行估计和补偿，适合应用于三维环境下实时运动目标的检测。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021106      

张乐   金秀   傅雷扬   李绍稳  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文旨在自动识别油菜田间的杂草，提出了基于Faster R-CNN深度网络的油菜田间杂草识别方法，利用COCO数据集的深度网络模型进行迁移训练。首先，以自然环境条件下的油菜与杂草图像为样本，利用Faster R-CNN深度网络模型共享卷积特征，对比了VGG-16、ResNet-50和ResNet-101这3种特征提取网络的结果。同时，该方法还与采用3种相同特征提取网络的SSD深度网络模型进行了对比。结果表明，基于VGG-16的Faster R-CNN深度网络模型在油菜与杂草目标识别中具有明显的优势，其油菜与杂草的目标识别精确度可达83.90%，召回率达到78.86%， 值为81.30%。该深度学习方法能够有效实现油菜与杂草目标的准确、高效识别，对于多类型杂草目标识别的研究提供了基础。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021508      

刘可文   马圆   熊红霞   严泽军   周志军   刘朝阳   房攀攀   李小军   陈亚雷  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对医学图像超分辨率重建过程中缺失高频信息导致的模糊问题，提出了一种基于残差通道注意力网络的医学图像超分辨率方法。提出的方法在残差网络的基本单元上，去除批规范化层以稳定训练，去掉缩放层、添加通道注意力块，使神经网络更加关注含有丰富高频信息的通道，使用亚像素卷积层进行上采样操作得到最终输出的高分辨率图像。实验结果表明，提出的方法相比主流的图像超分辨率方法在客观评价指标如峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）上有显著提升，得到的医学图像纹理细节丰富，视觉体验较好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021014      

李维炜   张小金   王航   罗正钱  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

工作波长位于3 μm的中红外光纤激光器，因其位于水分子以及诸多气体和生物分子的吸收峰，被广泛应用于激光医疗、遥感、大气监测、光谱学和军事领域。本论文首先介绍了3 μm光纤激光器常用的光纤基质和稀土增益离子，分析了3 μm稀土掺杂光纤激光器的工作原理，并且从不同研究视角回顾了3 μm稀土掺杂光纤激光器的研究展。其中，锁模中红外光纤激光器、小型化全光纤中红外激光器和3-4 μm更长波长的中红外光纤激光器是目前研究的主要趋势和热点。随着3 μm中红外光纤激光相关技术的迅速发展，结构更紧凑、性能更优异的3 μm光纤激光器不断涌现，必将大大推动其商业化和实用化的进程，并更好地满足不同领域的应用需求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.170605      

覃阳   肖化   骆开庆  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

通过分析光谱与空间信息的各分类算法，针对基于光谱信息的分类算法分类精度不佳的问题，提出了高斯线性过程和多邻域优化的高光谱图像分类方法。首先，对原始样本数据进行高斯滤波和线性判别降维处理；然后通过多元逻辑回归模型对数据进行分类，得到数据初预测标签；最后联合局部像元空间位置信息，确定预测标签的置信度，通过3层串联的邻域优化层对初预测标签进行校正处理，得到最终分类结果。将本文提出的方法在Indian Pines、Pavia University、Salinas高光谱遥感数据库上对比实验。实验结果表明，本文提出的方法在分类精度和时间效率上有更好的性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021013      

贾志旭   姚传飞   贾世杰   王顺宾   李真睿   赵志鹏   秦伟平   秦冠仕  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

中红外波段光纤激光光源在基础科学研究、光通信、生物医疗、环境监测以及国防安全领域有着重要应用。超连续谱（SC）激光光源和稀土离子掺杂光纤激光器是目前研究较多的两类中红外波段激光光源。面向该类光源应用需求，笔者研究组经过大量实验探索，筛选出一种具有较好稳定性和较高损伤阈值的氟碲酸盐玻璃光纤，并利用其作为非线性介质研制出了光谱范围覆盖0.6~5.4 μm的宽带SC激光光源和平均功率~20 W、光谱范围覆盖1~4 μm 的SC激光光源；制备出具有较强抗潮解能力的Ho3+离子掺杂AlF3基玻璃光纤，并利用其作为增益介质，获得了波长为~2868 nm的激光输出；研制出具有较低声子能量的Ho3+离子掺杂InF3基玻璃光纤，并利用其作为增益介质，获得了波长为~2875 nm的激光输出。本文总结了氟碲酸盐玻璃光纤、AlF3基玻璃光纤和InF3基玻璃光纤的特点及相应激光器的研究进展。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.170604      

王桂梅   李世超  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了解决传统二氧化硫检测仪光路荧光数量少，采集精确度低的问题，基于紫外荧光法对传统光路进行改进。光路通过透镜对光源进行平行准直以及汇聚，利用窄缝减弱杂散光的干扰，完善了传统光路结构的缺陷，提升了检测精度。通过Zemax对新光路和传统光路进行仿真，对比点列图、探测视图得出新光路的RMS半径减小到35.439μm，GEO半径减小到50.194μm，气体与光源接触区域光强提高。实验数据表明新结构的二氧化硫浓度示值误差与传统仪器相比由2%缩减为1%，提高了检测精度。以上改进能够有效解决上述问题，适用于二氧化硫检测仪的设计

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011203      

赵栓峰   黄涛   许倩   耿龙龙  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对双目视觉深度估计成本高、体积大以及监督学习需要大量深度图进行训练的问题，为实现无人机在飞行过程中的场景理解，提出一种面向无人机自主飞行的无监督单目深度估计模型。受双目深度估计的启发，该模型将无监督单目深度估计问题转化为图像重构问题。首先，为减小不同尺寸目标对深度估计的影响，将输入的图像进行金字塔化处理；其次，针对图像重构设计一种基于ResNet-50进行特征提取的自编码神经网络，该网络基于输入的左视图或右视图以及生成对应的金字塔视差图，采用双线性插值的方法重构出与其对应的金字塔右视图或左视图；最后为提高深度估计的精度，将结构相似性（SSIM）引入图像重构损失、视差图一致性损失，并且联合视差平滑度损失、图像重构损失、视差图一致性损失作为训练的总损失。实验结果表明，经过在KITTI数据集上的训练，该模型在NYU Depth v2数据集上平均相对误差为0.183，均方根误差为0.613，对数空间平均误差为0.065，基本满足无人机自主飞行对深度估计准确性的要求

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021012      

苑立波  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

作为空分复用的多芯光纤成为进一步增大光纤通信容量的最后一块处女地，近几年来格外引人注目。在解决扩容增速方面，已经有了大量的报道。本文则围绕多芯光纤的基本性能，特别是在非光纤通信及其传感应用方面，给出了较为全面的综述。文中讨论了多芯光纤有关的问题，包括：芯间耦合与串扰问题，多芯光纤的传输特性与弯曲特性，多芯光纤的分束与连接技术，多芯光纤的锥体耦合技术等多芯光纤在光通信技术领域中涉猎的核心问题，同时也讨论了新型中空椭圆型多芯保偏光纤，并给出多芯光纤在大功率光纤激光器、光纤干涉方面若干应用实例，重点介绍了多芯光纤在传感领域的若干应用。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.170612      

蔡雨   黄学功   张志安   朱新年   马祥  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要：目的：为了满足自动驾驶、人机交互等任务对语义分割算法准确度和实时性的要求，提出了一种基于特征融合技术的实时语义分割算法。方法：首先，利用卷积神经网络自动学习到图像深层特征的功能，设计了一个浅而宽的空间信息网络输出低级别的空间信息，以保原始空间信息完整性并生成高分辨率特征。接着，设计了一个语境信息网络来输出深层次高级别的语境信息，并引入了注意力优化机制来代替上采样，优化网络的输出。最后，将两路输出特征图进行多尺度融合，再上采样得到了与原始输入尺寸相等的分割图像。两路网络并行计算，提高了算法的实时性。结果：该网络框架在Cityscapes数据集上取得了68.34%的均交并比比（Mean Intersection over Union，MIOU）。对于640x480的图像输入，在一块NVIDIA 1050T显卡上的速度为14fps。结论：准确度上大幅超越现有实时分割算法，基本满足人机交互类任务对实时性的要求。。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021011      

姜策   胡岸明   何为  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对当前车牌识别系统存在复杂环境以及车牌倾斜的情况无法精确定位的问题，本文提出一种基于卷积神经网络的端到端车牌精确定位算法，对车牌的坐标精确计算。通过Faster RCNN网络对输入车辆图片中的信息进行处理，提取候选区域的特征映射，利用特征映射计算车牌的精确坐标。实验结果表明本文提出的算法在OpenITS数据库的功能评测数据库识别准确率为99%，性能评测数据库的识别准确率为85%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021010      

聂清彬   潘峰   吴嘉诚   曹耀钦  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

对于标准蚁群算法用于云计算资源分配和调度问题过程中存在的不足，提出了一种基于提高负载均衡度，缩短任务执行时间，降低任务执行成本的改进自适应蚁群算法, 改进算法以能够为用户提交的任务求解出执行时间较短、费用较低，负载率均衡的分配方案为目标，通过CloudSim平台对传统蚁群算法、最新的AC-SFL算法，改进自适应蚁群算法进行仿真实验对比。实验数据表明，改进后的自适应蚁群算法能够快速找出最优的云计算资源调度问题的解决方案，缩短了任务完成时间，降低了执行费用，保持了整个云系统中心的负载均衡。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.010603      

贾镕   王峰   刘晓  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

潜指纹是刑事侦查中重要的证据，针对基于紫外偏振成像技术的潜指纹无损检测研究的需要，采用背照式SCMOS探测器，研究提出了紫外偏振成像方案。在研究分析了紫外偏振成像基本工作原理的基础上，设计了由双胶合透镜光学系统、异步旋转机械结构和自动调谐电子学系统构成的分时型紫外偏振成像探测系统，实验验证了系统的功能和性能。结果表明，利用该系统可以实现潜指纹等弱特征目标的无损检测，相较传统强度信息，该方法获取的偏振信息提高了目标与背景的对比度，凸显了目标的细节特征，为偏振成像探测在潜指纹无损检测的应用提供了实验依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021105      

石晓卫   苑慧   吕茗萱   蔡佳惠   张先增  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

虚拟现实（Virtual reality，VR）与其所衍生的增强现实（Augmented reality，AR）和混合现实（Mixed reality，MR）能把携带三维信息的虚拟场景与真实世界相互叠加，极大地提升用户感官世界的直观性、精准性、实时性。该技术的推广与应用，将会给医学领域带来变革式发展。本文剖析了VR/AR/MR的概念并简述其发展历程，分别就虚拟现实和增强现实在医学领域的应用做了阐述，并通过微软产品HoloLens的特点分析了基于混合现实的解决方案在医学领域的优势。最后归纳了VR/AR/MR目前在医学领域所存在的不足，并对未来的发展趋势进行了展望。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.010006      

于博   马书浩   李红艳   李春庚   安居白  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对可见光图像表现不足及红外图像检测与分割任务中颜色信息缺失，特征细节模糊带噪,当目标数量较多时传统方法提取过程速度较慢等问题，提出了一种用于远红外图像的优化YOLO检测与分割网络模型。提出的两个优化点分别为：①综合分析实验使用的两种远红外数据集后使用K-means++聚类算法寻找多尺度预测标记框尺寸；②使用局部检测位置自适应阈值分割方法对检测目标进行像素级实例分割。实验结果表明，本文提出的优化算法在FLIR公开数据集与本文数据集的测试集中检测速度分别为29帧/秒与28帧/秒，保证了实时输出的要求，行人检测准确率分别达到75.3%与77.6%，分割结果平均交并比达到70%-90%。证明了本算法具有良好的鲁棒性和普适性，在远红外图像中可快速有效的检测行人并生成实例掩膜。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021507      

张文飞   孔伟金   李宗文   邢飞   张芳   葛筱璐   付圣贵  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

超短超高能量脉冲激光作为研究光和物质相互作用的有力手段而得到了广泛研究，啁啾脉冲放大系统是产生这种激光的关键组成部分，其中脉宽压缩光栅作为啁啾脉冲放大系统的核心组成器件起到至关重要的作用。金属/介质膜光栅以其高衍射效率、宽工作带宽及高激光损伤阈值等优良特性受到了众多的关注，本文详细综述了金属/介质膜脉宽压缩光栅的发展概况，重点分析了金属/介质膜光栅的设计原理和制作工艺，并且展望了金属/介质膜光栅的发展前景，该综述有助于对金属/介质膜脉宽压缩光栅的全面了解。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.010004      

陈泽锋   吴庆阳   陈顺治   李奇锋   卢晓婷   黄浩涛  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

目前主流的图像配准算法，如SIFT（Scale Invariant Feature Transform）、SURF(Speeded Up Robust Features)算法，其配准精度依赖于从图像中提取的特征点，如果待配准图像特征点不明显，基于特征点的配准算法的精度难以保证。针对特征点不明显的拼接场景，本文提出一种基于频谱和空域特征匹配的配准算法。基于傅里叶频谱图的旋转中心不变性，将空域中两幅待拼接图像绕任意一点的旋转角转化成绕频谱图中心的旋转角。利用极坐标系和笛卡尔坐标系的变换关系，将绕频谱图中心的旋转量转化为一维方向的平移量，使用SAD（Sum of Absolute Difference）算法求得旋转角。利用求得的旋转角将两幅图像变换为没有相对旋转的两幅图像，再利用SAD算法求得平移矩阵。本文提出的配准算法能够解决特征点不明显的图像配准问题，且配准精度较高，速度较快，适用于进行图像的连续拼接，获取全景图像。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021005      

何亚   王继芬  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为实现拉曼光谱检测和数据分析对木器漆的快速无损检测和精确识别与分类，实验采集并获取晨阳等3类品牌木器漆样本的拉曼光谱，并考察基线校正、平滑、一阶导数和二阶导数等不同预处理方法之间的处理效果，建立特征比值、Fisher判别、KNN三组模型。实验表明，特征比值法中能以I1358cm-1/1239 cm-1表征三种木器漆特征；基于Fisher判别的基线校正、平滑和二阶导数处理的拉曼光谱模型分类准确率最好，为97.1%，在同种预处理下，KNN判别模型准确率仅为68.2%。综上，二阶导数组合拉曼光谱结合特征波段-Fisher-KNN法能为木器漆品牌的准确检测提供新的快速无损分析手段，且模型检测精度高，方法具有普适性和一定的借鉴意义。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.013001      

尚晓峰   李世硕   王志国   赵吉宾   赵宇辉   何振丰   聂长武  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文利用等离子弧沉积316L不锈钢粉末，在高沉积速率下获得致密无缺陷的单道试样。首先研究了沉积电流、扫描速度、送粉速度与试样的高度、宽度、沉积角之间的2规律。其次，对沉积试样的微观组织和组成成分进行了检测和分析。结果表明：沉积角的大小随着送粉速度的增大而增大，随着沉积电流的增大而减小，而沉积角与扫描速度之间的关系较为复杂，并未呈现明显规律；沉积角主要是锐角，有利于含搭接试样的沉积。沉积电流对宽度影响最大；扫描速度对单道试样高度影响最大；试样组成成分分布均匀，凝固组织为奥氏体和铁素体。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011601      

陈继华   孙荣旭   张斌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

后方交会求解相机的外参数是摄影测量及机器视觉等领域的一个基本问题，尤其是在无人机摄影测量、工业摄影测量等应用中，存在任意姿态的相机旋转角，算法能否适应任意旋转角是求解成功的关键。提出了一种新的后方交会算法，利用三个控制点建立一个临时坐标系，以三个控制点在临时坐标系下的部分坐标分量为0的特点，将后方交会求解转换为一个三元二次方程组的求解，三个控制点的图像坐标数据可为方程组的迭代求解提供初始值，使求解过程更加可靠。试验表明本方法有效，且迭代求解收敛性好，参数求解准确。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021504      

袁飘逸   张亚萍  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文提出了一种可用于改进图像超分辨率重建质量的双判别器超分辨率重建网络DDSRRN，通过在GAN的基础上增加一个判别器，将Kullback-Leibler（KL）和反向KL散度组合成一个统一的目标函数来训练两个判别器，利用这两种散度的互补统计特性，有效地在多模式下分散预估计密度，从而有效地避免了重建过程中网络模型的模型崩溃问题，提高了模型训练的稳定性。针对模型损失函数的设计部分，首先使用Charbonnier损失函数来构建内容损失，利用网络中间层的特征信息来设计感知损失和风格损失，最后在重建层为缩减图像重建时间在网络结构中引入反卷积来完成图像重建操作。实验结果表明本文方法在主观视觉上具有锐边和丰富细节，获得了更好的主观视觉评价和客观量化评价，网络泛化能力好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231010      

杨成俊祎   徐军   高旸   陈召远  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在自由空间激光通信过程中，传统望远镜式光学天线存在体积大和信噪比不高的问题，针对激光通信系统对光学天线的小型化、集成化需求，本文设计一种硅基亚波长光栅耦合器作为光学天线的接收端。在光栅基本原理的分析基础上，设计了一种具有偏振不敏感特性的亚波长光栅耦合器，仿真优化参数并制作实物进行实验。实验结果表明，当波长为1560nm时，峰值耦合效率为48.6%，1dB带宽为40nm；当波长为1553nm时，TM模和TE模的耦合效率相等为45.8%，实现了TE模和TM模的共同耦合，具有偏振不敏感特性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.010501      

庞正雅   周志峰   王立端   叶珏磊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

泊松算法在重建时物体边缘容易产生未封闭的曲面，最终建成的物体表面粗糙、存在孔洞等问题，本文提出一种改进的三维点云重建算法。该方法首先用统计滤波器对点云简化去噪，消除重建表面的锯齿状现象；然后建立点云间拓扑结构，对点云法向量进行法向重定向以减少法向指向的二义性；最后将具有磁盘拓扑结构的点云映射到平面，将二维三角剖分方法应用于平面参数化，给二维点提供三角形连通性，并将其传输回三维点云形成网格曲面。经过实验验证，该方法可以有效地去除噪声点，构建更加规则的三角形网格，并有效的去除伪封闭曲面，对带孔洞的表面点云重建效果明显改善且重建时间降低。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021102      

刘今越   王晓帅   李洋   贾晓辉  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为满足日益提高的机加工精度要求，需要在加工前对刀具轮廓参数进行精密测量。常用的基于视觉的刀具测量方法在测量轮廓参数时以刀刃轮廓曲线角点作为轮廓分割点进行分段拟合，在测量严重磨损甚至崩刃的刀具时，易出现角点提取误差大或提取失败问题，从而引入较大的测量误差。针对此问题，本文提出了一种基于单一函数表达式的刀刃轮廓散点的整体拟合方法，由于刀刃轮廓曲线具有良好连续性和完整性特点，采用改进的K-余弦曲率算法提取刀刃轮廓曲线角点，并使用最小二乘法进行分段拟合，而后确定了刀刃轮廓曲线的单一表达式，并通过Levenberg-Marquardt迭代法进行非线性整体拟合。实验分析表明，整体拟合方法在测量严重磨损刀具时，在保证目标函数曲线连续性的基础上，可提高拟合精度20%以上，大幅度提高了刀具的测量精度及算法的鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021505      

闫芬婷   王鹏   吕志刚   丁哲   乔梦雨  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

随着卷积神经网络的发展，多人姿态估计成为步态识别、人体行为识别、人机交互等领域的基础研究课题。针对图像和视频中多人姿态估计存在人体边界框定位不准确、困难关键点检测精度有待提高等问题，本文设计了一套基于自顶向下框架的实时多人姿态估计模型。首先将深度可分离卷积加入目标检测算法中，提高人体检测器运行速度；然后基于特征金字塔网络结合上下文语义信息，采用在线难例挖掘算法解决困难关键点检测精度低的问题；最后结合空间变换网络与姿态相似度计算，剔除冗余姿态，改善边界框定位准确性。本文提出模型在2017MS COCOTest-dev数据集上平均检测精度比Mask R-CNN模型提升了14.84%，比RMPE模型提升了2.43%，帧数达到每秒22帧。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021006      

刘燕德   张雨   徐海   姜小刚   王军政  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

石榴作为一种营养丰富、抗氧化性好的水果，其品种繁多，产地复杂，且品质差距较大。本文基于可见/近红外漫透射光谱技术，探讨了四川和云南两省石榴品质快速无损检测的可行性。首先，利用能够有效抑制杂散光影响的动态在线检测装置采集石榴的近红外光谱，并测量糖度真值。结合主成分分析法对不同产地的石榴进行聚类分析，能够大致地将样品分为两类，并且建立了不同产地石榴的偏最小二乘判别分析模型，模型的判别准确率为97%以上。同时，采用多种预处理方法（S-G平滑，归一化，基线校正，MSC等等），建立了两类石榴的单一模型。结果表明，基线校正的效果明显优于其他方法，所建立的四川石榴模型的预测集相关系数Rp为0.82，均方根误差（RMSEP）为0.37，建模集相关系数Rc为0.90，均方根误差（RMSEC）为0.31；云南石榴模型的预测集相关系数Rp为0.81，RMSEP为0.33，建模集相关系数Rc为0.87，RMSEC为0.27。在后期采用未参与建模的样品的分选验证实验中，两个产地石榴的判别率为95%，糖度的分选准确率达到92.5%。结果表明，近红外光谱在石榴产地的判别和糖度的分选上具有重要意义，可为以后的石榴在线分选研究提供依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.013002      

吴海华   蔡宇   刘力   范雪婷   邢垒  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文在制备石墨烯/聚乳酸（Polylactic acid，PLA）复合线材基础上，利用熔融层积成型技术（Fused deposition modeling，FDM）快速制备了单层均质样件，研究了不同石墨烯含量对其电磁参数的影响规律，并基于传输线理论计算分析了其吸波效果，选择了石墨烯含量较低复合线材作为“透波层”的打印材料，石墨烯含量较高复合线材作为“吸收层”和“再次吸收层”的打印材料，并基于四分之一波长理论确定了吸收层、再次吸收层的匹配厚度范围。设计制造了由不同石墨烯/PLA复合材料组合而成的三层吸波体，测试结果表明：三层吸波体吸波效果远优于单层均质吸波体，且当选取重量分数为5%（5wt%）石墨烯/PLA复合线材、7wt%石墨烯/PLA复合线材、8wt%石墨烯/PLA复合线材分别作为透波层、吸收层和再次吸收层打印材料时，可以获得最佳吸收效果，在13.3~18GHz频段内的反射率均小于－10dB，在17GHz时有－30dB的最大吸收峰值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011602      

林杰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文提出一个理论方案，在耦合腔中实现两原子间最大纠缠态的制备及稳定。文中，双能级原子与两个量子化的腔场之间都是大失谐作用。同时，每个原子额外受到两列微弱经典场的非共振驱动。引入非局域的玻色膜，发现两个原子都与其中一个集合光腔膜共振作用，而与另一个集合光腔膜大失谐作用。在缀饰态子空间中，通过经典场的幺正动力学和集合光腔膜的耗散通道联合作用来制备目标稳态。稳态的制备并不要求有特殊的初态，数值仿真表明可以获得高保真度的Bell态，并且方案对系统参量的细微抖动具有鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.012701      

舒林森   王家胜  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

利用YAG脉冲激光焊接系统对焊1 mm厚1Cr17Ni2不锈钢薄板试件，开展了焊缝金相组织分析、接头抗拉性能和显微硬度试验，研究不同离焦量对1Cr17Ni2薄钢板激光焊接接头组织与性能的影响。结果表明：激光自熔性对接焊在1Cr17Ni2薄钢板的焊缝处产生了组织分区，母材区组织主要是铁素体和马氏体，热影响区出现了板条马氏体组织和少量带状分布的δ铁素体，而焊缝区组织主要以马氏体为主；随着离焦量增加，焊缝熔深逐渐减小，熔宽先增大后减小，焊缝处马氏体含量逐渐减少，接头的抗拉伸性也逐渐降低；接头硬度呈现出焊缝区（WZ）>热影响区（HAZ）>母材区（BM），整体硬度随着离焦量的增大而减小。当离焦量取-5.5mm时，热影响区马氏体板条束群细小均匀，焊接成形质量好，接头抗拉性能优良。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011401      

曾梦媛   尚振宏   刘辉   李健鹏  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要 针对传统手工特征表达能力不足和滤波器模型存在误差累积的影响，提出一种融合多层卷积特征自适应更新的目标跟踪算法。该算法首先采用分层卷积神经网络提取图像特征，利用线性加权的方法融合多层卷积特征预测目标位置；然后利用多尺度下目标卷积特征确定目标最佳尺度；最后利用平均峰值相关能量评价目标响应的置信度，根据相邻两帧目标图像的帧差均值和位移评估目标的运动情况，根据预测位置可信度和目标图像外观变化，调整滤波器模型的学习率。在OTB-2013公开测试集上验证本算法性能，并与现有基于相关滤波的主流运动目标跟踪算法相比，实验结果表明，本算法在精度和成功率上表现更优，且在复杂情况下鲁棒性更强。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021008      

林雅婷   许建树   谢树森   林居强  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

各种致病因子持续损伤肝脏将导致肝纤维化，控制肝纤维化的发展可以预防更严重的肝脏疾病，腺苷受体作为一种肝纤维化细胞信号通路中的关键调控因子，具有重要学术研究价值。光学方法是研究活细胞形态、结构与功能的重要手段，极大地推进了肝病检测的发展，在肝纤维化研究中占有重要地位。本文将重点阐述目前光学方法中荧光成像及光谱分析技术在肝纤维化研究中的应用，并展望其发展的方向和面临的挑战。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.010003      

侯春萍   蒋天丽   郎玥   杨阳  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

人体动作识别与身份识别之间存在潜在相关性，相关任务间的信息共享可以提升模型的学习效率与泛化性能。为弥补单任务识别未充分利用相关任务监督信息的缺陷，提出了一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）的多任务识别模型。该模型引入注意力机制，对任务共享层的特征进行重校正，并结合多尺度结构进行特征融合，最后在任务特定层上进行多任务识别。针对共享特征空间内类分布不紧凑导致的模型泛化性能降低问题，本文模型引入中心损失函数与均方误差损失函数，与传统的交叉熵损失函数相结合，共同优化模型。实验结果表明：所提模型在人体6个动作类别和15个身份类别上的最高识别准确率分别可达100%和99.93%，两种任务上识别的总准确率可达99.93%，均优于任务独立识别时的各项准确率，说明所提模型能更有效地同时完成人体动作及身份识别任务。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021009      

汪成程   范荣华   吴根柱   彭保进   张峰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为提高光纤传感器磁场检测中敏感度，进一步实现弱磁场环境中高精度场强勘测。本文提出一种基于磁流包覆与冷却拉锥透射式全光纤高灵敏磁场传感器，拉锥过程采用间歇式停顿冷却技术，可更加便捷获得高质量干涉谱，减缓光子晶体光纤空气孔塌缩，制作工艺简单，具有可操纵性强，灵敏度高，损耗小等优势，实现了高灵敏磁场环境实时在线检测，并对传感器的变温影响进行了讨论。实验结果表明，PCF拉锥长度5.5mm，腰椎直径75um时,具有良好干涉光谱，0-78 Oe磁场范围内，灵敏度达95pm/Oe，线性拟合度为98.31%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.010602      

李启辉   丁亚林   修吉宏   刘重阳   蔡一铭   廖劲峰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对传统检焦法复杂度高、稳定性差等问题，提出一种基于图像处理的自准直检焦方法。通过自准直法与图像处理相结合的方法来提高检焦系统的适应性与检焦精度，利用系统离焦距离增大成像分辨率降低特性，设计空间频率连续变化的辐射状靶标，避免靶标在系统离焦后对比度变化小的问题。仿真实验选用清晰度评价函数算子计算不同靶标离焦序列图的特征值曲线，结果表明辐射状靶标特征值曲线的灵敏度、无偏性、单峰性均优于Lena图和光栅靶标，且本文检焦法比传统自准直检焦法的检焦精度提高约19.6%，满足光学系统对离焦量允许值的要求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021104      

郑舟   邹永刚   石琳琳   房俊宇   王海珠   范杰   崔超   徐莉   马晓辉  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文基于严格耦合波理论设计了一种利用液晶作为低折射率材料的Si/SiO2复合高对比光栅，该光栅结构适用于实现液晶可调谐功能的垂直腔面发射半导体激光器件。当940nm TM偏振光入射时，通过优化各项参数得到宽带（Δλ=256nm）高反射率（R＞99%）且具有偏振稳定性的光栅结构，满足垂直腔面发射半导体激光器顶部腔面反射镜要求。液晶折射率改变不影响光栅性能，未来有望将高对比光栅或混合光栅与液晶可调谐垂直腔面发射半导体激光器相结合实现可调谐半导体激光器。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011402      

叶沛   张梅   李桂华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

数字图像相关法（DIC）因其光路简单、适应性好而在位移和应变测量中得到广泛应用。提高整像素搜索速度和亚像素测量精度是DIC追求的目标，在大位移测量中提高DIC匹配速度尤为重要。为此本文提出一种改进的爬山算法，修正了传统爬山法易陷入局部极值的缺点，提高搜素速度，使其适用于大位移测量。用模拟散斑图对改进算法进行实验测试和对比分析，结果表明：当样本子区尺寸选择恰当时，该算法可以较快的搜索速度得到正确结果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021506      

马永杰   陈梦利   刘培培   段瑞国   马芸婷  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

ViBe算法由于其易懂、便于实现、运算效率高等优点在运动目标检测等领域获得了广泛应用，但鬼影、阴影和运动目标不完整等问题也限制了算法的发展。针对ViBe算法在前景检测中的鬼影现象且长时间难以消除的问题，提出一种结合平均背景法改进的ViBe算法。该算法首先采用改进的平均背景法获得真实背景，再对真实背景进行背景样本初始化；然后利用ViBe 算法实现前景检测、背景更新操作，从而消除后续帧检测时出现的鬼影；最后根据形态学相关知识来消除空洞以及干扰目标，使得目标更加完整。实验结果表明，与传统的ViBe算法相比，该算法能够有效地消除鬼影，提高检测精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021007      

刘帆   于凤芹  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为克服方向梯度直方图(HOG)特征在人体行为识别中仅表征动作的全局梯度特征、缺乏局部细节信息、对噪声和遮挡表现不佳的问题，本文提出一种基于全局和局部特征的方法来实现人体行为识别。该算法首先使用背景减法获得人体运动区域；然后通过引入方向可控思想改进HOG特征以增强局部细节信息，同时对加速稳健特征(SURF)特征进行k-means聚类获得词袋模型；最后将融合后的行为特征输入支持向量机(SVM)对行为特征进行分类识别。在数据集KTH和数据集UCF Sports上进行仿真实验，结果表明改进的算法识别准确率分别达到了96.7%和94.2%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021004      

张春琳   刘杰   侯浩杰   李孟春  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于贵金属纳米颗粒阵列的多重表面晶格共振能够在多个波段同时抑制体系辐射损耗，提高共振品质因子，增大局域场强，这对多波长相关微纳光子器件的设计具有重要的意义。本文提出一种采用贵金属劈裂纳米环阵列产生多重表面晶格共振的方法。由于劈裂纳米环磁偶极共振的等效偶极矩垂直于纸面，能够同时向平面上两个方向散射电磁波，这使得磁偶极共振与两个正交方向上的瑞利异常产生耦合成为可能。计算结果表明，在劈裂纳米环构成的阵列结构中，磁偶极共振能够与两个周期方向上瑞利异常形成耦合，从而产生表面晶格共振。特别是当阵列周期不同时，能够同时激发起两个表面晶格共振。此外利用劈裂纳米环的电四极共振也可得到类似的光学响应。这些特性使得贵金属劈裂纳米环阵列在微纳光子器件的设计方面将具有重要的应用价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.202412      

郝春晓   张文涛   王献英   黄逊志  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要 为实现掩模台水平向三自由度高误差的运动定位,掩模台测量系统需要建立准确的多自由度解耦测量模型。本文用二维衍射平面光栅尺建立掩模台自由度位置测量系统,并主要分析由于平面光栅尺和读头产生的多个安装误差，使其测量掩模台位置存在偏差的原因。分析步骤如下：首先结合其安装布局,设计出其三自由度的位移模型；然后结合平面光栅尺和读头的安装误差,分析产生掩模台位置产生阿贝误差与余弦误差的原因,并设计补偿算法,减少掩模台位置误差,再通过MATLAB软件对模型进行仿真,发现耦合系数具有收敛性；最后提出一种校准误差方法：以双频激光干涉仪测量系统为基准,利用最小二乘法拟合平面光栅尺位置模型的自由度耦合系数。实验验证：该算法能有效地对掩模台的阿贝误差与余弦误差进行补偿,使测量系统的不确定度达到5nm 。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231202      

张青哲   王勇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了解决现有利用左右图像总残差的均值来评价双目立体视觉标定精度不够精确的问题，本文提出了一种基于对极约束的双目立体视觉标定精度评价方法。该方法充分考虑了双目立体视觉中左右图像特征的约束关系以及相机标定参数的全局性特征。遵循最小匹配代价原则，该方法利用尺度不变特征变换(SIFT)立体特征匹配法来进行角点检测和匹配。通过左右图像平面上实测角点与其在相对图像平面上对应极线的匹配程度来评价双目立体视觉标定精度，并将这种算法加入标定算法中，实现了在标定实验过程中对相机标定精度的实时评价。实验表明，该方法比采用总残差均值的方法精度更高，精度最高提高了54.1%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231504      

刘新明   李周   陈德明   蔡立华   王前学  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

船载辐射特性测量是目标红外辐射特性测量领域的重要的组成部分之一。针对海上船舶的辐射特性测量需求，特别是近海面和近海岸，水汽、温度和气溶胶的含量变化剧烈，传统模式修正大气透过率,会导致测量误差远远满足不了红外辐射特性的测量需求。本文提出基于参考源实现对近海面目标的辐射特性测量方法，最大限度地提高了辐射特性测量的精度。为了验证上述方法的测量精度，本文基于ф600mm的长波红外辐射特性测量系统进行验证。实验结果表明,该方法的辐射测量误差达到4.31%,优于传统方法的反演精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.230401      

黄留飞   孙耀宁   王国建  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

多主元高熵合金的发现打破了传统多组元合金产生复杂金属间化合物的桎梏，通过其特有的高熵效应反而会生成简单且综合性能优越的相结构。基于此，高熵合金具有许多独特的性能，如力学性能、高温性能和耐腐蚀性能等。文中介绍了高熵合金的成分调控；综述了激光熔覆技术制备高强硬度、热稳定及抗高温氧化、耐腐蚀、耐磨损高熵合金涂层的研究现状；展望了激光熔覆高熵合金涂层的发展前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241406      

陈闯   贾文武   王亚  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文提出了一种利用细胞时域演化特征来表示有丝分裂的方法。首先，该方法提取细胞有丝分裂序列每帧图像的三种不同特征（GIST,SIFT,CNN），针对提取的每种特征，用池化方法在空间和时间维度上对其进行处理。然后，本文将处理后的一系列池化特征组合成一个单一的特征向量来表示该细胞有丝分裂事件的最终特征。组合后的特征向量作为分类器的输入，利用传统的机器学习方法SVM处理了有丝分裂事件的识别问题。最后，将本文方法的实验结果与几种经典方法的实验结果进行对比并证明了本文提出的方法的优越性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241007      

李燊   苏寒松   刘高华   吴慧华   王萌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

随着深度神经网络技术的迅速发展和大规模人脸数据库的出现，人脸识别技术近年来取得了巨大的成功。现有的基于卷积神经网络的人脸识别算法通常学习一种特征映射，使用一个损失函数来强制从不同的类中分离特征和在同一个类中聚合特征。为了增强softmax损失函数学习到特征的区分力，基于欧氏距离的中心损失函数和三元组损失函数，基于角度距离和余弦距离的A-softmax损失函数和AM-softmax损失函数相继被提出，乘性角度距离、加性余弦距离和加性角度距离分别将角度距离和余弦距离纳入到损失函数当中。本文在角度距离损失函数A-softmax的基础上作出改进，将人脸属性融入到训练过程中，如性别和种族，这对一些人脸识别应用程序可能是重要的。使用一个属性驱动损失函数，利用属性邻近性对特征映射进行正则化，我们的方法学习了更多与属性相关的鉴别特征。本文改进算法在人脸验证数据集上均取得不错的效果，如LFW、CFP和AgeDB，验证了该改进算法的有效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241505      

叶开   杨玲   甄小琼   郝勤正  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

能见度是重要的气象要素之一，应用范围广，是天气预报、气象监测、交通运输、环境保护等领域必不可少的指标。同源双光路能见度仪是一种基于数字摄像法的能见度仪，其光源和光路系统直接影响能见度反演结果。针对系统中由于光源和分光系统不稳定造成的反演误差，本文以积分球光源作为同源双光路能见度仪的改进光源，采用远近反射端对积分球光源进行分光，提取相机拍摄到的远近光斑并带入Koschmieder公式求解。试验结果表明：本文提出的积分球光源与LED光源相比，减小了5%的均匀性误差。在不同能见度条件下与LT-31透射式和VPF-730散射式能见度仪进行场外比对分析，本方案的均方根相对误差和相对平均误差都远小于20%，符合WMO对能见度仪测量准确度的误差要求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.240104      

李雪婷   党建武   王阳萍   高凡一  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对基于标识的增强现实应用缺陷，基于自然特征的易受纹理影响且缺少以文字为增强目标的应用问题，提出了基于文字特征的识别注册方法。在模板图像处理中将两种采样方法结合构建多尺度金字塔实现尺度不变性；采用基于快速视网膜特征(Fast retina keypoint,FREAK)改进的算法对文字特征点检测描述；最终实现以文字为识别注册目标的增强现实系统。实验从精度与实时性进行对比验证，数据表明该方法识别精度与时间最优；系统显示，目标在不同操作下仍具有较好实时性及渲染注册效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011502      

陶勇   王肖霞   杨风暴  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对传统鬼成像方法恢复图像差导致的边缘检测困难的问题，本文提出了一种建立在高通滤波基础上的鬼成像改进方法。随机生成的灰度图在被输入空间光调制器前先进行高通滤波处理，通过关联运算恢复出未知物体不同方向上的高频分量，然后根据所使用的滤波方法以相应的重构方法恢复出边缘图像，实现在无需预知物体信息的前提下对未知物体的边缘检测。实验以Kirsch滤波和非下采样轮廓波变换(Nonsubsampled Contourlet Transform，NSCT)为例，表明了相比于传统的鬼成像边缘检测方法，本文算法得到的边缘图像在主观上平滑性更好，清晰度更高，在客观上其边缘信噪比和均方误差指标均有所优化。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第02期 pp.021101      

姜守望   夏振涛   孙永雪   王珂  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

高空间分辨率夜光遥感相机是夜光遥感卫星领域的迫切需求，根据高空间分辨率夜光遥感相机研制要求，采用COOK TMA离轴三反光学结构形式，设计了一个视场为5°×2°、焦距500mm、F数为3.8、工作波段0.4μm~0.8μm的全反射式夜光遥感相机光学系统，采用主次三镜共光轴设计，提高了光学装调的可行性。选择合适的初始结构参数，利用光学设计软件CODE V进行光线追迹和优化设计，结果表明，RMS光斑直径为2.305μm，小于1/8像元，在奈奎斯特频率25lp/mm处，MTF大于0.92，接近衍射极限。采用外遮光罩、挡光环、光阑及消光漆等消杂光设计来降低杂散光水平，利用Tracepro软件对光机系统进行杂散光仿真分析，结果表明，在轴外视场1°到太阳抑制角65.96°范围内，点源透过率在10-11~10-3量级，且在太阳抑制角65.96°时，点源透过率小于1E10-9，满足应用要求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.012201      

徐念   武建伟   魏小保  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

相机和投影仪的标定精度决定了光栅投影三维系统的测量精度。本文提出了一种简单、快速、高精度的标定方法。该方法采用逆向相机模型对投影仪进行标定，避免了相机标定误差的引入，利用自制的9行11列圆点标定板同时对相机和投影仪进行标定，减少了标定过程中投影仪投射图案的数量。在系统的标定过程中，利用投影仪投射的垂直、水平两组光栅图像，建立了其与相机图像的对应关系，进而求得圆形标志点在投影仪图像上的像素坐标，然后利用带有径向畸变的相机模型对投影仪进行标定，最后进行系统的立体标定，确定相机和投影仪间的相对位置关系。实验结果表明所提方法切实可行。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011202      

王宇浩   白小琴   张静   肖燕  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

以非线性薛定谔方程为理论模型，采用分步傅里叶数值模拟方法，对势阱介质中的有限能量艾里-厄米-高斯光束的传输特性以及相互作用进行了研究。结果表明，势阱介质会使有限能量艾里-厄米-高斯光束的光场结构在传输过程中发生旋转。随着势阱强度的增大，光束的光场结构完成旋转所需的传输距离越短。此外进一步探讨了不同初始间隔的两个有限能量艾里-厄米-高斯光束在势阱介质中的相互作用，发现在传输过程中光斑的数量会发生变化。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.240602      

勾鑫聪   田爱玲   朱学亮   王大森   刘卫国  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在干涉测量技术中，干涉条纹对比度对测量精度的影响至关重要。干涉条纹对比度与两相干光的振幅比、时间相干性、空间相干性有关，同时还与相干光的偏振特性有关。因此，本文基于泰曼-格林干涉仪的原理研究了不同偏振态对干涉条纹对比度的影响。同时，为快速计算条纹图像的对比度，本文提出了一种基于matlab的干涉条纹对比度计算方法；最后通过分析对比实验数据获取偏振态和干涉条纹对比度间的关系。该研究成果可运用于干涉仪器或干涉实验中，通过在光源处引入偏振调制来获得对比度高的干涉条纹图像，以提高测量精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241202      

刘东帅   吕彦明   周文军   杨华   王康  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

高效率低成本、制造周期短且无需模具的电弧增材制造技术给大型复杂金属结构件的生产提供了新的方法。本文基于ANSYS参数化设计语言APDL，借助Jmatpro得到高温条件下ER50-6碳钢焊丝材料的物理参数，采用生死单元法实现了电弧增材过程动态模拟仿真。模拟分析了单道单层焊接过程以及焊后冷却的温度场分布与变化规律，并与实验结果对比验证了模拟的可行性与正确性。在此基础上分析了不同基板厚度下电弧增材温度场变化规律，得到了增材最佳基板厚度，并研究了直壁零件单道多层增材过程中的温度场变化规律。实验得到的焊道温度冷却变化规律能够为后续增材制造借助堆焊余温，对成形件进行锻打改性工艺选择合适时机提供重要理论依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241405      

胡一冰   唐晨   陶珊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光学干涉实验获得的条纹图有时会出现照度不均匀的问题，改善照度不均匀现象对于条纹图的后续处理具有重要意义。针对此问题，提出了一种基于多尺度Retinex算法的光干涉条纹图像增强算法，论述了该算法的原理以及实现过程。选取了大、中、小三种不同尺度，结合了各个尺度的优点，并针对光学干涉条纹图的特点，对不同的尺度取不同的权重，得到加权结果。与两种常用的光学图像增强方法进行了对比实验，并通过主观和客观的评价进一步说明本方法的有效性。实验结果表明，对于对比度低且光照不均匀的光干涉条纹图像，本文提出的算法可以显著提高图像的可视性，改善光照不均匀的现象，克服照度不均匀给条纹图后续处理带来的困难。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241006      

文良华   黄琴英   徐勋前  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为提高随机并行梯度下降算法波前像差优化校正的收敛速度，本文从算法原理出发，分析算法迭代中制约其收敛速度的因素，提出了一种基于波前像差梯度平方寻优的随机并行梯度下降算法。本文通过理论公式推导，分析了波前梯度平方和波前随机扰动量的线性关系，并利用远场光斑的归一化二阶矩，近似计算波前像差梯度平方，最终实现波前像差的优化校正。随后采用数值仿真方法对比分析了已有算法和本文算法的收敛速度和校正效果。最后通过菲涅尔波带片波前像差的无波前传感自适应光学校正实验，进一步验证算法的性能。数值仿真和校正实验结果一致表明本文提出的算法具有更快的收敛速度，且适应性更强。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.240103      

高凡一   党建武   王阳萍  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对增强现实系统在复杂环境中跟踪注册鲁棒性不足以及特征搜索空间大的问题，提出了一种结合显著性检测的混合跟踪注册方法。首先，利用均值漂移迭代运算预测候选目标位置，建立峰值位于目标中心的二维高斯函数，生成融合中心先验的视觉显著图；然后，提取目标显著性特征，采用均值漂移算法进行跟踪；另外，根据相似度量系数判断是否利用形变多样相似性匹配算法重定位目标；最后，构建多尺度空间的快速定向二进制描述（ORB）算法进行局部目标区域的特征检测匹配计算得到注册参数，完成虚实融合。实验结果表明，所提出的方法有效解决了目标跟踪算法在背景杂波、目标遮挡、目标丢失情况下跟踪不稳定以及目标检测准确度不高等问题，使增强现实系统更具稳定性和鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241504      

汤慧   周明全   耿国华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对传统匹配方法存在匹配精度低、速度慢等问题，本文提出一种基于扩展的PFH特征的点云匹配算法，该算法采用先粗配再细配的策略。首先利用ISS特征检测算法获取点云上的显著特征点集；其次对特征点进行EPFH特征描述；然后通过采样一致性算法估算刚体变换矩阵，完成待匹配点云和目标点云的初始匹配；接着使用基于树的迭代最近点算法实现两片点云的精细匹配；最后将本文算法分别应用于公共数据集和兵马俑特殊数据集进行实验验证，并与传统方法进行对比。实验结果表明，相比传统方法而言，本文算法具有更高的匹配精度和速度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241503      

王伟锋   金杰   陈景明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

现有的高精度的目标检测算法大都依赖于超深的主干网络（比如ResNet和Inception），无法做到实时检测，相反采用一些轻量级的主干网络（比如VGG和MobileNet）满足实时性的要求，但导致精度的损失，对小目标的检测效果变差。SSD算法具有高精度实时检测的特点，本文以SSD算法的网络结构为基础，通过设计并添加感受野模块增强轻量级主干网络的特征提取能力，同时，设计并引入了特征融合模块，充分利用深层网络提取的丰富的语义信息，在达到实时检测的同时提高了算法的整体的检测精度和对小目标的检测能力。为了进一步验证引入新模块的有效性，算法模型在VOC 2007数据集上进行测试并取得80.5%的准确率，相比于原始SSD算法有3.3%的提升，检测速度可以达到75FPS，整体性能要优于目前大多数算法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2020年第57卷第01期 pp.011501      

岳师怡  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

近年来图像语义分割任务在产业界和学术界获得了广泛关注，成为计算机视觉领域一项基础而重要的任务。随着深度学习和卷积神经网络的应用，图像语义分割的性能得到了大幅度提升，然而，当前图像语义分割算法在语义信息的利用率及不同语义类别之间的区分度上仍然存在欠缺。为了进一步提升语义分割算法的性能，本文提出多层级的上下文信息机制，使用多层级特征对长距离的依赖关系信息以及局部性较强的上下文信息进行提取，增强卷积神经网络特征的信息丰富度与类别区分度。本文提出的多层级上下文信息机制在典型街道场景数据集Cityscapes验证集上达到77.2%的分割精度，实验证明了所提方法的有效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.241005      

杨超普   方文卿   韩昌万   阳帆   刘明宝  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了定量研究分析LED照明节律效应随色温变化规律，选择8种大色温范围（2678 K-7258 K）的LED照明光源，特别是超低色温LED，采集380nm-800nm可见光波段光谱分布数据。分别计算8种LED照明光源的1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值、415nm-508nm波段蓝光占比Rc、节律因子Kc；采用最小二乘法的线性拟合。研究结果表明：色温范围为2678 K-7258 K LED照明光源节律效应随色温的增大而增强；可用1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值和415nm-508nm波段蓝光占比定量表征节律效应强弱；色坐标Z值、415nm-508nm波段蓝光占比Rc、节律因子Kc随色温的变化函数分别为：Z=0.01499+5.24009×10-5×Tc、Rc=1.41985+0.00508×Tc、Kc=0.11895+6.06953×10-4×Tc，相关系数平方R2分别为：0.94427、0.93589、0.9598。以上结论可为LED照明光源节律效应的定量分析，以及高品质健康LED照明产品的开发提供参考。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第24期 pp.243301      

马俊成   赵红东   李宇海   杨东旭   康晴  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对使用传统方法和神经网络对飞机目标分类时遇到的准确率低、分类种类少等问题，本文研究了深度卷积神经网络（DCNN）在飞机目标分类中的可行性。考虑到匹配模型容量、避免过拟合、提高分类性能等不足，设计了9层DCNN模型并使用SGD优化器进行优化。数据集选用6类具有代表性的飞机类型进行实验，提出两种正则化级联的方式防止过拟合并加快了模型收敛速度，最终实现了99.1%的飞机分类准确率，说明了该DCNN模型在飞机目标分类中的有效性。通过归一化混淆矩阵分析分类结果，给出了每类飞机自分类的准确率。此外设计了一组对比实验，用经典的AlexNet在同一数据集上进行测试，结果表明本文设计的DCNN优于准确率为95.5%的AlexNet分类算法。该模型有效地解决了目前飞机目标分类精度低的问题，在军事和民航飞机目标的分类研究中具有一定的参考价值和应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231006      

刘万军   王凤   曲海成  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了使YOLOv2算法在保证检测速度的同时进一步提高目标检测的精确率，在YOLOv2模型的基础上提出了RF-YOLOv2新模型。该模型先将KITTI数据集经过聚类，选出最适合KITTI数据集的候选框个数和候选框尺寸；其次在网络结构的训练部分采用残差块结构增加卷积层，提取更符合目标的特征描述；最后在网络结构的检测部分引入特征金字塔网络，将不同尺寸大小的特征图进行融合，使得低层特征图也具有丰富的语义信息。实验结果表明RF-YOLOv2模型获得了更深层特征、融合了更多尺寸的目标信息，改善了目标检测过程中由于实际道路场景复杂、目标外形和结构多变等特点导致的检测率不高问题，在保证算法实时性的条件下，提高了对目标检测的精确率，对大目标检测效果更佳。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231007      

孙亦晴   蒋昕怡   浦晔雯   张兰兰   张越   高万荣  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在不同的病理状况下，生物体中的微循环会发生结构和功能的变化，因此在进行诊断前可通过监测其中的变化来预先发现某些疾病。扫频光学相干层析术（Swept source optical coherence tomography, SSOCT）可以对生物组织的结构和血流特性实现光学断层成像。本文报道了一种基于SSOCT的重建人体皮下微血管三维结构的新算法。该方法利用我们实验室搭建的手持式人体皮肤微血管扫频光学相干层析系统，采用多帧B扫描对数强度血流图像微分标准偏差计算，获取了人体皮肤在体截面(Cross section)图像和微血管正面图(En face image)。实验结果证明，与现有的对数强度微分标准偏差算法(Differential standard deviation of log-scale intensity, DSDLI)相比，我们所提出的算法能够更好的恢复出血流图像信息，在重建图像中可以明显看到原算法的处理结果中看不出的血流细节，更有利于 OCT 系统在癌症，糖尿病，酒色斑等疾病在医学诊断方面的现实应用。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231101      

张书赫   邵梦   王奕   段宇平   周金华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

新型光束的构建以及光束的传输性质是光学领域的重要基础。特别对于具有无衍射，自加速或自修复等特殊性质的光束，它们在自由空间和光波导中的传输以及应用更是人们关注的热点。虽然波动光学已经发展出相当完备且严格的理论体系，可分析波动方程的解以及它们在空间中的演化，但是缺乏直观形象的表征。几何光学则以光线的方式提供一种直观易理解的方法，除了广泛应用于光学系统设计之外，同样可应用于光束设计和光束传输。随着现代几何光学的发展，光线的物理意义被进一步拓展，光线表征光波传输中有了更为广泛的应用。运用光线可直观表征光束的无衍射、自修复和自加速等特性。本文从基本原理出发，对在现代几何光学中光线意义的发展过程、应用以及研究现状进行了总结，结合基模高斯光束、无衍射光束、Airy光束、具有螺旋相位面的光束以及结构高斯光束这些经典的光束例子，展示了运用光线表征及设计光束的思路。最后讨论了几何光学现存的一些问题以及今后可能的研究方向。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.230001      

乔婷   苏寒松   刘高华   王萌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

近年来，将目标检测与深度学习相结合已经成为计算机视觉领域的一项研究热点。针对目标检测准确率低，物体位置不精准的缺点，本文设计了一种基于改进的特征提取网络的目标检测算法。首先将训练集进行了数据增强；其次设计了一种双通道网络，用作目标检测算法Faster R-CNN的特征提取网络，该网络能够对输入图像的特征更加充分的利用；最后在算法的预测部分，对非极大值抑制NMS机制进行了改进，并对存在多个相近的预测框的位置采取加权求平均的方法。Pascal VOC2007和2012数据库上进行的实验，表明本文设计的算法比经典的目标检测算法效果要好，准确率达到79.1%，提升了3%到4%。验证了本文算法的有效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231008      

刘明明   裴东   刘举   祝东辉   孙浩翔  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要 针对相关滤波器的目标背景不是随着时间建模而导致次优的性能的问题，提出了一种基于方向梯度直方图（Historgram of Orienteed Gradient, HOG）的利用时间正则化及背景感知的滤波器跟踪算法。首先，从真实的背景中提取训练样本，增加训练样本，增强滤波器的分类能力；然后，引入时间正则化，构建遮挡情况下目标重定位模块；另外，采用ADMM算法优化求解目标，降低计算复杂度；最后，采用线性插值策略来更新目标位置和尺度。本文算法采用OTB-2015数据中的100个视频序列与评价标准进行性能测试。实验结果表明，利用时间正则化及背景感知的滤波器跟踪算法精确度达到0.801，成功率得分为0.762，相比KCF算法分别提高了20%和46.8%。本文算法能很好解决目标平面外旋转、遮挡和背景嘈等杂情况下的跟踪问题，具有广泛的应用前景和使用价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231503      

屈治华   邵毅明   邓天民   朱杰   宋晓华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了解决现有主流检测算法在低光照或光照条件强烈变化情况下对交通标志检测精度不足、漏检现象严重的问题。本文提出一种基于图像关键点MCT特征的Adaboost集成算法以降低样本图像对光照变化的敏感性，通过对图像关键点提取并建立弱分类器，增强噪声和部分遮挡情况下算法的抗干扰能力，同时采用多尺度特征融合算法实现交通标志的分类识别。选用德国交通标志数据集（GTSDB、GTSRB）和自建数据集对所提算法性能进行验证，结果表明，在三类数据集中本文算法均具有最佳检测率与识别率，对于低光照条件下的交通标志图像，本文算法的检测精确率为94.96%，对复杂光照环境具有较好的鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.231009      

贺转铃   孙苗   曾晗   贺岳星  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

量子信道不仅能传输量子信息，还可以传输经典信息，我们将量子隐形传态看作量子信道，传输0和1 组成的随机经典信息序列。考虑到经典量子隐形传态，要想在接收端Bob处成功恢复出待传输的信息，在做贝尔基测量的时候需区分四个Bell态，而在实际量子隐形传态的过程中，要准确区分四个Bell态比较困难，将待传输的信息0和1分别编码为 和 ，相当于将经典量子隐形传态中待传输的量子态做了特殊化处理，这样在测量的时候只需区分Bell态的两种，可以通过线性量子光学技术实现。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.232602      

胡军   刘燕德   欧阳爱国   刘洪量  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要：甲醇作为一种可再生的清洁燃料，甲醇的含量对甲醇汽油的品质和性能起着决定性的作用。本文主要探索中红外光谱技术应用于甲醇汽油的甲醇含量检测的可行性，利用中红外光谱检测技术对甲醇汽油中的甲醇含量进行检测研究。中红外光谱容易受到外界环境干扰并且数据量较大，为简化运算量和提高模型精度，采用无信息变量消除、竞争性自适应权重取样以及遗传算法等方法来挑选有效光谱波段，再建立对应的偏最小二乘法模型。最后分别建立PLS、UVE-PLS、GA-PLS和CARS-PLS模型，探索最优的甲醇汽油甲醇含量检测模型。结果表明：CARS-PLS建模效果最好，Rp和RMSEP分别为0.978和1.177。表明CARS算法是一种对甲醇汽油甲醇含量中红外光谱非常有效的波长提取方法，中红外光谱检测技术测定甲醇汽油中甲醇含量是可行的，能够有效简化运算和提高模型检测精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.233002      

李涛   张良   何建安   张思祥   顾大勇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

太赫兹的指纹谱特性和对非极性物质的穿透性，使其在邮件隐匿危险品检测领域有巨大的应用潜力。目前，常用的太赫兹光学参数提取算法存在计算复杂、时间长和需要预知样品厚度的缺点。针对常规算法的缺点和邮件检测实时性高的要求，提出根据太赫兹透射系数幅值直接计算特征吸收频率的方法。该方法只需要一次计算，大大节省了计算时间。为了进一步提高处理速度，放弃多次测量、均值滤波的数据处理方法，提出异常数据滤波加低通滤波的数据处理方法，使数据测量也一次完成。通过蔗糖和二苯甲酮样品的测试，新方法和常规方法得到的特征吸收频率一致。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第23期 pp.233001      

祁鸿   武创   李杰   关柏鸥  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

我们提出了一种基于大空气孔保偏微结构光纤偏振回旋滤波器的光微流折射率传感器。在保偏微结构光纤沿着轴向引入周期性往复扭转结构，可实现光纤中正交偏振模的谐振耦合，通过偏振检测，可得到类似于长周期光栅的透射光谱，从而得到一个偏振回旋滤波器。基于耦合模理论，我们仿真了该器件的透射光谱。在该器件两端与单模光纤连接处分别接入一小段C形光纤，可将待测液体导入和导出微结构光纤的空气孔而不影响单模光纤与微结构光纤的光信号耦合，从而得到一个全光纤的光微流折射率传感器。我们通过有限元分析方法模拟了微流折射率在1.333附近变化时保偏微结构光纤的模式双折射色散曲线，进而可得不同微流折射率的透射光谱，通过追踪光谱波长漂移，得到了7196.4nm/RIU的折射率灵敏度；我们还发现，当按比例缩小光纤尺寸时，可将其灵敏度提升至16754nm/RIU。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.170623      

李鹏   张炎  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为满足复杂场景下视频烟雾检测的实时性，准确率等需求，提出了一种将高斯混合模型与卷积神经网络相结合的视频烟雾检测方法。首先，基于高斯混合模型的背景减除法和形态学方法实现对视频图像中运动目标的提取；其次，结合烟雾检测效率和网络过拟合等问题，设计了用于视频烟雾检测的卷积神经网络模型。最后，由烟雾正负样本图像对卷积神经网络进行训练和测试，在此基础上，对运动目标的网络模型输出进行概率阈值设定，可有效去除训练样本中没有涵盖的非烟干扰项，降低误报率。实验结果表明了该方法的有效性和可行性，其视频烟雾检测准确率达到97.5%，平均烟雾报警响应时间为4.58s,可满足复杂场景下烟雾的实时检测要求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211502      

李卓容   王凯旋   何欣龙   糜忠良   唐云祁  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了解决基于可穿戴传感器的步态事件检测技术高度依赖于个体配合且能耗高、条件苛刻等问题，提出一种基于计算机视觉的足跟着地事件检测算法，可以在不需要参与者合作的情况下，利用普通摄像机实现对足跟着地事件的精确检测。首先提出一种新颖的特征，即连续轮廓帧差图（Consecutive Silhouette Difference Maps，CSD-maps）来表达步态模式。一个连续轮廓帧差图可以将视频帧中行人的连续的轮廓二值图编码到一张特征图中，蕴含丰富的步态时空信息。不同数量的行人连续轮廓帧差会产生不同的连续轮廓帧差图。进而利用卷积神经网络对连续轮廓帧差图进行特征提取和足跟着地事件分类。在公开数据库上，对124名受试者在5个视角下不同穿着状态的视频数据进行训练和测试，实验结果表明，该方法具有良好的检测精度，识别准确率达93%以上。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211503      

徐其峰   陈波  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对光栅型波前曲率传感器，提出一种基于最大类间方差法和质心法相结合的光斑自动定位提取算法，并进行了实验验证。首先使用最大类间方差法对原始光强分布图像进行二值化；然后根据质心坐标对二值化图像进行分割，得到两幅含有单个光斑的二值化图像；接着分别计算两幅图像的质心坐标，作为原始光强图像中两个光斑中心，并在原始图像中进行光斑提取。搭建了基于离轴菲涅尔波带片的光栅型波前曲率传感器实验装置，采用上述方法自动提取光斑，采用拉普拉斯算子本征模式法进行波前复原，并与哈特曼波前传感器的测量结果进行了比较。研究结果表明该算法能够自动提取光栅型波前曲率传感器的光斑，误差小于4个像素。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.220101      

姚永强   林晨   申井义   刘佳   徐欢欢  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要：本文研究了真空试验条件对激光熔覆Ni基WC涂层缺陷的改善及对涂层组织性能的影响。试验结果表明，在真空试验条件下，涂层的组织得到改善，涂层中的粗大树状晶减少，组织更加均匀致密。涂层中的微裂纹显著减少，涂层中几乎没有气孔缺陷。在真空试验条件下，涂层中的金属间化合物可以更加均匀的弥散在Ni基固溶体中，显著提高了涂层的硬度。涂层的摩擦磨损性能也得到明显改善，摩擦系数相对于非真空试验条件下降低了约14%，耐磨性约提高了56%。在真空试验条件下，有效提高了涂层的综合性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221402      

安超   褚金奎   张然  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了改善光栅性能，基于遗传算法，并结合时域有限差分方法，在可见光波段优化设计了一种双层亚波长金属光栅结构。经仿真分析，该结构能够实现蓝色波段的偏振滤波功能，透射率最大值达到77%，消光比最大值达到20dB，半峰全宽FWHM(full width at half maximum)为35nm。通过分析光栅参数对光栅性能的影响，证明该结构具有较大的工艺容差。相比以往结构，优化后的光栅具有更好的透射性能和滤波性能，在偏振导航、偏振探测、显示器、成像传感器等领域具有良好的应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.220501      

左兆陆   赵南京   孟德硕   黄尧   殷高方   刘建国   谷艳红  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

石油烃进入土壤对生态环境造成严重危害，对土壤中污染油进行分类识别是及时处理油污土壤，防止油品继续泄漏的重要手段。本文基于三维荧光光谱法，选择含有不同类型的润滑油、机油、柴油、汽油的土壤样品为研究对象，分提取不同土壤样品的三维荧光光谱，然后基于三维荧光光谱计算了不同样品的荧光强度均值、标准差、重心横纵坐标、相关系数、长轴斜率、偏度和峰度等8个特征参数，并作为不同油类的识别特征。对8个特征参数进行主成分分析，前三个主成分累计贡献率为88.79%，但经聚类分析发现5w-40型润滑油和15w-40型润滑油的主成分混叠较强，无法准确实现分类。然后，将PCA分析得到的三个主成分作为BP-神经网络的输入量，将石油烃有机物的种类作为输出量，以进行油类识别，综合识别率达到95.6%。本文论证了基于三维荧光光谱方法直接从油污土壤中识别污染油的可行性，为后续研究基于三维荧光光谱识别土壤中油类污染物提供了技术支持，具有较好的应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.222601      

常鹏飞   王静鸽   仵祎   李智聪   朱顺利  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

载玻片是生物和医学上用作放置样本的透明玻璃，为了更好地服务于生产过程中对载玻片组分的实时检测，本文采用1064nm的激光烧蚀载玻片，采集不同关键实验参数下的等离子体辐射光谱，选取Si I:288.16nm、CaI:422.67nm、Na I:589.00nm作为分析谱线，以谱线强度和信号稳定性为指标，优化了光谱采集延时、激光能量和重复频率、激光烧蚀方式和透镜到样品的距离等参数。实验结果表明，对于激光诱导击穿载玻片实验系统，最优光谱采集延迟时间为2μs，最优激光重复频率为2Hz，采用单点烧蚀方式可以得到更加稳定的光谱信号，对于焦距为100mm的聚焦透镜，最佳聚焦位置位于样品表面以下8mm，即最佳透镜到样品的距离为92mm，为了避免载玻片被击碎，实验中将单激光脉冲能量设置为150mJ可以得到谱线强度足够高且信号稳定性也满足要求的光谱信号。通过优化实验系统中的关键参数，为采用LIBS技术实时、在线、原位检测载玻片的成分和含量提供了实验依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.223002      

李仁忠   刘哲闻   刘阳阳  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文提出了一种有效的三维点云骨架分割的方法，分割后的结果可用于三维点云物体识别和分类等。首先利用鲁棒性较强的L1中心骨架算法对点云数据进行骨架提取，得到一系列骨架点，然后再把得到的骨架点利用基于八叉树的区域增长分割方法进行分割，选取法向量和残值作为判定标准，最后利用OpenGL库编程，把分割出的各个部分连线。本文对多种形状的点云数据进行实验，包括动物模型、植物模型、人体模型、字母模型等等，均得到了较好的结果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221102      

汤洋   葛茂忠   王太明   项建云  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了研究激光冲击处理对GH3039高温合金疲劳寿命的影响，采用Procudo200型激光喷丸系统对GH3039高温合金薄板试样表面进行冲击处理。利用光学显微镜和X-350A型残余应力测定仪分别观测激光冲击前后试样表层的微观组织和残余应力。采用MTS Landmark 370.10 电液伺服试验系统进行疲劳试验，并利用∑IGMA500 型扫描电子显微镜观测疲劳试样断口。结果表明：激光冲击处理后合金表层晶粒明显细化；试样表面激光诱导的平均残余压应力达到-255.07MPa左右；试样表面粗糙度由0.0346μm增大到0.048μm；激光冲击试样的疲劳寿命是原始试样的2.41倍。残余压应力和晶粒细化是激光冲击GH3039高温合金试样疲劳寿命提高的关键原因。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221401      

刘凯宝   杨晓红   何婷婷   王晖  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

盖革单光子雪崩光电二极管（SPAD）雪崩增益大、响应速度快、探测效率高、易于集成，阵列器件可进行弱光3D成像，在生物化学、量子通信、激光雷达等领域具有重要应用。本文给出了近红外InGaAs/InP SPAD单元工作原理和阵列结构性能，总结了暗计数率、探测效率、后脉冲等的主要影响因素和器件优化方向，概述了近年来SPAD阵列器件的主要技术方案，给出了串扰来源和消除方法，对比了相关研究单位的技术与结果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.220401      

段亚康   罗林   李金龙   高晓蓉  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对天文图像成像分辨率低的问题，基于集中稀疏表示图像超分辨率重建理论，提出一种层次聚类字典训练和相似约束的天文图像超分辨率重建算法。在字典训练阶段，采用新的基于层次的聚类算法对样本图像块进行归类，对每类图像块进行独立训练得到多个紧凑型字典。在图像重建阶段，通过抑制稀疏编码噪声提高稀疏编码系数的准确性，并利用图像的非局部自相似性对重建图像的稀疏系数进行合理估计。此外，通过构建非局部自相似正则化项对图像重建过程进行全局约束。仿真实验结果表明，本文算法可以有效地改善天文图像的分辨率，重建图像在主观视觉效果和客观评价指标上都要优于其他传统的超分辨率重建算法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221004      

王译萱   吴小俊   徐天阳  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对传统相关滤波跟踪算法在目标遮挡、背景嘈杂以及目标形变等干扰下产生跟踪漂移和失败问题，提出一种基于时序一致和空间剪裁的多特征相关滤波跟踪算法。首先，利用 范数作为时序一致模型对相邻两帧的滤波器建立约束，使滤波器模板学习到相邻帧目标的上下文信息，增加算法的抗干扰能力；其次，在训练阶段利用二值矩阵掩膜对滤波器模板的能量分布进行裁剪，使模板信息更集中于目标区域，缓解循环样本造成的边界效应；为了进一步提升目标模板的表达能力，将包含丰富语义信息的ResNet50深度特征引入到跟踪框架中，通过主成分分析法(Principal Component Analysis, PCA)对提取到的深度特征进行降维，采用传统特征结合深度特征的方式提升跟踪结果的精确度和鲁棒性。与5种算法进行对比实验，验证了本文算法在处理目标遮挡、背景嘈杂以及目标形变等干扰时的鲁棒性。算法的源代码和实验结果上传至https://github.com/yixuanWang-jnu/TCSP_Tracking。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221502      

任欣磊   王阳萍   杨景玉   高德成  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

城市区域的建筑物环境复杂，在遥感影像建筑物提取过程中，建筑物与周围环境信息混淆是导致提取精度下降的主要原因之一。针对此问题，提出一种低维特征信息增强的改进U-net神经网络用于遥感影像建筑物提取。首先，借鉴医学影像分割中应用广泛的U-net网络模型对建筑物进行提取；其次考虑到在网络传播过程中低维细节信息逐级削弱，特征金字塔中相应层级上的特征图在与扩张路径同级上的特征融合前，将其先与上一层级的特征图进行融合，进一步优化了提取结果的边缘提取精度。在覆盖范围约340平方公里的遥感影像数据集上进行实验，结果表明本文提出的方法在IoU、pixel accuracy和Kappa系数三个指标上均值分别达到83.9%、92.8%和83.6%，均优于FCM、FCN与经典U-net方法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.222801      

陈强   王强   谷小红   俞跃   凌张伟  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于太赫兹时域光谱技术（Terahertz time-domain specstroscopy，简称THz-TDS）对聚乙烯管道材料的老化及接头缺陷进行检测实验，获得不同老化程度的聚乙烯样品的折射率与吸收系数并对管道接头的典型缺陷进行成像检测。实验结果表明，随着老化时间的增长，聚乙烯在0.2~2.0THz频段内的折射率未发生明显变化，该频段内材料的吸收系数随着老化时间的增长出现明显的下降。太赫兹图像中缺陷区域与无缺陷区域的像素点存在明显区别，从图像中可以分辨出缺陷的位置以及大致的轮廓。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.223001      

苗长伟   唐志荣   唐英杰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

点云配准是三维重建过程的核心问题之一，针对点云散乱、数据存在缺失以及噪声干扰情况下配准效率、精度低的问题，提出一种基于相关系数平方和最大（MCC）的点云配准算法。本文首先分别对目标点云与待配准点云去均值化后进行旋转，使得旋转后的两组点云各自满足行向量间相关系数平方和最大；然后采用粒子群优化算法分别求解出两组中间态旋转矩阵；最后根据两组中间态旋转矩阵求解出两点云间的旋转矩阵和平移向量，从而实现点云配准。通过仿真结果表明，在点云散乱、数据存在缺失以及噪声干扰的情况下，本文算法比其他现有几种算法的配准速度更快、精度更高，且鲁棒性良好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221504      

陈雅迪   符杰林   李燕龙   林基明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对水下可见光像素化多输入多输出系统中信道的吸收散射和接收透镜模糊引起的高频衰减带来部分子载波误比特数高的问题，提出一种基于可见光像素化MIMO系统的比特加载自适应算法。该算法在保证全部子载波待分配总比特数不变的前提下，根据不同子载波上的信噪比动态选择最优的子载波调制阶数，从而降低不同子载波误比特数，提升系统的可靠性。仿真结果表明，在像素化MIMO系统传输速率不变的条件下，大幅降低了误码率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.220102      

虞跃洋   史泽林   刘云鹏  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对长时目标跟踪中目标背景混杂、遮挡、目标移出视野导致的跟踪失败问题，本文基于空间正则化相关滤波(SRDCF)跟踪算法，提出了一种具前景感知功能的时空正则化相关滤波算法。首先，提出了前景感知相关滤波方法，使得滤波器能够准确地把目标前景区域和背景区域有效区分；然后，把前景感知滤波器加入时间正则项中，使具有时空正则化功能的滤波器始终保持在一个低维的判别流形上；同时，采用交替方向乘子法(ADMM)求解，使得跟踪方法在传统特征的表达上能实现实时性；最后，确定目标重检测器的激活阈值，利用候选区域方法结合相关滤波方法实现重检测，达到长时跟踪的目的。在标准数据集OTB2013上分别利用传统特征和卷积特征进行实验，与SRDCF算法相比，跟踪平均成功率分别提高了5.6%和7%。该算法针对目标背景模糊，旋转，遮挡和移出视野等情况，具有较强的鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221503      

刘进博   郭鹏宇   伍越   陈卫  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

提出了一种基于分层聚类的彩色结构光光条检测方法：将彩色图像转换为灰度图像，针对图像任一行像素点，利用分层聚类的方法计算结构光光条中心点初值；根据邻域灰度信息，对结构光光条中心点进行亚像素定位，并基于颜色距离和欧氏距离判别结构光光条中心点索引；对图像进行自上而下的行扫描，完成彩色结构光光条检测。仿真实验和实物实验验证了算法的正确性与可行性，结果表明：（1）对光条中心的检测精度为0.47pixel；（2）对于存在微小断裂的光条，算法仍可保持光条的一致性和完整性。该方法可应用于结构光三维重建系统，具有一定的理论研究价值和工程应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221201      

杨超超   陈建辉   刘德亮   郭希维   方正  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对室内复杂环境中无线信号在非视距（Non-line-of-sight，NLOS）传播时造成的定位精度低的问题，提出一种门限比较加权法（Threshold comparative weighted，TCW）—Taylor级数展开的联合定位算法。首先通过卡尔曼滤波器（Kalman filter，KF）实时消除信号到达时间（Time of arrival, TOA）测量值中的NLOS误差，然后利用提出的TCW法对平滑过的TOA值和含测量噪声的信号到达角度（Angle of arrival, AOA）确定的定位区域进行目标节点的初始位置计算，作为Taylor 级数展开的初值，最后再进行迭代求解，进行第二次精细定位。仿真实验结果表明，与传统的全质心—Taylor级数展开定位算法和基于最小二乘法的TOA/AOA混合定位算法相比，通过增加AOA约束条件和对不同的位置点赋予不同的动态权值定位，可以使初始定位结果更加准确，更加接近克拉美罗下界。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.222802      

杨友良   王禄   马翠红  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术作为一种快速分析元素组成技术，在冶金分析领域具有广泛的应用前景。为了提高LIBS定量分析精准度，用LIBS技术对不同合金钢中的Mn元素进行定量分析，结合SVR建立定标模型，研究不同输入向量对SVR回归模型的影响，并与校正后的内标法进行比较。结果表明，输入向量为内标元素校正和信背比时，测试集的相对标准偏差和相对误差的平均值分别为2.6%和11.97%，回归效果最理想。对于合金钢中的Mn元素的定量分析，校正后的二元输入向量可以减小参数波动和校正基体效应，为LIBS钢液元素定量分析提供了优化数据输入方向的参考。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.223003      

刘万军   高明月   曲海成   刘腊梅  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对YOLO系列的目标检测方法参数多、计算量大、生成检测模型规模大等导致对运行硬件平台计算资源要求高的问题，提出一种基于反残差结构的轻量级多目标检测网络IR-YOLO（Inverted Residual YOLO-Tiny）。首先，利用深度可分离卷积减少模型参数和计算量；其次，基于深度可分离卷积，构造反残差模块，提取高维特征；最后，根据反残差结构特点，利用线性激活函数减少通道组合过程激活函数的信息损失。IR-YOLO算法较YOLOv3-Tiny算法模型尺寸减少47.85%。实验结果表明IR-YOLO算法在不影响检测精度的前提下，减少网络计算量和存储量效果显著。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221003      

王燕妮   朱丹娜  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

古代壁画颜料识别是当今文明保护领域的重要工作，传统光谱匹配法是以光谱反射率为基础对颜料进行识别，但获取每个点反射率的过程复杂、计算具有一定误差，会对识别精度产生影响。针对这种现象，本文将壁画颜料识别的问题转化成多光谱图像分类的问题，利用在图像分类领域有较强优势的卷积神经网络算法对多光谱图像进行处理，设计了一种新的卷积神经网络模型，并提出了光谱特征重组的数据预处理方式，通过加入两次dropout防止训练过程出现过拟合问题，进而实现对古壁画颜料的分类。与统计流形SVM分类方法以及未加入dropout的卷积神经网络分类法相比，实验分类效果和分类精度具有明显的优势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221001      

温元斌   郭志忠   卿晨   李天瑞   孙茂欧   杨许月   杨红萍   严泉炜   夏新淼   鲁金宝   段明叶   于素甫江  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文通过水浴合成的方法，简易快速地在铜片基底上合成出氧化铜的纳米片阵列，10分钟反应时间下的CuO纳米片阵列表现出了最高的首次放电比容量为629.1 mAhg-1,及良好的循环特性(100次循环后仍保持有79.6%)。该阵列结构有效解决了传统块体氧化铜材料作为锂离子电池负极材料在充电中体积膨胀问题，同时缩短了锂离子在CuO晶格内的扩散距离，提高了氧化铜材料的比容量，提高了氧化铜作为负极材料的性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221601      

张瑞峰   舒子芸   南刚雷  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对测量系统中线结构光标定方法存在的局限性，设计了一种新的标定方法。该方法可通过避免光条与靶标参照物上的棋盘相交从而增加特征点提取精度，并且通过增加用于拟合光平面的特征点数量来提高标定的精度。连接光条中心任意特征点与相机中心形成一条直线，联立直线方程与靶标参照物平面方程，求解特征点在相机坐标系下的坐标，继而求解至少两条以上的光条中心点在相机坐标系下的坐标。最后，基于最小二乘法，将所有光条中心特征点用于计算光平面在相机坐标系下的方程。实验表明，该方法的准确性和鲁棒性优于现有的标定方法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221101      

张德   李国璋   王怀光   张峻宁  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于CNN的目标位姿估计模型的损失函数大多是采用两点之间的欧氏距离作为评判准则，虽然该损失函数计算简单、运算速度快，但是训练规则不够全面、缺乏对目标的全局认识。为此，本文提出了一种基于组合型损失函数的ComPoseNet模型进行位姿估计。此模型中的损失函数从空间学习的角度出发，同时利用两点欧氏距离、两点直线、两点直线角度等作为训练规则。相比传统损失函数，此算法分别从点、线以及角度方面考虑了目标的空间整体位置，进一步减小了估计位姿与真实位姿之间的误差，位姿估计的效果更加完美。在LineMod数据上进行大量的实验和分析结果表明，在相同的训练次数情况下，本算法比传统算法收敛速度快，精度高，误差小，其中平移误差降低了7.407%，角度误差降低了6.968%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第22期 pp.221002      

黄晨辉   秦莉   梁浩   程凌浩  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要 布里渊散射是声光场相互作用的结果，利用光纤中布里渊频谱特性与物理量之间的关系，可以实现多种参量的分布式传感。折射率是生物化学领域中重要的物理参数，本文利用微纳光纤的倏逝场效应，及其混合声波模式激发的多峰布里渊频谱结构，实现液体的折射率传感。实验结果发现，2微米微纳光纤在10.4 GHz左右的布里渊信号峰在氯化钠溶液中具有较好的信噪比，并且该布里渊峰频移在一定范围内随液体折射率呈线性变化。在1.33～1.36范围内，折射率传感灵敏度为369.6 MHz/RIU。该技术为折射率传感提供了新的思路和方案。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.170615      

马祥杰   周黎明   程凌浩   刘伟民  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在分布式布里渊光时域反射系统中，自发布里渊散射光信号很微弱，需要多次平均以提高信噪比。对布里渊谱多个频点依次扫描更进一步增加了测量时间，使得测量速度很缓慢，难以适合一些需要较快响应速度的长距离监测需求。本文基于宽带接收的快速布里渊光时域反射技术，结合分布式拉曼放大实现长距离的布里渊分布式传感，研究了拉曼放大前后系统的性能差别以及非线性现象，探究了拉曼泵浦功率与脉冲功率的最佳组合。实验实现了100 km左右的快速温度传感，空间分辨率50 m，在50 km处获得测量精度1.2℃。传感距离较无拉曼放大时提高了约50 km，并且能够在10 s左右快速完成一次测量。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.170617      

李阳   陈秀万   王媛   刘茂林  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

利用二维图像来进行场景的深度估计是计算机视觉领域的经典问题之一，也是实现三维重建、场景感知的重要环节。近年来基于深度学习的单目图像深度估计发展迅速，各种新算法层出不穷。本文介绍了深度学习在这一领域的应用历程与研究进展，从监督与无监督两类方式分别系统地分析了有代表性的算法与框架，总结了深度学习在单目图像深度估计领域的研究进展与变化趋势和当前的缺陷与不足，展望了未来研究的热点。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.190001      

刘晓爽   李建锋   李建科   孙立辉   黄治同   康红俊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对可见光通信系统中的LED非线性，本文提出一个基于对称恢复的非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）接收机。利用ACO-OFDM的对称恢复，可以在时域实现奇数和偶数子信道之间的频谱分集。本文阐明了该方案对具有高非线性的可见光通信系统非常有利。仿真结果证明了所使用的分集合并方案优于传统的ACO-OFDM方法。此外发现，当增加调制指数导致较为显著的非线性时，该方案反而呈现出更好的性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.210603      

潘富林   曹顿华   郭向朝   李海兵  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

大功率LED照明的需求越来越大，但是随着蓝光 LED 芯片功率的不断上升，散热和光衰减等问题也愈发显现出来。为探索大功率LED特种照明，基于阵列蓝光LED激发Ce:YAG荧光晶体，采用创新的结构装置，在小面积端面输出高流明密度的光。研究了影响LED出光的因素、不同掺杂浓度晶棒对于蓝光的吸收、大功率LED激发不同Ce离子掺杂浓度晶棒的出光效果、晶棒端面处理情况对于出光的影响等。结果表明，利用AIN制成的基板满足大功率LED的散热需求，掺杂浓度为0.8%浓度的晶棒出光光通量更高，晶棒端面处理可大幅提升出光光通量。实验装置可输出6000流明以上的光通量输出，可应用于中高亮度照明设备中。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211601      

张蕾蕾   刘家祥   朱之贞   方勇华   吴越   杨文康   陶孟琪   宁志强  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

石英增强光声光谱技术（QEPAS）是国际上痕量气体检测领域的有效手段之一，相比于传统的光声光谱而言，具有Q值高、探测模块小、精度高等优点。气体是一种剧毒易燃有臭鸡蛋味气体，浓度高于50ppm时，人会产生嗅觉麻痹，因此对其进行高灵敏在线检测具有重要意义。本文以输出波长为1578nm的DFB半导体激光器作为激发光源, 结合波长调制及二次谐波技术对痕量气体进行基于QEPAS技术的检测研究。采用有限元分析法对QEPAS中常用的石英音叉进行仿真计算，得到石英音叉前6阶模态振型与共振频率。实验中，添加了长度为4mm内径为0.7mm的声波微共振腔，优化了跨阻放大电路，在最优实验条件下对硫化氢气体进行检测。检测结果表明，QEPAS系统的二次谐波信号与浓度具有良好的线性关系，并获得了19.3ppm探测极限。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.213001      

汪鹏飞   童杏林   邓承伟   熊巧   金春姣  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对现有扫频光学相干层析成像（SS-OCT）中所使用扫频光源扫频扫频范围不足的问题，研究了一种基于QD-SOA与QW-SOA并联的傅里叶域锁模高速宽带扫频光源。研究了两型SOA的输出特性，并将中心波长分别为1310nm的量子阱半导体光放大器（QW-SOA）与中心波长为1280nm的量子点半导体光放大器（QD-SOA）并联置于光纤环形腔内，结合傅里叶域锁模（FDML）技术，研制了一种高速宽带扫频光源。研制的扫频光源可用扫频范围318nm，半高全宽（FWHM）110nm，扫频速度101kHz，光源平均输出光功率7.8mW，瞬时线宽低于0.1nm。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.201101      

王艺卓   曾海金   赵佳佳   谢晓振  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要 针对高光谱数据在获取过程中存在多种不同程度退化的问题，提出一种基于张量截断核范数的低秩约束和空谱全变差方法来实现高光谱图像超分辨重构。首先分析高光谱遥感数据的两种低秩先验：空谱低秩先验和稀疏先验；然后利用空谱低秩低秩先验建立基于张量截断核范数的低秩约束模型，实现对秩函数更准确的逼近；利用空谱稀疏低秩先验建立空谱全变差正则化模型，有效的保持图像的边缘信息；最后结合两种模型的优势，建立基于张量截断核范数的低秩约束和空谱全变差正则化模型。实验结果表明新模型的结果提高了视觉质量；与目前最新的超分辨率重构模型相比，本文提出的方法平均蜂值信噪比提高了0.8db。新模型充分利用高光谱遥感数据的空间和光谱低秩先验，针对被模糊和下采样后的高光谱数据，能够有效实现高光谱遥感数据的超分辨率重构。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211007      

王蕾   薛常喜   贾孟   刘悦   李闯   兰喜瑞   王伦   吴百融  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要 本文利用精密光学玻璃模压技术模压材料为硫系玻璃Ge23Se67Sb10的微透镜阵列。为了预测微透镜阵列玻璃模压成形过程中微结构工艺参数，使用高级非线性有限元程序软件MSC.MARC，建立了微透镜阵列有限元分析模型。对微透镜阵列的模压成型过程中不同微结构高度下不同微结构宽度对等效米塞斯应力进行有限元分析计算，分析了硫系玻璃Ge23Se67Sb10在模压微透镜阵列的过程中，相同微结构宽度不同微结构高度对硫系玻璃微透镜阵列模压成型后等效米塞斯应力的影响，得出等效米塞斯应力趋势，从而获得适合模压的硫系玻璃Ge23Se67Sb10阵列光学元件的微结构宽度与高度的比值。仿真结果表明，当微结构高度越小时，等效米塞斯应力越小；硫系玻璃微透镜阵列的等效米塞斯应力由中心到边缘逐渐增大，边缘处的等效米塞斯应力最大；当微结构高度和宽度的比值超过0.322时模压产生的等效米塞斯应力将大幅增加。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.202201      

焦嵩鸣   武晓凯   郑晓坤   阮天宇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

机载LiDAR点云数据处理之后的三维重建研究问题一直以来都是研究的重点，针对堆料点云数据三维重建中贪婪三角化算法的不足，提出一种采用基于距离反比插值的贪婪三角化算法。该算法通过插值不仅能得到未测量区域数据，同时还能通过对插值区域的控制，得到均匀的数据，应用该算法对堆料进行三维重建，通过现场对比试验证明，依据此算法得到的重建结果更加接近于真实场景，具有较强的应用推广价值?

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.212801      

张泽浩   周卫星  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对当前去雾算法经常出现过度曝光、颜色失真等问题，提出一种基于全卷积回归网络的去雾算法。该回归网络基于端到端系统，由特征提取和特征融合两部分结构组成。首先，将有雾图像输入，经过特征提取和特征融合，最终回归为粗透射率图，之后使用导向滤波对其进行优化，再利用大气物理散射模型反演出无雾图像，最终采用限制对比度直方图均衡化(CLAHE)对无雾图像进行增强得到更符合人类视觉的清晰图像。该算法可以避免去雾后图像出现过度曝光和颜色失真等问题，并且保留完整细节信息，具有较好的去雾效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.201003      

张晓玉   崔晟   刘德明   江阳  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在星地下行链路光通信系统中采用高灵敏度、大孔径的地面光终端有益于减小空间光终端的尺寸、重量和功耗。多孔径相干光接收机采用多个低成本的小孔径光学天线，却可以达到与同等面积单个大孔径光接收机相同的信噪比（SNR），并具有可靠性高、易于维护和升级的优点。本文在考虑大气湍流效应、气象条件和孔径平均效应的条件下对星地下行链路中基于等比合并（EGC）算法的多孔径相干光接收机的性能进行了研究，推导了其误码率（BER）分析模型，并基于该模型分析了各种湍流强度、气象条件和孔径大小对接收机灵敏度的影响，对于实际应用具有很好的指导意义。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.210101      

张翔   陈涛   金操帆   郭跃   汪衍景  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于数字超模取样光栅型激光器（DS-DBR）和InGaAs光电探测器设计了一款便携式光源功率计系统。该系统的光源模块采用OPA569AIDWP芯片和ADN8834芯片为控制核心，实现了优良的波长精度和功率稳定性控制；功率计模块采用多档位放大量程控制技术、屏蔽降噪技术并结合软件算法，显著抑制了系统噪声，提高了功率计的灵敏度和动态范围。测试结果表明，光源模块可以有效控制输出光的波长，并且输出光边模抑制比SMSR＞50dB，线宽＜1MHz，具有良好的输出质量；功率计模块的动态范围达到了80dB，线性度提升到了0.08dB。另外本系统采用嵌入式控制技术进行人机交互，适用于实验室和工业现场等多种应用场景，大大扩展了系统的使用范围和便携性，市场前景广阔。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.210602      

王旭娇   马杰   王楠楠   马鹏飞   杨立闯  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

近年来三维点云分类成为一个越来越受重视的研究方向。PointNet是其中具有代表性的研究成果，该模型开创性地利用深度学习模型对点云进行分类，取得了较好的效果。但是PointNet模型只考虑到点云的全局特征而忽略了每个点的局部信息，为了弥补这个缺陷，本文提出了基于图卷积网络的点云分类模型，在PointNet模型中插入一个kNN graph层，通过在点云空间构造k近邻图，利用图结构有效地获取点云的局部信息，从而提高整体点云分类准确率。分类实验在ModelNet40上进行，对比了不同近邻值k对输出精度的影响，结果表明在k取20时，分类准确率最高，达到了93.2%，比PointNet高4.0%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211004      

李小磊   曾曙光   郑胜   肖焱山   张绍伟   李强  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要：陶瓷瓦表面缺陷自动检测是该行业实现产业升级中急需解决的一个问题。针对具有复杂背景干扰，立体结构的陶瓷瓦表面裂纹缺陷，本文提出基于滑动滤波与自动区域生长法相结合的方法对陶瓷瓦表面裂纹进行提取。首先对采集图像进行颜色空间转换和中值滤波的预处理，并将图像分割为瓦头和纹理两个区域,然后用自定义滑动滤波方法对瓦头区域的裂纹缺陷检测，自动区域生长方法提取纹理区域的裂纹，最后用形态学运算去除杂散干扰点，提取裂纹的特征参数。实验结果表明，本文的方法可以有效地去除复杂背景干扰，提取出立体结构的陶瓷瓦表面裂纹。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211003      

杨鹏   刘德儿   李瑞雪   刘靖钰   张荷苑  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文针对当前金属零件破损处识别研究中自动化程度和识别精度较低等问题，提出了一种结合信息熵与低秩张量分析的金属破损处检测的算法。首先，运用差值法、中值滤波和傅里叶滤波等方法对图像进行去噪处理；其次，根据金属零件破损处与其邻域明显的差异性，采用信息熵边缘检测法获取边缘信息；最后，运用低秩张量法分析差熵和权差熵矩阵提取破损处，并与其他算法的结果进行对比分析。实验结果表明：本文提出的算法，能够有效并快速地识别金属破损处，检测结果噪声点较少，且该算法的有效精度高于80%，优于传统算法，同时，经验证本文算法具有较好的鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211006      

王萌   苏寒松   刘高华   李燊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在教室场景下，利用计算机视觉技术检测教室人脸对于提高课堂效率、节省课堂时间有着重要意义。随着卷积神经网络的不断发展，众多目标检测技术应运而生，但对于教室场景而言，存在着后排学生人脸微小难以检测的情况。本文提出一种基于卷积神经网络的教室人脸检测算法，采用两阶段检测形式，运用残差神经网络的结构对教室人脸进行特征提取，同时构建特征金字塔，并将交叉熵损失函数与中心特征损失函数结合，并且运用合适的激活函数进行训练。此算法在教室场景下获得95.2%的准确率，且在通用数据集WIDER FACE的三个等级验证集上分别获得93.0%，87.3%，58.3%的准确率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211501      

孔慧华   孙英博   张雁霞  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要 压缩感知理论的兴起极大地促进了CT内重建问题的发展。目前已证明如果感兴趣区域是分片光滑的或者多项式的，则可通过全变分（Total Variation，TV）最小化进行精确内重建。目标函数TV最小化的过程可通过梯度下降法以其负梯度方向为搜索方向，经过多次迭代优化实现。为提高TV最小化重建的效率，本文提出一种天牛须搜索（Beetle Antennae Search，BAS）和梯度下降相结合的寻求最优解方向的方法，在TV最小化过程中根据生成的随机数和阈值选择梯度下降方向或基于个体“左右须”检测到的最优解方向进行迭代。仿真实验和实际的实验结果表明本文提出的算法收敛速度快，重建效果好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211101      

雷阳   张宏立   王聪  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摄像机标定在机器视觉系统研究中占据十分重要的部分，而传统摄像机标定算法存在收敛性差，精度不高等缺点。为了解决传统算法的不足,本文提出了一种基于混合粒子群算法的摄像机参数优化方法。首先用最小二乘法求出摄像机的内外参数，并以此作为待优化参数的初始值，然后以最小距离准则建立目标函数，再利用混合粒子群算法对摄像机参数进一步优化计算，最终获得误差小的摄像机的参数。实验结果表明此优化算法能够快速收敛、精度高，此方法能够一定程度上提高摄像机的标定精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211506      

张金花   武保剑   邱昆  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对扩张型Benes光交换芯片在未满配置情形下高效无阻塞路由问题，提出一种约束链路路由算法。该算法首先按照光开关的横向约束和子网连接关系对需要配置的光开关进行分组，然后通过优化光开关组合状态形成满足交换需求的链路路由，无需对其他空闲光开关进行任何处理，提高了光交换芯片的配置效率。以16×16扩张型Benes光交换网络为例，描述了约束链路路由算法的执行过程，并与其他配置路由算法进行了比较。分析了芯片网络中当光开关失去切换功能或丧失通光功能时，该算法在提高芯片容错能力方面发挥的作用。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211301      

陈景明   金杰   王伟锋  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在目标检测方面,小目标的检测识别一直以来都是研究的难点问题，本文针对小目标检测提出了一种基于FPN(Feature Pyramid Networks)改进的算法，首次引入了预测优化模块。该模块首先通过结合感兴趣区域的上下文信息使得特征信息具有更强的鲁棒性，然后通过内部级联的多阈值的预测网络进行预测,最终实现了多尺度多阶段的预测，在保证网络参数基本不变的前提下准确率也进一步提升。实验结果表明，本算法在标准数据集VOC07+12训练以后在VOC2007测试的准确率达到了80.9%，具有不错的检测性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211505      

张良   车进  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

行人再识别过程中，由于捕获的人物图像表现出较大的姿态差异以及复杂的视角变化，从而增加了从 图像中学习和匹配特征的难度。针对这种现象，提出一种新的卷积神经网络 Pose-Part Convolution(PPC)来增 加特征提取和相似度度量的能力。 PPC 网络由 PAF(Part Affinity Fields)网络和 PAN(Part Attention)组成，利用 人体姿态特征完成行人再识别任务。 PAF 网络用于提取人体姿态特征，定位人体关键点。 PAN 网络利用人体 的关键点实现两幅图像中对应部件的特征提取与相似度匹配。在公开的数据集 Market1501 和 CUHK03 上进 行多次实验，实验结果表明，在 CUHK03 的 Rank-1 达到 60.4%， mAP 为 58.1，在 Market1501 的 Rank-1 达 到 93.2%， mAP 为 78.3%，明显高于 TriNet+Era， Part-aligned 等方法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.201501      

程德强   庄焕东   于文洁   白春梦   文小顺  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对局部立体匹配算法中边缘区域易造成误匹配的问题，提出一种基于边缘加权的跨尺度局部立体匹配算法。在代价计算阶段，根据边缘点的数量和结构信息提出一种边缘相似度测量方法，并对满足约束条件的点进行两种策略的“奖励”加权，提高目标图和参考图中对应点的辨识度；在代价聚合阶段引入多尺度模型，并采用引导滤波进行聚合；最后通过视差计算、视差精化得到最终视差图。在Middlebury立体视觉测试平台下对4组标准立体图像对和27组扩展立体图像对进行测试，未加入任何精化步骤下非遮挡区域平均误匹配率为7.88%。实验表明，本文算法有效改善了边缘部分的匹配效果，提高了匹配精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211504      

张蕾   蔡明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了降低图像文本数据的稀疏性和传统图像特征的局限性，提出了融合卷积神经网络和主题模型的图像标注。利用LDA主题模型对图像训练集的文本数据进行建模，生成文本主题分布和文本主题标注词分布，以此降低图像文本数据的维度和稀疏性。考虑到图像文本主题的稀疏分布，利用卷积神经网络提取图像的高层视觉特征，同时改进损失函数以重构卷积神经网络。利用图像的高层视觉特征和对应的多个文本主题构建多分类器，进行图像文本主题多标签分类学习。最后由改进的卷积神经网络计算出的文本主题分布与主题模型得到主题标注词分布共同计算图像的标注词概率。由Corel5K和IAPR TC-12图像标注数据集上的对比实验可知，文中方法有效提高了图像的标注性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.201004      

宋昊泽   吴小俊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

近年来关于图像重建技术的研究在深度学习的推动下飞速发展，基于深度学习的图像去模糊模型性能优异。本文使用基于深度学习的端到端去模糊方法，并对网络框架进行改进，提出一个多尺度密集网络去模糊模型（MSDN）。将密集网络结构引入到模型框架中，并且为提取到输入图像更多的上下文信息，引入了多尺度感知野结构，由4个尺度的平均池化层和上采样层组成。实验中使用的数据集为GOPRO数据集和Kohler数据集。MSDN方法重建的去模糊图像的峰值信噪和结构相似性相比其它方法，性能提升显著。表明MSDN模型具有更强的图像去模糊能力。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211001      

姚丽莎   徐国明   赵凤  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了提高人脸表情的实时分类的识别率和实时性，提出一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）局部特征融合的人脸表情识别方法。首先，构建CNN模型学习眼睛、眉毛、嘴巴3个局部区域的局部特征；然后，将局部特征送入SVM多分类器获取各类特征的后验概率；最后，通过粒子群寻优算法优化各特征的最优融合权值，实现正确率最优的决策级融合，完成表情分类，对于基本的7中表情即生气、厌烦、恐惧、开心、平常、伤心、惊讶进行分类。实验采用CK+数据库作为数据集，平均识别率达到了94.56%，识别时间2685ms。实验数据表明，该方法性能优越，提高了算法的识别率和鲁棒性，同时保证了算法的实时性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211503      

龚峰   杨鑫   王天一  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对自参考连续变量量子密钥分发(SR-CV-QKD)协议传输距离还有待提升的问题，提出利用光放大器(OA)来改进系统，有效地补偿了由于参考脉冲和探测器缺陷所引起的相位噪声的衰减影响。通过安全性分析推导出改进后的安全码率，基于实际参数仿真结果表明，利用放大器能够提升弱参考脉冲下的自参考连续变量量子密钥分发协议的性能，延长最大传输距离。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.212702      

李华婷   周建忠   孙奇   高辽远   朱明   郭召恒   杨嘉年   付强  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了研究激光清洗对钢铁耐蚀性的影响，采用电化学方法研究激光清洗的AH32钢在3.5 %（质量分数）NaCl溶液中的电化学腐蚀行为，并对试样的极化曲线、电化学阻抗谱和表面形貌进行试验测试与分析。结果表明：激光清洗改善了AH32钢的耐蚀性。在材料损伤阈值内，随着激光能量密度和光斑搭接率的增加，AH32钢的自腐蚀电位正向移动，腐蚀电流密度降低，阻抗弧变大，耐蚀性增加。当激光能量密度为20 J/cm2，光斑搭接率为50%时，AH32钢的耐蚀性最佳。该结果可为研究纳秒脉冲激光清洗后表面性能提供参考依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211403      

贾宝申   屈红星   唐洪平   蒋一岚  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对钛轧板表面致密氧化物薄层难以去除的问题，采用平均功率200W的激光清洗机开展了钛轧板表面的氧化物去除研究。基于激光烧蚀理论激光作用下金属氧化物的温升规律，确定提升激光单脉冲功率密度为氧化物薄层激光去除问题的有效解决方案。结合不同激光清洗工艺下钛轧板表面氧化物的清洗效果以及EDS分析结果，表明在激光功率密度达到4×108W/cm2，激光清洗可对钛轧板表面的氧化物有效去除，且对材料的拉伸性能没有明显影响。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211401      

冯帅   王泰安   张勇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

量子纠缠态是实现量子信息处理的宝贵资源，因此制备纠缠态显得非常重要。在本文中，我们提出了一种可以将W态转化为GHZ态的方案。该方案是基于金刚石NV色心和微环谐振腔(microtoroidal resonator)耦合系统的CNOT门以及交叉克尔非线性关系(cross-Kerr nonlinearities)实现的。经过理论推导和分析，本方案在当前实验条件下具备在较高的转化效率，可能会对量子纠缠态的制备提供一些有效的帮助。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.212701      

庞铭   谭雯丹  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了突破工程上激光表面重熔蠕墨铸铁气门座裂纹抑制技术瓶颈并揭示激光重熔蠕墨铸铁气门座组织演变机理，采用额定功率为3 kW的Nd:YAG固体激光器开展激光重熔蠕墨铸铁气门座实验，通过NANOSEM 430型扫描电镜(SEM)、DHV-1000显微硬度仪和荧光粉探伤方法分析激光表面重熔蠕墨铸铁气门座宏观形貌、显微组织、硬度分布以及重熔层是否存在裂纹。结果表明，蠕墨铸铁气门座经激光表面重熔后，重熔层中部区域组织为枝晶组织，在枝晶组织间弥散分布着针状物和颗粒状物；由于石墨的扩散降低了石墨附近区域材料的熔点，并且由于激光的快速加热和冷却等原因，重熔层与基体交界处形貌为锯齿形，且在热影响区观察到马氏体壳和莱氏体壳双壳组织；由于激光重熔气门座不同区域加热和冷却速度的差异，从重熔区表面到基体的硬度是逐渐降低的；通过调控激光参数，可以抑制气门座激光重熔层的裂纹。在激光功率P为500 W、离焦量△f为–1 mm、激光扫描速度V≤5 mm/s的重熔工艺参数下，可以获得激光重熔蠕墨铸铁气门座表面无裂纹的重熔层。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.211402      

王畅   崔荣一   金璟璇   金小峰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

人脸图像优选对视频智能监控系统中的人脸识别有着重要的意义。针对在视频中进行多人脸跟踪时会出现跟丢、跟错以及无法及时添加、取消跟踪器等难以处理的问题，本文提出人脸图像优选对视频智能监控系统中的人脸识别有着重要的意义。针对在视频中进行多人脸跟踪时会出现跟丢、跟错以及无法及时添加、取消跟踪器等难以处理的问题，本文提出用人脸聚类代替人脸跟踪获取同一人脸图像，并提出一种人脸图像质量的评价方法来从大量的多姿态的人脸中选出一张人脸姿态和图像质量较好的人脸。首先对视频中的行人进行人脸检测，然后采用残差网络提取人脸面部特征进行人脸聚类，最后对聚类后的每一类人脸采用归一化的均值作为各评价因素的权重系数，从而构造出一种综合评价指标，以此进行人脸图像优选。实验表明，人脸聚类能够有效获取到同一人的人脸图像，所构造人脸图像质量综合评价指标能有效获取到视频中的同一人的较优人脸图像。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.201002      

王会丽   秦俊   康同同   张燕   聂立霞   艾万森   李艳芳   毕磊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

表面等离激元共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)传感器作为一种灵敏有力的检测工具，可实时监测和分析不同的生物与化学物质。其中局域表面等离激元共振(Localized surface plasmon resonance, LSPR)由于高空间分辨率得到普遍关注，如何提高LSPR传感器的品质因数(Figure of Merit, FoM)和灵敏度能是近年来研究的热点。本文提出一种基于Au/Ce:YIG/TiN结构的磁光表面等离激元共振器件（Magneto-optical surface plasmon resonance，MOSPR）。通过构建Au周期纳米盘，Ce:YIG薄膜和TiN薄膜三层结构，实现Au纳米盘局域型表面等离激元和TiN-Ce:YIG界面传播型表面等离激元共振耦合，可显著降低局域等离激元谐振的散射损耗，并实现磁光效应的显着增强。其横向磁光克尔信号(Transverse Magneto-Optical Kerr Effect, TMOKE)的绝对值达到0.21。应用这一器件制备传感器，使用磁光氧化物的强磁光效应，可以显着提高LSPR传感器的品质因数，基于TMOKE谱进行传感，器件品质因数达2200 RIU-1。我们的研究为高灵敏度、高品质因数LSPR器件的制备提供了一种新的思路。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.202403      

许丽   张志荣   董凤忠   孙鹏帅   夏滑   余润磬   李哲   徐启铭  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光吸收光谱常被用于测量大气痕量气体。但是，某些气体在某一波长附近会出现多条谱线重叠的现象，导致吸收信号产生重叠峰。本文以NH3气体为例，研究了6529 cm-1附近的四条重叠谱线，通过Voigt线型模拟不同压强下的谱线，搭建直接吸收光谱测量实验系统。实验发现，低浓度的NH3气体谱线峰值并没有随着压强的降低而降低，反而逐渐升高。猜测NH3存在吸附性。因此，采用无吸附性的CH4气体对其进行验证。通过分析，当气压为180 mbar时的实验谱线与模拟相差最小，NH3的最大吸收峰吸光度和气体浓度成正比。研究结果为后续多气体测量过程中的干扰问题提出了解决方法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.193003      

唐志荣   蒋悦   苗长伟   赵成强  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

三维激光扫描点云由于数据排列无序、随机缺失以及伴随白噪声等原因，使得配准更为复杂。本文提出一种基于因子分析法的三维点云配准方法。首先，将点云数学模型扩展为正交因子模型，从而将点云的配准问题转化为对模型参数的求解问题；然后，采用高斯混合模型对点云进行拟合，并通过EM算法求解出正交因子模型的因子载荷矩阵；最后，利用所求得的因子载荷矩阵完成对点云的配准。在仿真实验中，本文所提出的算法针对点云随机丢失和带噪声的点云配准情况，与经典ICP算法的配准精度相当，配准效率较之于经典ICP算法提升了70%以上。本文算法不会陷入局部最小值，在快速精确配准和稳定性方面有明显的改进和提高。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191503      

王馨梅   王慧慧   张丽妮   段鹏冲   贾婉丽  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

漏电流问题限制了传统半绝缘氮化镓光电导开关的高压应用。本文提出在半绝缘GaN:Fe衬底（激光触发区）上增加n型外延层并在其中构造垂直双扩散场效应晶体管元胞阵列（电触发区），即在传统纵向光电导开关结构上引入了一个由栅压控制的反向pn结，利用空间电荷区对载流子的耗尽作用降低半绝缘材料漏电流。其器件建模仿真显示，电、光触发区能合理分担10kV外加偏置电压，器件漏电流低于相同电场偏置强度下的传统光电导开关两个数量级，而且在绝缘栅开通过程中电触发区偏压能快速转移到光触发区，使光触发区在更高的动态偏置电场下被激光脉冲触发，从而提高了激光能量利用率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.192501      

张庆鹏   曹宇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对传统SIFT匹配算法很难兼顾匹配实时性与匹配准确率这一矛盾，提出一种融合彩色信息表征与光照补偿的Harris-SIFT算法，对算法在图像灰度化之前计算彩色信息补偿，并通过高斯权重函数得出光照补偿量，增强图像对比度，进而提高系统的匹配准确率，通过Harris角点检测算法与SIFT算法融合提高系统的快速性并剔除表征不好的特征点，改善系统的实时性，实验结果表明匹配算法在匹配准确率提高的同时，还提高了算法的实时性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191004      

张超溢   闻继伟   彭力   贾天豪  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为提高长时目标跟踪的成功率，加强目标在被遮挡、光线变化、出视野等困难场景下的算法鲁棒性，本文提出了一种基于高置信度模型更新策略的多相关滤波器协同跟踪算法。首先，利用卷积网络结构VGG-Net-19提取目标周围区域的多层卷积特征，构造深度滤波器，以自适应的特征融合策略实现目标初定位；同时，建立尺度滤波器以检测目标的尺寸变化；接着，利用主次峰坡度比作为跟踪置信度指标，设计一种高置信度下的模型更新策略；最后，当跟踪置信度不足时，通过EdgeBox方法提取目标候选区域，利用设计的重检测滤波器，确定目标的最终位置。在标准数据集OTB-100上的实验结果表明，本文算法取得了较高的跟踪精度，在目标发生遮挡、光线变化、出视野等复杂情况时，算法依旧可以稳健地跟踪。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191502      

石敏   席诗华   易清明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

新一代高效视频编码（HEVC）标准在同视频质量下比上一代H.264/AVC标准可节省近50%的码率，但同时带来很高的编码复杂度。为了降低HEVC中帧内预测编码复杂度和编码耗时，文中提出一种改进的基于PU尺寸的HEVC帧内预测模式快速选择算法。对最大尺寸PU利用统计概率分层构建进入RMD过程的模式列表，对其他尺寸PU分别采用两种不同方式提取纹理方向构建进入RMD过程的模式列表，其中对32×32、16×16尺寸PU采用像素梯度提取纹理方向，对8×8、4×4采用像素值偏差提取纹理方向，从而减少进入RMD过程模式数量，有效降低编码时间。实验结果表明，提出的算法所用编码时间比官方所给的测试模型HM16.9减少32.1%，而码率仅仅增加了0.86%。与现有优秀算法比，本文提出的算法进一步降低编码耗时，并保证了编码质量。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第20期 pp.201001      

陈博伦   方晓惠  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

对基于808nm LD端面泵浦的半导体可饱和吸收镜（SESAM）锁模Nd:YV04激光器的输出特性进行了深入研究，通过选择不同输出镜透过率，建立一套基于不同泵浦功率、不同输出功率需求的锁模激光器设计方法。首先系统地研究了输出镜透过率对激光锁模功率和阈值的影响，输出镜透过率为10%，在泵浦功率为10W时得到了最高输出功率为3.5W的连续锁模脉冲输出，转换效率为35%。输出镜透过率为0.1%，泵浦功率为1W时，得到了低阈值连续锁模脉冲输出，输出功率为4mW。然后自主搭建自相关光路测量锁模脉冲，分析锁模激光器的寄生震荡情况，通过优化输出镜抑制寄生震荡，获得了纯净的锁模脉冲，脉冲宽度为13ps，重复频率为150MHz。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191401      

杨大伟   巩欣飞   毛琳   张汝波  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对当前判别类算法中基于CNN分类预测跟踪算法中存在的特征鲁棒性差，目标背景信息丢失导致目标跟踪失败的问题，本文提出一种基于重构特征联合的多域卷积神经网络视觉跟踪算法。该算法先在末端卷积层提取的目标高级特征的基础上使用反卷积操作上采样，获得包含目标背景信息的重构特征，再通过联合目标高级特征和背景信息的重构特征的方式增强特征的鲁棒性，达到有效区分目标和背景的目的。本文提出的算法分别在OTB50和VOT2015跟踪测试集进行测试，与测试的各种优秀算法相比，跟踪精度和成功率都有很大提升，适用于解决跟踪中出现的目标遮挡、形变、光照变化等问题。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191501      

郭进祥   刘立波   徐峰   郑斌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在机场场面中，摄像机距离飞机位置较远导致采集的图像中飞机较小，以及图像中存在飞机相互遮挡的问题，对飞机检测的准确性及实时性提出很大的挑战。本文将实时性较高的YOLO v3算法应用到机场场面飞机检测领域，并提出两点改进：①将骨干网络中的卷积层替换为空洞卷积，保持较高分辨率及较大感受野，提高模型对小目标检测的准确率；②通过线性衰减置信得分的方式，对非极大值抑制算法NMS进行优化，以提升模型对被遮挡飞机的检测能力。在场面飞机数据集上进行训练及测试。结果表明，改进后YOLO v3能够较好的检测小目标和遮挡飞机，且在保证实时性的前提下，将检测准确率从72.3%提高到83.7%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191003      

林洪沂   吴铭钰   孙栋   唐杰   阮剑剑  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

结构紧凑、效率高、性能稳定的绿光激光器在光存储、激光打印、舞台表演、医疗、水下通信，尤其是激光显示等领域有着广泛的应用。由于缺乏相应输出波长的高效半导体绿激光器，基于倍频技术的全固态激光器仍然是产生绿激光最有效的方法。尤其是最近几年，随着周期性极化技术的成熟，准相位匹配PPMgLN倍频绿光激光器得到了迅猛发展。本文综述了PPMgLN腔内倍频绿激光器的各种结构、性能优势及发展现状。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.190004      

宿强   杨景玉   王阳萍  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对合成孔径雷达（SAR）图像中存在椒盐噪声影像变化检测精度的问题，本文在变化检测的步骤中应用了一种改进的基于直觉模糊C-核均值聚类方法。该方法总共分为三个步骤。第一步，运用代数运算方法：差值法、比值法、图像回归方法，构建三幅光谱变化差异图像，然后将这三幅差异图像组成一个列向量。第二步，使用主成分分析（PCA）算法对差异图像构成的列向量进行特征提取。最后使用直觉模糊-核均值聚类法将差异图像分为变化和非变化两类，得到变化检测的结果。通过与传统的无监督聚类算法及其改进算法的实验结果进行比较，本文的算法可以较好地减小椒盐噪声对变化检测的影响，而且相对于其他几种方法，本文算法的变化检测精度较高。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.192805      

经周   樊嘉杰   陈威   刘杰   吴伟子   熊衍建  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文针对紫外光净化系统应用提出了一种紫外发光二极管（LED）阵列模组的均匀照度优化设计方法。该方法首先基于单颗LED的光强度分布采用几何光学理论计算净化层接受面上的照度；再结合阵列模组距净化层间距、净化层最小照度与最大照度之比和单颗LED发光角度等要求，采用二分法和TracePro仿真分别得到最佳LED阵列间距和照度分布模拟结果；最后，本文还设计了阵列模组均匀照度测量试验，用于验证仿真模拟结果的准确性。研究结果表明：本文提出的设计方法能够实现不同照度均匀性、结构、光源要求下的LED阵列排布优化设计，对紫外光净化系统设计和开发有重要指导意义。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.192303      

黄剑   卢景琦   杨欢   曹祥东  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

燃煤热值是煤质分析的一个重要指标，本文采用纳秒和飞秒以及双脉冲激光诱导击穿光谱技术对18个含有不同热值的标准煤样进行热值定量分析。对比分析了纳秒和飞秒等离子体光谱的差异，结果表明飞秒等离子体光谱较纳秒等离子体光谱具有更小的连续背景噪声，信噪比更好，谱线强度相对标准偏差更小，稳定性更高，无需对光谱进行基线校正即可获得较高的元素含量线性拟合度，但存在光谱强度较弱的缺点。搭建一套以飞秒激光器作为光谱激发源，纳秒激光作为加热源的双脉冲激光诱导击穿光谱系统，实验证明双脉冲激光诱导击穿光谱技术可以大幅增强谱线强度。最后分别将纳秒、飞秒以及双脉冲激光诱导击穿光谱技术结合偏最小二乘法对煤样热值定量分析，定标曲线拟合度（R2）分别为0.9553、0.9897、0.9964。可见双脉冲激光诱导击穿光谱可以有效提高燃煤热值的定量分析精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.193002      

陆卫刚   周治平  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对增强现实中基于目标点云的跟踪与注册问题，提出一种鲁棒Z分数混合树配准算法。通过局部邻域内点至拟合平面的垂直距离以及沿平面法线点的分布识别噪点，以绝对中位差增强Z分数的鲁棒性，同时运用混合树算法提高最近点搜索效率，并将结果于增强现实的成像原理中进行公式论证。算法利用斯坦福点云数据集及真实采集数据进行验证，实验结果表明在含噪点云集中，该算法能保持一定精度的同时有效提升配准时效，其用时约占对比算法的5%至10%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.192803      

屠大维   兰浩   张曦  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了快速对花瓶等具有回转体性质文物的三维数字化，提出一种非接触式测量的新方法，并研制了一套文物数字化三维重建系统，克服了文物三维重建时缺失内腔信息以及纹理畸变的问题。对于内腔，通过光学镜片改变激光测距仪光束的方向，结合转台和导轨的运动来获取文物内腔的点云数据；外形点云是由线激光扫描仪结合转台运动来获取；为了减小文物纹理的畸变，通过相机搭配远心镜头获取文物不同转动角度位置的纹理图像，然后把所有角度位置提取的像素依次拼接在一起，形成完整的外形纹理展开图。最后介绍了对系统测量误差进行标定与补偿的方法。实验结果表明：此系统可实现对花瓶类文物的三维数字化，重建精度在0.5mm以内。可满足在博物馆现场对文物进行快速安全三维数字化的需求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191504      

童英   杨会成  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要：交通标志检测是交通标志识别系统中的一项重要任务。卷积神经网络在计算机视觉任务上取得了重大的突破，并在交通标志识别方面取得了巨大的成功。然而，现有的识别方法通常达不到实时的效果。因此，本文提出一种改进卷积神经网络交通标志识别方法，本文扩展了YOLOv2的网络结构，提出了新的损失功能，并解决了原始模型不擅于检测小目标的问题。在德国交通标志检测数据集上的仿真结果表明，与现有技术相比，本文提出的方法能够获得更高的检测速率，检测速度可以提升到处理每张图像仅需0.015秒。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191002      

何红星  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

采取将变倍组、补偿组、后固定组分开进行联动的方式对传统光学补偿连续变焦中波红外光学系统进行改进获得了超长焦距、超大视场、大变倍比、小型化的光学系统，推导了数学模型，基于该模型采用640×512制冷型中波探测器，设计了焦距11.56mmm～982.6mm、变倍比85×的连续变焦光学系统，光学系统应用波段3.6μm～4.9μm，F数为5.5，冷屏效率100%，设计结果显示，光学系统外形尺寸为333.5mm×125mm（局部177.5mm）×80mm（局部Φ180mm），结构紧凑，变焦过程中变倍补偿曲线平滑、像面稳定，从点列图、光学传递函数、畸变等方面对光学系统进行了像质评价，结果表明该光学系统像质优良，分辨率高，满足热像仪整机使用要求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.190801      

吴登明   滕达   曹清   白丽华   李哲  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘 要： 基于平行平板波导的TE1模式理论和电场是近似线偏振的假设下，我们推导出了余弦-高斯光束在平行平板波导中的电场传输表达式。在傍轴近似的条件下，余弦-高斯光束可以作为平行平板波导的一个基础解。当频率为0.35THz时，我们对余弦-高斯光束在真实金属铜的平行平板波导中的传输进行了数值模拟，结果表明模拟的幅值和相位与电场表达式符合得很好，同时也讨论了z轴处模拟的相位与表达式的偏差和电场散度方程的完备性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.192302      

栗荣豪   陈益楠   甘小正   张青   汪沛  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

树木骨架能够很好的描述树木形态结构，有助于分析树木结构相关信息。本文基于地面三维激光扫描仪获取树木的点云数据，提出了一种通过细化点云数据体素生成树木骨架的方法。首先，基于树木点云数据构建体素空间，计算点云体素坐标；然后，根据各个体素中包含点云数据的统计信息进行体素噪点滤除；接着利用细化模板对滤除噪声的体素进行细化处理，基于细化后的体素拟合出骨架节点；最后，根据树木在自然空间上的连通性和深度优先搜索算法来连接骨架节点生成树木骨架。针对一棵银杏树和一棵重瓣榆叶梅树开展了算法试验。采用RIEGL VZ-400扫描仪对这两棵树分别进行扫描，获取多组单站点云数据验证算法。实验结果表明，本文算法生成的两棵树木骨架形态与树木原始点云所表现的形态结构相对一致，并且具有较好的运算效率，体现本文算法具有一定的可行性和有效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.192802      

魏超   马玉平   韩源   张遥   陈雪辉  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

飞秒激光与普通激光加工相比具有无融化区，无热影响区，无冲击波和裂纹等优点，被广泛应用于精密加工，生物体组织加工，特殊材料加工等各个方面，具有良好的发展前景。本文阐述了飞秒激光加工机理，介绍了近年来国内外飞秒激光加工超硬材料的方法及应用研究成果，重点总结了近几年利用飞秒激光对超硬材料刀具的加工和处理方法，探讨了现阶段飞秒激光技术在超硬材料加工领域面临的问题和挑战及解决途径。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.190003      

邢素霞   陈思   郭瑞民   崔文超   董贺伟  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光腔衰荡光谱法（CRDS）是一种利用激光穿过装有一定浓度气体的光腔时，产生吸收光谱，通过对吸收光谱进行拟合进而测量气体浓度的方法。首先，本研究针对CRDS的吸收光谱曲线，利用MATLAB工具软件和最小二乘算法，对常用的6种(VP、GP、AVP、AGP、SDVP、SDAVP)气体吸收光谱拟合方法进行编程，并设计了参数设置、拟合结果显示等界面化窗口；其次，通过CRDS采集已知浓度二氧化碳气体的吸收光谱；最后，对吸收光谱采用6种方法进行拟合实验，比较6种不同线型的拟合误差。拟合结果显示，拟合曲线和测量点几乎完全重合,AVP方法拟合平均残差最大，残差为0.0031748, GP及AGP则有最小平均残差为0.001321173。由此验证了6种线型在气体吸收光谱曲线拟合中的可行性。AVP运算时间最短为1.75163秒，SDAVP的运算时间最长为389.682秒，而GP小于AGP的运算时间，因此综合残差与运算时间来看，GP最适于CRDS光谱线型拟合。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.193004      

周孟欣   朱大庆   廖欣怡  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

通过测试15个白光LED球泡灯的光谱分布以及蓝光危害值、色温、功率、光效等参数，研究灯源的蓝光危害值与光谱结构的关系。计算了叠加单色光光谱后新的光谱结构的蓝光危害值。结果表明，在长波段和短波段同时叠加两个不同幅值的单色光光谱时，可得到色温基本保持不变、蓝光危害值降低的光谱结构光源，并提高其显色指数，但光效略有降低，实现了通过优化光谱来降低白光LED球泡灯的蓝光危害值且提高光源显色指数。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.172301      

张雅琪   王飞   崔海滨  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）是一种测量气体浓度和温度的非接触式测量方法。通常的可调谐半导体激光吸收光谱技术需要在整个谱线上扫描，导致扫描过程中可能存在其他谱线干扰以及测量速度较慢，为此可以采用固定波长直接吸收测量方法。为了研究固定波长法测温的效果，本文采用中心波长位于2.0μm附近的分布反馈式激光器，对CO2气体温度的测量进行研究。由于吸收光谱峰值受线型函数影响，本文通过查询数据库模拟了待测光谱的线型函数峰值，仿真待测工况下吸收峰值比值与温度的关系，最后利用管式炉进行实验测量，实验结果显示该方法的测量温度与设定温度具有高度一致性，在673K至1273K范围内，测温平均误差为1.22%，证明了固定波长法直接吸收光谱技术应用于温度测量的可行性与准确性，为其应用于燃烧诊断提供了依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.193001      

宗慧雯   赵江山   宋兴亮   郭馨   王倩   李慧   周翊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

半导体光刻技术的发展带动光源逐步向短波辐射方向进行，以KrF-248nm、ArF-193nm光源为代表的准分子激光光刻光源逐步取代以往基于Hg灯的光刻光源，成为当前半导体光刻技术发展的主流光源选择。目前应用于光刻光源的光学元件主要以在深紫外波段有着优异传输特性的氟化钙（CaF2）材料为主。本文面向光源研发过程中所涉及的光学元件与激光相互作用发生损伤的问题，从CaF2材料本身物化特性、激光辐射特性以及激光与材料相互作用产生损伤的机理三个方面，综合分析了CaF2材料抗紫外激光研究的发展情况，比较了不同应用背景下CaF2材料的激光损伤特性，总结归纳了提高光学元件激光损伤阈值的措施和方法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.190002      

王海军   金涛   门克内木乐  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为克服传统BP神经网络模型在图像压缩过程中存在的全局搜索能力差、收敛速度慢和易陷入局部极小等问题，提出基于萤火虫算法和LM算法相结合的FA-LMBP混合神经网络算法图像压缩模型。该模型求解时首先通过萤火虫算法按照目标函数进行全局搜索，得到BP网络的一组权阈值最优近似解，然后以该近似解作为BP模型初值，利用LM算法对这组权阈值进行二次优化训练，得到最终的图像压缩模型。实验结果表明，在相同误差精度下，基于FA-LMBP神经网络算法的模型压缩图像重建质量明显高于BP和LMBP算法模型。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191005      

陈先锋   郭正华   伍俊龙   马帅   杨平   许冰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

遮挡是影响双目立体匹配精度的重要因素之一。针对遮挡问题，当前大多数算法采用迭代的方式检测遮挡区域，或者加入约束条件优化代价函数以降低对遮挡像素的敏感度，但是这些方法都存在着改变非遮挡像素敏感度的问题。本文在现有匹配框架基础上提出了一种基于区域先验信息的去遮挡立体匹配算法。该方法采用边缘检测和区域生长对参考图像进行区域分割，以分割后的同质区域作为区域先验信息引入到代价计算中，减弱代价函数对遮挡区域的敏感度，并使用区域一致性检测修正遮挡和误匹配像素，从而获得精确视差图。本文提出的算法是一种加性算法，在不显著增加计算量的同时，可有效提升算法对遮挡区域的匹配效果。最后，通过使用Middlebury数据集进行测试，测试结果表明，本文算法能够有效降低遮挡区域的误匹配率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191001      

庞铭   谭雯丹  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了提高材料表面的耐磨性，实现材料的强韧结合，采用激光热流密度均匀分布的二维离散式5×5点阵光斑对蠕墨铸铁材料的激光相变硬化过程进行数值模拟，通过改变激光功率和激光加载时间分析硬化过程温度场和硬化层的变化。结果表明，基于光束离散的激光相变硬化温度场分布形态与点阵光斑的空间分布相对应，在激光加载结束时刻，每个小光斑中心点温度同时达到了峰值，整个光斑的中心点由于各光斑温度场的叠加，温度值达到了最高，且沿着各光斑中心点的温度分布呈波浪形，在截面上随着深度的增加，温度逐渐降低，材料整体温度伴随激光功率和激光加载时间的增加而上升；各激光离散光斑的硬化层均为月牙形，随着激光功率的增加，截面硬化层分布基本不变，处于离散分布状态；随着激光加载时间的增加，硬化层从离散形态向整体月牙形状态转变，且数值模拟所得到的硬化层最大深度分别随着两种激光参数的增加而增大。在激光光束离散相变硬化处理过程中，提高激光功率既可以满足材料表面激光辐照的强化区域高硬度和激光未辐照的非强化区域低硬度的强韧结合，又能够增加硬化层深度，而延长激光加载时间虽然可以获得更大的硬化层深度，但由于热传导传递能量具有累积作用，导致材料表面激光辐照区和非辐照区整体被强化，从而不能实现材料表面的强韧结合。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191404      

朱兆雨   陈长军   张敏  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

镁合金材料作为轻型结构材料，在汽车、航天、电子、医学领域需求日益增大。激光增材制造技术的发展使得制备复杂结构和高性能的镁合金零件成为可能。本文详细讨论了国内外学者在激光增材制造镁合金领域的研究方向和现状，介绍了激光工艺参数和粉末材料参数对表面形貌、球化、缺陷、孔隙率的影响，以及激光增材制造的元素烧损、显微组织特点和力学性能方面的研究成果。最后，总结了当前镁合金研究中存在的问题和空白，对未来的镁合金研究进行展望。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第19期 pp.191402      

傅子玲   王智   崔粲   王慧莹   吴重庆   王健  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

携带轨道角动量的涡旋光束具有螺旋相位波前，照射到旋转物体上可以产生与拓扑荷以及转速成正比的旋转多普勒频移，本文利用旋转多普勒效应测量目标旋转角速度。使用空间光调制器的计算全息法产生涡旋光束，以及光学外差法搭建光路，采用拓扑荷数分别为6、10、20的涡旋光束对旋转目标进行测量，利用CCD探测和光强积分方法，通过时间采样，对实验数据进行余弦函数拟合，得到目标旋转角速度，与实验预设的数值一致。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180501      

李显杰   冯大伟   向阳  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了满足对管道内壁快速检测的需求，设计了一种具有超半球视场的折衍混合环带式全景成像系统。该系统由PAL头部单元和应用二元衍射面设计的中继透镜组成，各视场光线经PAL头部单元收束后再由中继透镜成像于CCD上。二元衍射面的引入有利于改善成像效果、简化光学结构。对其衍射效率的理论分析结果显示二元衍射面的衍射效率在设计波段范围内不低于80%。设计的系统总长约为98mm，焦距-4.53mm，视场范围360°×(45°~105°)，为保证弱光环境下成像质量，其F#为3，全视场调制传递函数在90lp/mm处不低于0.5。设计结果表明系统具备良好的成像效果，满足管壁检测的使用需求。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.182201      

陈彦彤   李雨阳   姚婷婷  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对在复杂海况下，遥感图像舰船检测容易受到舰船尾迹、海杂波、油污、薄云等影响，导致检测结果可靠性较低且小目标舰船不易被检测的问题，本文提出了一种自适应鲁棒背景的显著性优化舰船目标检测模型。利用顶帽算法对原图进行预处理，抑制舰船尾迹、海杂波等干扰；在鲁棒背景检测模型的基础上，提出自适应超像素分割方法对模型进行优化；并改进了基于均值信息的Otsu分割方法，确定舰船所在区域。结果表明，该方法可以在多种海况下有效检测出舰船所在的位置，具有较高的检测准确率（91.20%），召回率（79.31%）及综合评价指标（84.00%），相对于其他显著性检测模型具有明显优势，适用于复杂海况下遥感图像小目标舰船检测。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181007      

孟雪   宁永强   张建伟   张星   彭航宇   秦莉   王立军  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光显示具有色域大、寿命长、环保等优势，是新一代重要的显示技术。红光半导体激光器则是激光显示中的核心光源。随着激光显示产业的快速发展，对大功率红光半导体激光器的需求也不断增加。增大器件的输出功率、提高器件的光束质量已经成为了行业内的研究热点。本文主要介绍了大功率红光半导体激光器的基本原理与技术难点，总结了目前国内外激光显示用红光半导体激光器的研究现状与进展，并对其未来的发展方向及前景进行了分析。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180001      

张融   刘文婷   王杰   郑培涛   洪发  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文主要研究添加随位置变化位相的量子行走的性质，以及硬币和行走者之间的纠缠度。行走者回到原点的几率以及位置方差随演化时间呈准周期变化，把这种量子行走称为准周期演化量子行走。我们通过纠缠熵度量硬币和行走者之间的纠缠关联。数值计算表明纠缠熵与系统初态、演化步数以及位相因子有关。选择合适的硬币操作，纠缠熵随着演化步数呈现准周期变化。对于给定初态，选择适当的位相因子和演化步数，可得到硬币与行走者处于最大纠缠态。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.182701      

张晨曦   陈明惠   王帆   高乃珺   郑刚