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      

时斐斐   张松龙   彭力  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对复杂背景下，显著区域显著值低和目标边缘表现模糊这一问题，本文提出了基于深度残差网络和多尺度边缘残差学习的显著性检测方法。一方面提出了边缘残差块，使用边缘残差块在深度残差网络的基础上构建边缘监督网络，用于显著图边缘监督学习；另一方面通过构建基于背景、前景和边缘三分类模型，训练网络学习边缘特征使得目标边缘更加准确，同时输出采用空洞卷积构建多尺度空洞卷积单元，多尺度地从全局信息进行特征整合提取。最后将提出的算法在SED2和ECSSD两个数据集上进行模型简化测试，且与当前多种算法使用公认评价指标进行评价。实验结果表明，该方法对比表现出更高的准确率、召回率，对显著目标保持了良好的完整性且在边缘轮廓区域更好地区分了显著目标与背景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151502      

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      

邓惟心   陈晓冬   杨晋   吉佳瑞   汪毅   蔡怀宇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

合成孔径算法可以实现超声波发射和接收的双向动态聚焦，从而提高成像分辨率，但仍存在图像信噪比低，旁瓣明显等问题。为进一步提高超声成像质量，本文提出一种基于编码激励和相干系数的合成孔径超声成像算法（Coherence Factor & Complementary Sequences, CFCS）。首先采用Golay互补序列对（Complementary Sequences, CS）作为激励信号，通过增加发射脉冲的编码长度提高图像的信噪比，同时利用序列对良好的自相关特性消除距离旁瓣，提高图像的轴向分辨率。在此基础上引入相干系数（Coherence Factor, CF），对图像中的横向旁瓣加以抑制。仿真实验表明，相较于基于Barker编码激励的合成孔径算法（BarkerSA），CFCS算法可以有效消除距离旁瓣，轴向分辨率提升了47.4%；相较于相干系数算法，CFCS算法在轴向分辨率上提升了31%，信噪比提升约18dB。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141101      

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  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光学相干层析技术（OCT）受到散斑噪声的影响，它的存在影响OCT图像的分析及其诊断效用。通过对OCT系统中的噪音源进行分析，提出了一种将小波变换和分数阶积分结合的OCT图像去噪方法。先将OCT图像进行小波分解，获得不同频带的子图像。将低频近似图像保持不变，对水平、垂直和对角三个方向高频细节图像采用三种改进的分数阶积分Tiansi模板进行滤波，最后将低频近似图像与三个分数阶积分滤波后的高频细节图像合成得到去噪后的图像。实验结果表明，该算法在有效降低OCT图像的散斑噪声的同时又尽可能保留图像的细节，且去噪效果远好于经典的去噪算法和单一的分数阶积分算法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181008      

刘振   吴蓉   严清博   吴小所  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于线性干涉效应和环形谐振器，提出了一种二维光子晶体全光逻辑门的设计方法。通过在环形腔中引入光程差，使其产生相应的相位差，从而导致光波发生相长干涉或相消干涉，实现了或、与、异或、非、或非和与非等光学逻辑门。并利用利用平面波展开法（PWE）和时域有限差分法(FTDT)对对逻辑器件进行模拟分析和验证，结果表明，所设计的器件不仅物理尺寸小，而且透射率、对比度高，响应周期快，均在218 fs以内，在集成光学领域具有潜在的应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.182301      

李灏天   陈晓冬   徐怀远   许鸿雁   汪毅   蔡怀宇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为解决桥梁底部裂缝检测结果受噪声影响大的问题，本文提出一种基于Bilateral-Frangi滤波的裂缝检测算法。常规Frangi滤波算法的物理模型与裂缝的灰度值分布具有极高的匹配度，但其预处理环节在平滑噪声的同时会去除裂缝的高频信息，即会破坏裂缝的边缘结构。针对此问题，本文优化了常规Frangi算法的物理模型，在预处理环节加入灰度值域的高斯核函数，与原有的空域高斯核函数构成Bilateral高斯核函数，实现了在保边去噪的前提下对裂缝的增强，提高了裂缝检测的准确性。实验结果显示本文提出算法的误检率为0.07%，漏检率为3.31%，在对比的算法中表现最出色，为高噪声图像的裂缝检测提供了一种思路。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181602      

吉祥凌   吴军   易见兵   张晓光  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对现有目标检测算法对安检图片检测存在小目标漏检、误检等问题，本文提出了一种对图片分区域检测的特征融合目标检测算法。首先利用角度旋转等策略对数据集进行扩增，接着在Single Shot MultiBox Detector(SSD)算法的基础上，利用多尺度特征融合的方法，对浅层特征图融合更深层的特征，增大浅层特征图的感受野，提高小目标的检测精度；利用深层特征图检测较大目标；最后在输入图片较大时，如大于1024×1024，对图片的目标进行分区域检测。为了验证算法的性能，本文选择了2个数据集对算法进行测试：VOC2007+2012通用数据集、SDCI2018管制物品数据集。本算法在VOC2007+2012通用数据集上的检测精度为80.3%，比SSD算法高1.4%；在SDCI2018管制物品数据集上的检测精度为97.9%，比SSD算法高2.2%。本文算法能够实时准确的检测出安检图片中的管制物品，特别是对大图片中的小目标检测效果也较好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180402      

唐明珠   孙皓   何荣希   于存谦  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于在线-离线双子周期混合调度方式和节点模块化设计思想，提出一种支持区分服务的节能动态波长带宽分配算法。该算法综合考虑ONU和OLT两端节能机制的相互影响和不同类别业务不同的时延和带宽约束条件，利用在线子周期和离线子周期分别为加速转发（Expedited Forwarding, EF）业务和确保转发（Assured Forwarding, AF）/尽力而为（Best Effort, BE）业务授权。每个子周期内通过合理选择波长信道和传输窗口，尽可能减少激活波长数、延长节点处于低功耗状态时间、减少节点状态转换次数、避免信道出现高能耗空隙，以降低全网能耗。仿真结果表明：所提算法在保证业务不同约束要求前提下，有利于降低ONU、OLT端能耗以及全网总能耗。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180601      

邱诚玉   贾卓楠   张婷婷   侯梦迪   王文杰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文制备了高品质因子的法布里-珀罗（FP，Fabry-Perot）光学微腔，结合光微流控技术，采用溶于液体的有机染料香豆素6（Coumarin6，Cou6）、罗丹明6G（R6G）、LDS 751三种混合物作为增益介质,实现了低阈值的级联FRET（荧光共振能量转移，Fluorescence Resonance energy transfer）光微流激光的产生。实验采用430 nm（对应有机染料Cou6的最大吸收峰）脉冲光作为泵浦光，利用Cou6（供体）和R6G（受体）之间的共振能量转移、R6G（供体）和LDS 751（受体）之间的共振能量转移，即两级共振能量转移过程，实现了对应有机染料LDS 751发射峰的近红外光微流激光的产生。利用三种荧光染料的级联共振能量转移（FRET）过程，可极大地降低光微流激光产生的阈值，提高激光产生过程中的转换效率。同时可在单一泵浦源的情况下，把激光发射波长向长波长扩展。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181403      

孟琳   刘静   曹慧   史婷瑶   张弛  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

分析视网膜血管结构的变化是诊断和检测糖尿病、高血压等血管类相关疾病的最重要部分。本文提出了一种基于Frangi滤波器和Ostu视网膜血管分割方法。基于Frangi滤波器视网膜血管分割方法：首先对视网膜血管预处理，再基于Frangi滤波器对视网膜血管边缘检测，最后根据形态学方法分割出视网膜血管。Ostu阈值分割视网膜血管分割方法：利用Ostu阈值分割的方法对预处理和增强后的视网膜血管进行分割。对通过两种方法所获得的分割图像融合，获得最终分割结果。实验结果表明，DRIVE和STARE数据集的平均灵敏性为78.7%、76.7%，特异性为：96.6%、93.9%，准确性为：93.8%、88.7%，算法执行时间仅为1.8s。与传统的无监督分割算法相比，本算法简单高效，能够很好的抑制噪声。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181004      

李一凡   李朝锋   桑庆兵  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

立体图像质量评价是图像质量评价领域中的一个相当重要的课题。本文首先通过四元数小波变换分解立体图像的左右视图，获取不同尺度不同方向的幅值相位信息，并结合人眼视觉特性生成单目图。然后对左右视图和单目图做亮度去均值对比度归一化（MSCN）处理，获取MSCN系数图，用广义高斯分布模型拟合MSCN系数和MSCN四方向邻域系数乘积，提取统计参数特征，联合峰度、偏度、标准偏差和能量，组成特征向量，通过Xgboost模型预测图像质量感知得分。实验结果表明，本文提出的立体图像质量评价算法在LIVE3D图像库上优于相关文献报道方法，并且相较使用立体匹配的方法，大幅提高了运行速度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181006      

汪雨冰   王睿   于永江   杨罕  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

传统光电编码器采用玻璃材质的码盘，其抗强冲击和震动性能较差。为此，本文研制了一种基于单圈金属码盘的小型绝对式光电编码器。首先，受金属特性限制，使用了一种低刻划密度单圈绝对式编码方式，以及基于线阵图像探测器的译码方式；然后，为进一步提高测角分辨力，提出了基于金属码盘的亚像素级差值细分算法，并阐述了“精码”和“粗码”的衔接方法。最后，使用金属码盘设计了小型绝对式光电编码器，并进行了测试。本文试制了实验光电编码器，在直径为?38mm的金属码盘上刻划了256条单圈绝对式码道；采用亚像素细分实现了2048倍的角度细分。所设计单圈绝对式光电编码器外径小于?50mm，分辨力达到2.47″。经过实验，其测角误差的均方差为16.3″。该编码器的研制，提高了小型光电编码器抗振动抗冲击性，为特种编码器的研制提供了技术基础。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180401      

巴钟灵   王雄  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文设计了一种具有梯度相位的高透射率宽带毫米波超表面结构，该超表面结构工作在55 ～ 75GHz频段内。该结构由两个介电层和三个金属层组成，其中金属层分为栅格和缺口矩形环两类。缺口矩形环的作用是实现偏振转换，通过调整缺口矩形环的几何形状可以在整个2π范围内调整相位，而且具有不同缺口矩形环的结构单元的透射相位差在工作频段内基本保持不变，从而保证了其宽带特性。栅格层的作用是使超表面结构具有高透射性能。最终，上述透射超表面结构成功应用于平面透镜及轨道角动量（OAM）波束的超表面设计。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181601      

田亚湘   张 帆   丁铠文   满姝   吴碧微  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文提出一种使用飞秒激光直写掩膜加工微柱阵列的方法。利用高重复频率飞秒激光的热氧化效应在硅表面制作出二氧化硅点阵列，然后经KOH刻蚀得到微柱阵列。相比于传统的制作微柱阵列的方法，如：光刻、反应离子刻蚀等。使用飞秒激光直写掩膜制作的方法工艺简单，成本更低。此外，我们探究了激光功率、曝光时间以及HF蚀刻对掩膜尺寸的影响。这种微柱阵列在减反、传感等领域有很好的应用价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.183201      

明兴祖   金磊   申警卫   明瑞  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光修正技术是采用高能量密度激光对齿轮表面进行微加工的一种新型加工方法。本文基于傅里叶能量吸收现象，考虑能量累积、蒸发等效应，建立纳秒脉冲激光微修正的动能量热模型，仿真分析纳秒激光修正齿轮材料20CrMnTi齿面温度场的演变规律，试验观测修正表面的烧蚀凹坑形貌，测量烧蚀凹坑深度和拉曼光谱，并与仿真进行对比分析。试验不仅证实了动能量热模型的正确性与可行性，也为纳秒脉冲激光微修正齿轮的研究提供理论指导。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181404      

董辰杨   李文湛   王志宏   梁晋涛  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对走航式海洋环境监测的需要，研究一种基于分光光度法的便携式亚硝氮(NO2-)测定仪。该亚硝氮测定仪采用发光二极管（LED）和光电二极管作为仪器光源和检测器，以STC89C52RC为控制芯片构建信号调理电路模块。该模块对LED光源提供恒流驱动，并对光电二极管检测到的光强信号进行转换、处理、解算。NO2-的测量基于Griess反应和Lambert-Beer定律，待测样品中的亚硝氮浓度可实时显示在液晶显示屏(LCD)上。实验结果表明：该亚硝氮测定仪具有低检出限（检出限为0.014 μmol·L-1）、优异的线性（R2 > 0.9996）、高精度和良好的重复性（在三天内测定结果的相对标准偏差（RSD, n = 3）为0.25-1.3％）。因此所研制的低成本、便携式亚硝氮测定仪可完全满足走航式海洋环境监测的需要。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180102      

王得成   陈向宁   赵峰   孙浩燃  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对利用彩色图像进行车辆检测会受到路面阴影、车辆反光和光线不足等复杂情况的影响，提出了一种融合彩色与深度图像的基于卷积神经网络的车辆检测算法。设计了单通道RG-D融合网络和双通道RGB-D融合网络两种改进模型，分别用于提高检测速度和准确度。实验使用GTA车辆数据集对该算法进行测试，并与基于RGB图像的其他流行算法进行对比和分析，结果表明：与基于彩色图像的卷积神经网络模型相比，利用两种改进模型检测的准确率分别提升5.52%和5.69%，召回率分别提升3.95%和7.31%，单一图像的最快检测速度达到24ms。实验证明，本文提出的基于RGB-D图像的改进网络模型能够实现实时检测，并有效克服光照、天气、路面环境变化等影响，提高车辆检测精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181003      

杨恢先   陈凡   甘伟发  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对传统的归一化指数损失（Softmax损失）函数缺乏区别特征能力，对人脸特征无法进行判别性学习的问题，提出一种聚合判别多任务学习算法。首先，利用多任务级联卷积神经网络（Multi-task Cascaded Convolutional Network，MTCNN）方法对目标图像进行人脸检测和对齐，剔除与人脸识别区域无关的图像；然后，利用深层卷积神经网络提取对齐后的人脸图像特征，同时使用聚合判别多任务学习算法将提取的人脸特征向量分解为学习类内特征的向量和判别类间身份的向量，加强对类内特征的约束，提高类间特征可分离性；最终分别采用最近邻分类器和十折交叉验证法进行人脸的识别和验证。实验结果表明：使用聚合判别多任务学习算法在LFW人脸库中的验证准确率可达到99.68%，相比传统的归一化指数损失验证准确率提高约2%，而在AgeDB人脸库和CFP_FP人脸库中验证准确率均提高约3%，改善了人脸识别性能，且在光照、姿势、表情和年龄变化测试中具有较好的鲁棒性，能有效应用于人脸识别的工程实践中。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181005      

方聪   王思博   惠勇凌   姜梦华   雷訇   李强  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

3μm附近中红外激光在激光医学、生物分子学以及光电对抗等科学和技术应用领域有着极高的应用前景和价值。本文介绍了中红外激光的产生方式以及各种中红外激光器的特点。结合Er3+离子能级结构，重点讨论了掺铒中红外激光器主要转换过程和存在的问题。总结了不同基质掺铒中红外激光器的研究进展。展望了高效率、高功率掺铒中红外激光器需要解决的问题及可能的技术途径。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180002      

王沫   邓建钦   王雪松   贾定宏   张盛洲  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文设计了一种交叉杆式宽带低损耗单平衡混频器。首先，理论分析了单平衡混频器的三种拓扑结构，根据分析结果选择了器件的架构。射频端将二极管直接安装在减高后的波导传输线上，实现了二极管与传输线的宽带匹配，同时规避了平面传输线的损耗。本振和中频端均采用微带线（非平衡传输线）作为馈线，易与其他平面结构相互集成。波导过渡结构、本振带通滤波器和中频低通滤波器覆盖整个W波段（75GHz-110GHz）以保证混频器的宽带特性。测试表明，在中频100MHz时,整个W波段（75GHz-110GHz）内,混频器的单边带变频损耗为5±0.5dB。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181901      

胡敬锋   张秀再   杨昌军  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

云检测是遥感图像准确应用的基础。由于RGB彩色图像中云没有明显的颜色分布与纹理模式，导致云检测易产生误检且细节丢失严重。针对这一问题，本文提出一种改进的M型卷积网络模型（RM-Net），实现端到端的像素级语义分割。首先，对原始数据集进行增强，并标注对应的像素级标签；其次，利用空洞空间金字塔池化在不丢失信息的前提下提取图像多尺度特征，并结合残差单元使网络不易出现退化；最后，利用编码器模块与左路径提取图像全局上下文信息，解码器模块与右路径恢复图像空间分辨率，根据融合后的特征判别每个像元的类别概率，输入分类器进行像素级的云和非云分割。通过对Landsat8和高分一号WFV RGB彩色图像进行训练和测试，实验结果表明本文方法在不同条件下可很好地检测云边缘细节，并取得较高精度的云阴影检测，证明了本文方法具有较好的泛化性与鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.180101      

邱晨力   黄东振   刘华巍   袁晓兵   李宝清  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

闭环检测算法对视觉同时定位与建图（VSLAM）系统消除累计误差，构建全局一致性地图有着重要的作用。针对现有传统闭环检测算法在视角与场景外观变化下准确率与鲁棒性降低，以及部分基于深度学习方法特征提取与闭环识别实时性不佳问题，本文设计了一种融合Gist特征与卷积自编码的闭环检测算法，将Gist特征作为卷积自编码网络重构目标，增强模型在外观变化下的场景特征表达能力；同时通过透视变换构造视角变化训练图像对，提升模型在视角变化下闭环检测的准确率与鲁棒性。模型参数量精简，可实现实时关键帧特征提取与闭环检测。在Gardens Point与Nordland数据集上实验表明，相较于传统视觉词袋模型（BoVW），Gist算法以及现有部分深度学习方法，本文算法可以达到更高的准确率和鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181501      

王果   刘绍堂   陈超   张迪  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

提出了一种基于三维激光点云数据的建筑物立面轮廓提取方法，在数据预处理的基础上，采用考虑局部点云密度的自适应建筑立面分割方法进行建筑立面点云分割，并将分割后的建筑立面进行重心化和坐标转换，利用α-shape进行建筑立面轮廓提取。分别采用模拟和实测点云数据进行实验，结果表明，该方法能够对建筑立面轮廓进行有效提取。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181002      

李彤彤   沈宝东   李重河   兰豹豹   陈光耀  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了解决铝材表面激光处理无法形成高色差、高对比度的黑色图形问题。本文以阳极氧化5052铝合金为研究对象，选用脉冲宽度为4 ns光纤激光机在扫描速度130 mm/s，频率300 KHz，扫描间距0.005 mm，设定功率为27 % ~ 33 %时，激光处理得到了高色差、高对比度的黑色图形。研究了激光功率对图形对比度及微观形貌的影响，分析了阳极氧化铝上激光处理形成图形的机理。结果表明：当激光功率超过1.64 W时，激光能量达到铝材熔化阈值，材料表面开始形成图形，随功率的增大，对比度逐渐上升；当激光功率增大到2.13 W~2.76 W时，铝材表面熔化与蒸发形成细裂纹的微观形貌，宏观显示为黑色，对比度达到最大；当激光功率增大至3.32 W后，铝材表面已完全熔化，细裂纹形貌消失，宏观显示为灰白色，对比度下降。铝材表面形成的细裂纹状的微观结构，使材料宏观显示为黑色。这一结果解决了阳极氧化铝上激光处理无法形成高色差、高对比度图形的问题，有助于激光与铝材作用机理的进一步研究工作，有助于对推动物联网的发展是有意义的。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181402      

马福民   陈涌   杨泽后   周鼎富   李晓锋   陈春利   冯力天   余臣  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光多普勒测风雷达利用光学多普勒效应来实现对大气风场非接触式测量，空间和时间分辨率高、覆盖范围大、探测距离广，适用于可移动式、地基、车载、舰载、机载以及星载等多种承载平台，广泛应用于飞行安全、风力发电、气象预报、科学研究以及国防军事等。本文对当前激光多普勒测风雷达的主要体制、技术、国内外最新发展成果及应用进行了介绍和分析，对直接探测和相干探测测风两种技术进行了比较，并对激光多普勒测风技术的发展趋势、研究热点和应用拓展进行了简要的总结。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.182801      

王航   赵大鹏   刘瑞煌   张继魁   陈宗胜   时家明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了降低探测设备或制导武器对军事装备的威胁，研究了可见光、远红外与多种激光（0.93μm、1.06μm、10.6μm）兼容隐身光子晶体薄膜的设计与优化问题。首先分析了已有的远红外与10.6μm激光兼容隐身光子晶体的缺陷，主要是10.6μm激光的隐身性能随其入射角度的增大而迅速降低。然后在保证远红外隐身性能的前提下，提出了通过展宽光子局域的方式来优化这一缺陷。对于优化后的光子晶体薄膜，当入射角度在0°～60°内变化时，10.6μm处反射率始终保持在20%以下，提高了10.6μm激光隐身性能对入射角度的稳定性。在此结构基础上，通过叠加准周期结构的方式来实现隐身波段向可见光与其他军用激光的拓展。得到的光子晶体薄膜能够具有黄、绿或蓝的特征，可以用来模拟荒漠、林地或海洋的颜色，并且在0.93μm、1.06μm波长处的反射率随入射角度变化始终保持在10%以下，理论上可以大幅度减小该激光的回波功率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181602      

蒙镜蓉   李国龙   索鑫磊   张立来   苏杭   李婉   王浩  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对钙钛矿太阳能电池中Spiro-OMeTAD层氧化不足或氧化过度而导致器件性能较低的问题，本文采用了空气氧化Spiro-OMeTAD前驱液、氧气氧化Spiro-OMeTAD前驱液、空气氧化器件以及氧气氧化器件这四种氧化方式，获得了结构为ITO/SnO2/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD/Ag的平面型器件，通过比较不同氧化工艺的器件光电性能，获得Spiro-OMeTAD最佳氧化条件。研究表明：有效的氧化方式减少了Spiro-OMeTAD膜表面的针孔，使得Spiro-OMeTAD膜层更加致密，从而避免了钙钛矿太阳能电池器件的内部短路、水分渗透和晶体分解问题，提高了钙钛矿太阳能电池的填充因子。氧化处理同时降低了Spiro-OMeTAD膜层对光的寄生吸收，从而提升了钙钛矿太阳能电池的有效光学吸收率。此外，氧气氧化Spiro-OMeTAD前驱液的方式，优于其它三种氧化方式，由此得到的器件相比于空气氧化器件，正扫填充因子由0.43增加至0.63，光电转化效率由9.06%提升至14.19%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.183101      

李文艳   王兴   刘迎  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文研究了光源附近微区的漫反射率RΦ与收集孔径Φ，约化散射系数以及与散射相函数相关的参数γ之间的关系。选取不同生物组织的散射相函数，用Monte Carlo 模拟方法得到了光子经生物组织的漫反射率数据，并用这些数据来验证反射率RΦ与无量纲的约化散射系数（Φ是散射光的收集孔径）之间的关系。经研究发现，当<2时，RΦ对散射相函数的变化是敏感的，且与呈线性关系，其斜率是关于γ的二次函数关系.研究表明光源附近微区的漫反射率RΦ对与生物组织微观结构相关的散射参数γ的变化是敏感。这就为测量与生物组织微观结构相关的散射参数γ提供了一种较为简单的方法

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第18期 pp.181701      

宣贺君   魏士伟   郭华平   郭颂   冯岩  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

网络功能虚拟化技术能有效地降低网络投资成本，且能够提高网络服务的灵活性。虚拟网络功能配置问题是网络功能虚拟化中需要解决的一个关键问题。为解决弹性光网络中虚拟网络功能服务链的选路和虚拟网络功能配置问题建立了一个以最小化网络中最大占用频隙号、网络中占用频隙数以及配置的虚拟网络功能数目为目标的全局约束优化模型。模型中将虚拟网络功能划分为具有依赖关系的虚拟网络功能和不相互依赖的虚拟网络功能两种类型。为高效的求解所建立的模型，设计了具有高效编码方法、交叉算子以及变异算子的遗传算法。在不同的网络拓扑中、不同的参数设置下进行了仿真实验，实验结果表明所设计的算法能够得到比对比算法更优的虚拟网络功能服务链的选路方案和虚拟网络功能配置方案。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第21期 pp.210601      

董秋杰   何雪东   葛海燕   周盛宗  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

尽管互补学习实时跟踪算法(Staple)使用方向梯度直方图（Histogram of Oriented Gradient, HOG）特征与颜色直方图特征进行优势互补，提高了视觉跟踪的精度与鲁棒性。但是两者采用固定融合系数0.3，这对于不同情况下的特征相融会造成不同的影响，甚至会严重损伤跟踪器性能，造成目标丢失。针对以上情况，本文提出一种基于目标概率模型的自适应融合互补学习实时跟踪算法(adaptive merging Staple, amStaple)，该算法使用分段函数得出自适应融合系数。提出的算法分别在OTB-2013与OTB-100基准视频集上进行实验测试，最终实验结果显示本文提出的算法使跟踪器性能有极大地提升，在两个基准数据集上与Staple相比,在精度上分别高出6.52%与3.32%，在成功率上分别高出4.89%与3.11%。虽然本文的算法较为简单，但是在与同时期的优秀算法进行定性与定量比较中表现较优。为解决本文提出的算法在基准视频部分属性上表现欠佳的问题，在本文提出的算法基础上增加判定条件，提出amStaple1算法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161505      

张缓缓   严凯   李鹏飞   景军锋   苏泽斌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了解决纱线条干均匀度及毛羽检测问题，设计了一种基于机器视觉的纱线质量检测系统。该系统主要包括硬件设计和软件检测算法。硬件主要包括图像采集单元，纱线牵引装置，及系统控制装置。在软件系统中，利用机器视觉及图像处理方法，对纱线条干和纱线毛羽分别进行检测。利用双边滤波及OTSU阈值纱线条干的检测、利用EM算法及密度聚类实现纱线毛羽的检测。并将检测结果以及处理后的纱线图像显示在搭建的人工交互界面中，实时检测显示纱线条干及毛羽的评价。实验结果表明，该系统实时性及稳定性好、准确率高。具有一定的学术研究价值及应用推广价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161504      

杨孟京   唐云祁   姜晓佳  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

“监控+鞋印”是目前公安机关刑事侦查的重要技战法，其基本原理是依据犯罪现场鞋印推断嫌疑人所穿鞋型，然后到周边监控视频中检索嫌疑鞋型。针对“监控+鞋印”技战法自动化程度低下的问题，提出一种基于卷积神经网络的鞋型识别方法实现对嫌疑鞋型的自动识别方法。根据鞋型识别独有特点，在DeepID的基础上设计卷积神经网络框架，并构建鞋型样本数据库（50双鞋型样本，共计160231副图像）；运用Caffe框架结合不同网络模型对鞋型图像数据进行训练和测试，实验设计的初始网络结构由两层卷积、两层池化、两层全连接组成，实验通过比对不同第一层全连接层的输出元素数目对网络性能与训练效率的影响，又在不改变输出特征图大小的情况下比对不同网络深度的实验结果，并在优化模型的基础上引用重叠池化得到实验最优网络模型。实验结果表明，卷积神经网络在鞋型识别上有很好的识别效果，识别精度最高达96.06%，为鞋型识别提供了一种新的途径。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第17期 pp.171501      

吴轲   杨玲  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

射血分数常用作对心脏的收缩功能进行评估，测量射血分数的前提是对左心室内膜进行准确分割，本文提出一种超声左心室分割方法。算法由三部分组成，首先通过三相水平集方法对心脏不同回声强度的区域分割成独立的部分，然后通过二值图像下的处理方法取出心室壁区域，并去除噪声，连通心肌壁区域，最后通过曲线拟合方法对左心室内轮廓进行拟合，分割成光滑闭合分割曲线。算法分割结果与医生手动分割结果进行比对，能够定性对左心室进行分割，采用RDD，ROD，Dice参数这三种图像分割评价方法对结果进行评估，其中RDD值为0.051，ROD，Dice参数值均接近0.900，定量分析左心室分割结果。算法对心脏心室壁区域有较好分割效果的同时，对心脏腔内噪声不敏感，多种曲线拟合方法对左心室内轮廓拟合效果较好。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161014      

宋文豪   张斌   李峰宇   杨腾达   李建宁   杨小会  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要 为保证反应堆的安全运行，需要采用多种检测技术确保燃料芯块质量。针对燃料芯块表面裂纹检测中因图像对比度低、背景复杂而导致的裂纹误检率高的问题，提出了一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Networks,CNN）和BeamLet算法相结合的表面裂纹检测算法。首先，对图像进行等尺度分割作为裂纹识别模型（CrackCNN）的训练和测试样本；然后，采用训练完成的CrackCNN对图像中含裂纹区域进行识别和定位；最后，采用BeamLet算法针对含裂纹区域进行裂纹检测。该算法将CNN和Beamlet相结合，充分发挥两者优势，有效降低裂纹误检几率，提高检测精度。实验结果表明，相对于单独采用Beamlet算法，本文算法的F-measure提升了6.4%；相对于双重阈值和张量投票算法，本文算法提升了3.4%。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161008      

张晓龙   刘剑飞   郝禄国  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

近几年来，深度学习领域中的卷积神经网络技术已经在图像处理和视频分析等方面得到了广泛的应用。针对传统网络结构不能充分利用数据中时空信息的问题，提出时空金字塔池化模型，并将该模型与非局部特征计算操作相结合，设计了一种基于时空信息密集计算与融合的深度卷积神经网络，从而更为有效地提取视频的时空特征。然后，将这种基于时空信息密集计算和融合的三维密集连接卷积神经网络应用于课堂场景下的教师行为分析。实验结果表明所设计的网络结构在教师行为数据集上达到了较好的识别准确率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161503      

潘通   李文国  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

行人重识别精度主要取决于算法能否对行人提取判别力强的特征。目前基于卷积神经网络提取行人特征有信息缺失，且过拟合比较严重，故提取的特征判别性不强。针对这些问题，本文提出一种基于卷积神经网络对行人提取多特征的算法，使用拼接后的多特征对行人进行特征表征。首先利用全局池化和多个卷积构建多分枝结构，利用多分枝结构来弥补信息丢失，其次为了减小过拟合用设计的瓶颈层代替模型中的分类层。实验时，在Market1501、CUHK03、DukeMTMC-Reid数据集上对所提算法进行了验证，在Market1501上，所提算法取得了Rank1 =95.2% 、mAP =86.0%。实验结果表明，所提算法提取的特征具有较强辨别力，算法的识别准确率相比其他先进算法有明显提高。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.162001      

陈人镜   许文强   谭烨宏   郭宇飞   丁传厚   马冬林  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在条纹投影三维重构系统中，需要对得到的初始相位进行解包裹才能得到真实三维图像。路径跟踪算法是一类十分重要的相位解包裹算法，可以精确无误地还原物体表面的形状和结构。但现有的路径相关算法受相位图噪声的限制，容易在图像质量差或者梯度大处出现奇点，无法找到相应的还原路径。本文提出一种能够解出精确相位，并且可以绕开噪声点和断层的新型算法。并在理论讨论的基础上给出实物图和包裹相位图，应用本方法还原出物体的真实相位信息。并用相位再包裹法作为算法精确度的评估标准，以验证本方法的可行性和优越性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161007      

吕俊瑞   罗学刚   岐世峰   彭真明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

加权核范数最小化（weighted nuclear norm minimization, WNNM) 的图像去噪利用图像低秩和图像非局部自相似性特性取得良好的性能。然而，自然图像通常具有复杂和不规则的图像结构，仅使用低秩模型无法较好地表达局部不规则结构较多的图像，易产生过平滑现象。本文将相对全变差（Relative Total Variation，RTV）融合到加权核范数最小化中，对WNNM低秩表示模型施加 RTV 范数约束，提出一种RTV-WNNM的图像去噪模型，采取交替方向乘子（Alternating Direction Method of Multipliers, ADMM）算法迭代求解对应模型，获得清晰图像。所提算法加入RTV 范数约束具有良好的保持图像边缘和加强区域平滑性的能力，恢复图像结构和区域平滑性效果较好，提高图像的去噪性能。实验结果表明，提出的新方法对多种基于低秩矩阵近似的去噪算法进行比较，所提算法有较好的性能，特别是在高密度图像噪声影响下也能得到较高的性能提升。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161006      

孙云雷   吴清潇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对ORB-SLAM2系统中相机位姿求解精度不高，只能生成稀疏地图的问题，提出了一种在ORB-SLAM2系统框架上将稠密的直接法和原系统采用的稀疏特征法结合在一起求解相机位姿，并生成稠密地图的方法。该方法主要对ORB-SLAM2系统做了三处改进。第一处改进：在原系统使用的第三方图优化库g2o中创建一条新的稠密约束一元边，将稠密直接法的光度误差约束加入到图优化库g2o中；第二处改进：跟踪相机时先通过稠密直接法计算相邻两帧图像之间相机的旋转变换，再利用改进后的图优化库g2o同时最小化特征法的重投影误差和直接法的光度误差优化求解6 DOF相机位姿；第三处改进：在ORB-SLAM2系统框架上添加稠密重建线程，将周围场景的重建结果实时地反馈给用户。在TUM RGB-D和ICL NUIM数据集上的测试结果表明，本文提出的方法在一定程度上提高了ORB-SLAM2系统中相机位姿的求解精度，不仅生成稀疏地图，还重建更高精度的稠密地图。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161013      

范宁   姚红兵   叶霞   丛嘉伟   朱卫华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了探究金属失效与金属靶材厚度关系，使用纳秒激光诱导冲击波，获得高压冲击压强。建立了该激光诱导的冲击波加载下TC4钛合金靶材的力学仿真模型，根据计算结果预测TC4靶材损伤情况。根据仿真模型，进行对应的激光加载实验，分析实验结果，并与模拟的结果的相对比。纳秒激光脉宽10ns，单脉冲能量7J，频率1Hz，当靶材厚度为0.05mm时仿真结果预判靶材发生损伤，实验结果和模拟结果一致。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161403      

王子涵   王宝续   釜野勝   徐微微  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

超短脉冲激光干涉烧蚀是一种无掩模制备表面周期性微纳结构的快速加工技术。本文基于纳秒激光双光束干涉烧蚀技术，辅助利用湿法腐蚀技术并结合时域有限差分法，从实验和理论上分析研究了硅表面周期性微纳结构的演变和形成机制。结果表明，波长为355纳米纳秒激光，可在硅表面干涉烧蚀出600nm以上周期的微纳结构，结构随着曝光时间的增加，周期会发生劈裂减半，受限于硅在355nm的趋肤深度，结构的最高深度为50 nm。这些研究在表面周期性微纳结构的制备、无掩模快速加工设备的研制，以及激光与物质的相互作用研究等方面有很大的应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.163201      

陈铁明   付光远   李诗怡   李源  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对导弹末制导飞行过程中，基于传统方法的红外目标检测存在准确率和实时性不足的问题，本文提出一种基于改进YOLOv3的红外末制导目标检测方法。首先，从红外末制导背景出发，优化损失权重，提高网络定位和分类能力。接着，充分利用Adam算法自适应和动量法稳定的特点，运用“预训练”的思想，提出一种联合训练方法，大幅提高模型检测精度。实验表明，改进算法在本文设计的红外目标数据集上进行训练和测试，检测效果理想，平均准确率能达到77.89%，检测速度达到25fps。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161502      

谭勇   谢林柏   冯宏伟   彭力   张正道  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在传统火焰检测算法中，火焰前景提取容易出现火焰轮廓不完整和抗干扰性较差的情况，本文融合RGB、HSI和Otsu（最大类间方差法）提出一种新的提取火焰前景算法，通过双颜色空间融合的算法能够提取较完整的火焰轮廓，使得火焰轮廓所受干扰影响程度尽量小。获得前景图像后先用灰度共生矩阵提取纹理特征、再在YCbCr颜色空间中提取颜色特征，用于最终的火焰判断。同时本文提出一种改进的概率神经网络（PNN），将传统PNN中单一固定值的平滑因子改进为多变量参数，再用条件期望最大化（ECM）算法对PNN中平滑因子进行参数优化，再将提取的特征输入改进后的PNN中训练测试。仿真结果表明，该算法有良好的有效性和抗干扰能力，能够提高对火焰识别的精度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161012      

卢鹏   邹佩岐   邹国良  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了加强卷积神经网络对图像的多尺度变化感知，增加网络的尺度不变性，提出了一种基于多尺度卷积特征融合的台风等级分类模型。首先，在卷积神经网络中添加多尺度感知层，对卷积特征进行多尺度感知并进行多特征的级联；然后，将多尺度正则化添加到损失函数中，通过反向传播来最小化隐含层权重的残差，优化模型的特征提取能力；最后将高层多尺度语义特征通过softmax分类层归一化成各图像类别的概率值，取最大概率值为最后图像的分类结果。为了有效验证本模型的多尺度感知能力，实验选用红外卫星云图作为台风数据集，其结果表明本模型能有效感知并提取台风云图的局部特征，并通过两种通用数据集MNIST和CIFAR-10验证了模型的泛化能力。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.160101      

杨斌   王翔  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

现有遥感融合方法大都基于特定的先验假设，导致融合图像中存在一定的细节丢失或光谱扭曲，且细节丢失或光谱扭曲呈现一定的规律。对此，本文将理想高分辨率多光谱图像与遥感融合结果之间的残差看作广义噪声，并利用深度残差去噪网络(DnCNN)在广义噪声消除应用上的优势，提出了基于DnCNN的遥感融合图像质量提升算法。通过DnCNN学习固定融合算法细节丢失或光谱扭曲的规律，将输入的遥感图像融合结果映射得到残差图像，再用残差图像补充和修复遥感融合结果。在Quickbird卫星遥感图像数据上，利用本文算法对不同方法的融合结果进行增强处理测试，实验结果表明所有算法结果经过DnCNN的后置增强之后，融合质量都大为改善，其中基于支持向量分解的方法与DnCNN结合的算法性能最好，其性能优于现有最新的遥感图像融合方法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161009      

王健林   吕晓琪   张明   李菁  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

由于海洋表面微波散射情况复杂，导致在合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）图像中海洋杂波分布不均匀，传统舰船检测算法难以适应复杂多变的海杂波环境，无法实现智能舰船检测。本文提出一种改进的基于区域的全卷积网络（Region-based Fully Convolutional Networks，R-FCN）检测方法，针对SAR图像特点，对R-FCN中的特征提取网络ResNet进行混合尺度卷积核处理，使得特征提取网络能够抑制相干斑噪声影响，有效提取舰船特征。实验选取高分辨率GF-3与低分辨Sentinel-1卫星SAR图像进行测试，均取得了良好的检测效果，证明本文算法的有效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.162803      

杨龙啸   赵瑞   孔梅梅   陈陶   关建飞   梁忠诚  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为实现三维空间光束指向控制，提出了一种基于介电润湿效应的液体棱镜阵列系统。根据几何光学和介电润湿理论，推导并分析了光束转向角与液体棱镜单元的最大偏转角、介电润湿接触角、棱镜单元间距及液体折射率等因素之间的关系；通过COMSOL构建介电润湿液体棱镜阵列模型，仿真了电压控制下液体棱镜单元内双液体界面面型的变化过程，模拟再现了该液体棱镜阵列对光束指向的控制特性。结果表明，基于介电润湿技术的液体光学棱镜阵列在一定范围内可实现对光束指向的连续控制。通过选取特定的液体组合，饱和接触角降低到45°，棱镜单元的光束转向范围可提高到28°（-14°～14°）。当光轴间距r为6mm时，液体棱镜阵列系统可以实现在28°圆锥区域内的连续控制，且圆锥顶点位于Z轴22.58mm位置处。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.162201      

杜闪闪   韩超  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于CDD模型修复算法，在大面积的破损图像修复上具有较好的视觉连通性。但是由于其引入了曲率的计算，为高阶偏微分方程，因此在修复图像时需要大量的迭代，花费大量的时间。另外，当破损点达到图像边界时，CDD算法无法对其修复。针对CDD修复算法的缺陷，首先在修复前对待修复图像的掩模进行腐蚀处理，从而避免了掩模过大造成时间上的浪费。其次在扩散项的曲率与梯度模值的计算中引入不同的指数运算，并且引入随着迭代次数变化的自适应参数。通过调节不同指数中的参数大小，从而避免了不合理的梯度模值、曲率值对扩散速度的影响。最后，针对有边界破损的图像，根据其边界所处的位置，加入相应的边界处理条件，从而避免了边界破损无法修复的问题。通过仿真证明，改进后的算法提高了修复速度，并且修复后的图像较自然。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161011      

陈雪敏   唐红梅   韩力英   高振斌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对当前图像显著性检测算法存在的检测不准确和边缘不清晰的问题，提出一种基于多核学习和贝叶斯融合的图像显著性检测算法。该研究利用贝叶斯公式将采用compactness先验所得初级显著图与多核学习所得次级显著图融合，从而获得精确的显著性检测图。实验结果表明，算法能够有效地突出目标物体，且在精确度和召回率等方面优于其他8种算法，运行时间较快，实验结果也更为精确。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161010      

梁美彦   任竹云   张存林  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

由于太赫兹独特空间传输优势以及大气敏感特性，使其在该领域的应用具有很大潜力。文章论述了国内外各大主要研究机构近年来在太赫兹空间探测方面所取得的成果、应用以及未来发展方向等。太赫兹遥感技术是一个正在蓬勃发展的新技术，可以获取光学和微波所不可探测的信息，太赫兹空间探测技术的发展为高分辨空间遥感奠定了重要的研究基础。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.160001      

王军凯   吕晓琪   张明   李菁   孟娴静   刘根旺  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

海冰漂移检测对于全球气候分析和航道选择有重要的意义，能够实时检测海冰的动向还有助于轮船的安全航行和预防海上石油平台事故。本文基于Sentinel-1遥感数据，采用有效的预处理方法，得到较为准确的数据集,并提出一种基于三角剖分的特征跟踪与模式匹配结合算法，通过建立三角形网络有效将两者的优势结合，既提高了算法效率，又使海冰漂移矢量具有更均匀的空间分布。本文又研究了HH极化和HV极化数据强噪声区域下该算法的适用性，不同极化数据的实验结果显示，本文算法所得海冰漂移矢量不仅有更高的覆盖率，而且均方根误差降低约10%，检测精度提高，面对噪声的鲁棒性增强，即使在条带噪声的干扰下，检测准确率仍高达98%，可见该算法对两种极化方式具有普适性，从而证明该方法能够有效地应用于海冰漂移监测。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161005      

章小曼   翁存程   朱莉莉   蔡坚勇   吴淑莲   李志芳   吴华钦   李晖  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要 动脉血压是评价人体重要的生理参数，对它进行实时监控对于血压监测和高血压病治疗有重要意义。由于动脉管壁的弹性，随着心动周期内血压的变化，血管壁也在进行周期性搏动，而血管管径会随血压高低变化发生相应的规律性改变。本文基于血管弹性成像原理，利用光声成像技术测量不同压力作用下血管内径的变化情况，通过建立光声信号的时域特征模型，计算用于分析血压-管径的特征关系的信息，再利用希尔伯特变换等数字信号处理方法进行分析，由此以获得组织中弹性力学性质的空间分布情况。实验结果表明，压力、血管管径与光声信号峰峰值之间的时间间隔呈单调递增的关系，该技术可用于快速、实时地检测血管直径的变化，可以为光声成像技术实现非侵入式动态血压测量提供理论依据。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161402      

杨晓莉   蔺素珍   禄晓飞   王丽芳   李大威   王斌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对多模态图像融合中多尺度几何工具和融合规则设计困难的问题，提出一种基于生成对抗网络（Generative Adversarial Networks，GAN）的图像融合方法，实现了多模态图像端到端自适应融合，避免了人为干预。首先将多模态源图像同步输入生成网络，网络结构采用本文提出的一种基于残差的卷积神经网络，通过网络的自适应学习生成融合图像；再将该融合图像和标签图像分别送入判别模型，通过判别器网络的特征表示和分类识别，逐渐优化生成器；在生成器和判别器的动态平衡中，得到最终融合图像。实验结果表明，所提出方法的融合结果更干净且没有伪影，提供了更好的视觉质量。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161004      

赵明   王钰   田芷铭   赵美晶  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

高清晰度的水下光电成像系统对海洋研究、开发与利用具有重要意义。本文针对水下成像环境中的后向散射问题，开展了推扫式计算鬼成像方法研究。介绍推扫式计算鬼成像模式，重点研究了多行联合压缩感知重建方法，利用行间相关性建立了多行联合的压缩感知模型，基于迭代收缩阈值算法提出了模型的求解方法。搭建了水下计算鬼成像实验装置，实验中在两种不同浑浊度情况下对比了推扫式计算鬼成像和传统面阵式计算鬼成像，实验结果表明，推扫式计算鬼成像能够有效的降低后向散射的影响。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161101      

邢承滨   邓兴升   徐康  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

形态学滤波算法的提出，很大程度上提高了雷达点云的滤波效果。准确高效进行地面点和地物点的分离，一直是滤波算法的关键，其中滤波阈值的确定更是众多学者研究的重点。等值线是空间分析中重要的研究内容，本文基于渐进形态学滤波算法，利用等值线生成法快速实现对滤波算法关键阈值的获取。相较于传统人工测试阈值的方式，等值线确定阈值具有较强的目的性，可以较快确定合适阈值。为了检验等值线-形态学滤波算法是否能提高滤波效率，本文采用渐进型三角网滤波算法进行精度对比，证实本文算法存在较高准确率 。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.162802      

任远中   柴金华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为解决光纤干涉型相控阵在实用中的扫描控制问题，建立了一种基于相位调制的光纤干涉型光学相控阵扫描控制的理论模型，以光纤作为相控阵阵元，采用旁轴近似和远场近似，通过加载在相位调制器上的扫描控制电压实现光束的扫描；讨论了一种扫描电压的[-π,π]加载方式；数值分析了扫描角度与阵元间距以及相位调制器参数的关系，相控阵路数与调制系数对扫描分辨率的影响。结果表明，通过[-π,π]的扫描电压加载方式可以把控制电压控制在Vπ(半波电压)范围内；在相控阵阵元间距一定时，随着相位调制器长高比的增大，在小角度范围内，扫描角度也成线性增大；相控阵路数越多，调制系数越小，分辨率就越高。在一维光纤阵元间距为125um时，当相位调制器的长高比为103量级时，最大扫描角度可以达到0.1 rad；当调制系数为0.3，一维光纤阵元为50时，扫描分辨率可达210。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.152502      

吾木提·艾山江   买买提·沙吾提   马春玥  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

分数阶微分能把常用一、二阶微分由于光谱曲线差异大而容易忽略的信息挖掘出来，可以实现光谱信息的细化。为了探索分数阶微分在高光谱估算小麦叶片含水量的可行性，本文在农田尺度上，利用春小麦野外光谱数据与实测叶片含水量数据，以0.2阶为步长计算光谱0-2阶微分并分析其与小麦叶片含水量的相关性，再利用连续投影算法（SPA）从通过0.01显著性检验的波段中筛选出估算叶片含水量的最佳波段组合，并建立了估算春小麦叶片含水量（LWC）的BP神经网络模型。结果表明：（1）分数阶微分可以细化小麦叶片含水量与其光谱数据之间相关性的变化趋势；（2）分数阶微分处理后相关系数通过0.01显著性检验的波段数量呈现出先增后减的趋势，而且在不同的波段范围内，分数阶微分最佳阶数也有所不同；（3）SPA筛选出的敏感波段基本上集中在红光、近红外波段范围内，1.2阶微分后水分敏感波段数最多，达到13个；（4）所建立的六种模型中，基于1.8阶微分建立的6-4-1结构的BP神经网络模型为最佳模型，其RSEC=0.701，R2C=0.751，RMSEV=0.227，R2V=0.917，RPD=3.253。说明了分数阶微分后的模型稳定性和预测能力较整数阶微分有了较明显的提升，为高光谱定量反演春小麦叶片含水量提供一定的参考。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.153002      

康学亮   姚海兵   刘启隆   王丽   张白   陈科  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

扩展光源的二次光学设计研究，对于进一步开拓大功率发光二极管（Light-emitting diode，LED）在照明领域的应用具有重要意义。本文首先分析了扩展光源条件下匀光配光系统照明效果的退化原因，然后提出了一种折射率预补偿方法，并基于该方法针对8mm口径的扩展光源设计了匀光配光透镜。仿真结果表明，经该透镜配光后，目标面上的光斑塌边长度大幅减小，陡边性变好；有效照明区域增大，且该区域内的平均照度得以提升，归一化均方根（Root mean square，RMS）进一步减小，照度均匀性明显改善；光线能量更加集中于有效照明区域，照明效率显著提高。该方法原理简单，效果显著，为扩展光源实现匀光照明提供了一种新思路。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.152202      

曹燕平   李晓记   胡云云  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

考虑室内复杂环境对可见光定位精度的影响，及其目前室内定位算法精度不高的问题，提出了一种基于可见光指纹的室内定位方法。该方法利用定位终端接收到室内不同的LED发出的信号强度信息构建特征，物理坐标作为标签，采用支持向量机回归（SVR）算法学习模型，确定移动目标粗略的位置范围。同时，为了进一步优化定位性能，以该位置范围作为限制条件，使用指纹定位算法实现更精确定位。将提出的定位方法在4m×4m×3m的空间区域中进行了实验，结果表明，定位误差小于1cm的概率为65%，与SVR定位算法相比，平均定位误差提高了93.06％；与传统的基于指纹的定位方法相比，可以在更低复杂度的情况下，实现更精确定位。有效地提高了室内定位精度及其数据的利用率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161501      

李汉正   吴高米   马振钧   任迪鹏   张萌颖   高然   祁志美  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文设计并制作了一种基于光纤干涉仪的低频声传感器来检测频率较低的声信号。该传感器的工作原理是基于金属镍膜与光纤端面构成的非本征型光纤法布里珀罗干涉仪(EFPI)，由声音产生的振膜的振动会导致F-P腔长度的变化，从而使干涉光谱发生变化。为使传感器灵敏度更高、探测频率下限更低，依据弹性力学原理和有限元仿真分析方法，本文设计了直径1英寸、厚度为5微米的四周拉伸式振膜结构，并制作了传感器样品。在型号为42AE的标准次声发射腔中，该传感器与B&K 4193-L-004型次声传感器进行了对比。结果表明本文所制作传感器的频响范围为0.1Hz-20Hz，灵敏度高达 ~285mv/pa@1Hz。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.150603      

袁俏俏   章光   陈西江   徐卫青  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对目前散乱点云特征提取算法存在计算量大且不能规则化提取的问题，提出一种融合改进Canny算法的点云特征规则化提取算法。该算法首先根据散乱点云不同距离分辨率进行重采样，将点云进行规则栅格化，散乱点云被投影成二维影像，之后对因栅格化引入的噪声进行滤波操作，最后利用改进的Canny算法从二维影像中进行特征规则化提取。对比实验结果表明：该方法噪声少，可操作性强，可以高效的对直线边界或复杂的曲线边界进行特征规则化提取。对点云与图像的配准和后期三维重建等有重大作用。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.162801      

雷经发   陈志强   张淼   李永玲   孙虹  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为实时准确的测量两平面之间夹角值，本文根据射影变换原理，提出一种基于同心圆标志的空间平面夹角测量的方法。首先拟合出获取的图像中同心圆标志对应的曲线方程；再依据交比不变和调和比，先计算多个消隐点，拟合出同心圆所在平面的消隐线方程，以此确定两平面法线的消隐点；最后，结合已知的相机内部参数解算出两法线间夹角值，对其取补即可得到两平面间夹角值。仿真结果说明了本方法真实可行。真实图像实验表明，本方法测量绝对误差小于1°，相对误差不超过1%。该方法仅需已知相机内部参数，对同心圆标志尺寸及拍照位置无特殊要求，具有较高灵活性，能为夹角测量提供便捷高效的技术方案。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151504      

朱铭康   卢先领  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对长短时记忆网络（LSTM）不能有效地提取动作前后之间相互关联的信息导致行为识别率偏低的问题，提出了一种基于Bi-LSTM-Attention模型的人体行为识别算法。该算法首先从每个视频中提取20帧图像，通过Inceptionv3模型提取图像中的深层特征，然后构建向前和向后的Bi-LSTM神经网络学习特征向量中的时序信息，接着利用注意力（Attention）机制自适应地感知对识别结果有较大影响的网络权重，使模型能够根据行为的前后关系实现更精确的识别，最后通过一层全连接层连接Softmax分类器对视频进行分类。通过Action Youtobe和KTH人体行为数据集与现有的方法进行比较，实验结果表明本文所提出的算法有效地提高了行为识别率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151503      

张思   汪楠   王旭葆   林学春  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

被动调Q晶体Cr4+:YAG对激光器的性能起着重要的作用。采用1064nm线偏振脉冲光作为测试光源，从输入光强功率密度、初始透过率和晶体切割方向三个角度出发，对Cr4+:YAG晶体的各向异性进行了实验研究。结果表明，在一定功率密度范围内，功率密度越高，Cr4+:YAG的各向异性越明显；Cr4+:YAG的初始透过率越低，各向异性越明显；在相同功率密度下，[110]切割方向Cr4+:YAG在某一方向上的可饱和透过率大于[100]切割方向的。分别选取[110]和[100]切割方向Cr4+:YAG作为调Q晶体搭建808nmLD泵浦Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q固体激光器，得到[110]切割方向的Cr4+:YAG作为调Q晶体时的输出激光消光比大于[100]切割方向Cr4+:YAG晶体的。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161401      

韩雪莹   王琪   葛乃馨  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对相位调制潜像防伪技术中存在嵌入的潜像隐蔽性不稳定、影响图像显示效果的问题，提出了对潜像局部网点进行调整的方案，以获得更优的潜像隐蔽质量。运用韦伯定律分析潜像区与对应母版区的网点排列特征，发现网点轮廓是影响潜像隐蔽性的主要原因；在研究潜像轮廓区网点位置分布特性的基础上，推导出能够提高潜像隐蔽性的边界网点调整算法，确定网点的位移量、补偿位置及面积调整系数，并进行实验验证。结果表明：该优化方法在保证潜像提取显著性的前提下，其隐藏性能明显高于传统相位调制法，本研究为相位调制潜像防伪技术提供了新的优化方案。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161003      

释小松   程英蕾   赵中阳   秦先祥  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了提高城区机载激光雷达点云数据分类算法的自动化程度和分类精度，提出了一种基于渐进加密三角网和双层支持向量机的点云分类算法，并且测试该算法对城区点云数据的分类效果。本文算法用渐进加密三角网滤波提取地面点，在地面点的基础上对地物点进行归一化处理，之后进行点云特征有效性评估，选取特征向量并用NN-SVM支持向量机对地物点进行分类，实现对城区点云数据的多元分类，利用城区点云数据验证本文算法，通过分析分类精度对分类效果进行评价。实验证明：相比其他算法，本文算法有效提高了点云数据分类精度，实现了对城区点云数据的有效分类。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161002      

方帅   王金明   曹风云  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

光谱解混可以有效提高高光谱图像的利用效率。非负矩阵分解（NMF）常用于寻找非负数据的线性表示，可以有效解决混合像元问题，本文提出一种基于丰度的稀疏性和图像局部不变性的高光谱解混算法，采用了对丰度的稀疏性约束正则项和拉普拉斯矩阵的图正则项，构造了一个新的目标函数，端元和丰度在经过若干次迭代后取得了较好的解混合结果，该算法在模拟和真实数据上都进行了有效性验证，实验结果证明所提算法具有非常好的解混性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.161001      

王旭   秦祖军   熊显名   张文涛  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于波动光学理论和单模光纤受激布里渊散射（SBS）的数学模型，推导了少模阶跃折射率光纤中SBS时空演化耦合振幅方程。依据光波模式和声波模式模场空间分布，计算出不同模式对的声光耦合系数，进一步得到不同光波模式对组合的布里渊幅度增益谱和相移谱。结果表明，参与SBS过程的声波主要为低阶声波模式；其次，对于LP01模和LP11模，两者更倾向于模内的SBS过程，且模内耦合产生的幅度增益以及相移更大；布里渊频移随着光波模式阶数的增加而减小。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第16期 pp.162901      

安冉   欧全宏   刘刚   杨卫梅   符致秋   李建美   时有明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

微生物在生态系统中有着重要的作用，所以鉴别微生物具有重要的意义。本文采用表面增强拉曼光谱（SERS）对雪松花粉、双色牛肝菌孢子、小美牛肝菌孢子和紫色粉孢牛肝菌孢子进行鉴别研究。结果显示：雪松花粉常规拉曼信号在1702、1680、1513、1382、1243、1011、793cm-1处，表面增强之后在1698、1653、1592、1516、1403、1288、1210、813、562cm-1出现明显的拉曼峰；孢子常规拉曼未显示谱峰。雪松花粉、双色牛肝菌孢子、小美牛肝菌孢子和紫色粉孢牛肝菌孢子的表面增强拉曼光谱在1700-1100 cm-1范围差异明显。结果表明，SERS可以区分雪松花粉、双色牛肝菌孢子、小美牛肝菌孢子和紫色粉孢牛肝菌孢子。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.153001      

穆健健   郭大波   马识途   贺超  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对当前连续变量量子密钥分发系统数据协调运算速率低的问题，本文采用CPU/GPU异构平台实现了基于LDPC码的多维数据协调算法的并行加速运算。在该平台上对码长为2.048×105的情况进行了仿真实验。通过实验得出收敛信噪比和译码时间，计算得出译码速率、密钥传输距离和协调效率，结果表明：在码长为2.048×105时，CPU/GPU异构平台的译码速率是CPU平台的5倍。在码率为0.3时，收敛信噪比为0.55dB ，协调效率为94.89%，可以提取到8.61kb/s的安全密钥，通信距离达到47km左右。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.152702      

程广真   张留洋   浦绍质   曲玉秋   李倩茹   于泽  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

由于超短脉冲测量系统中透射元件的存在，当脉冲经过测量系统将被展宽，使测量结果中存在较大的误差。针对脉冲测量中的展宽问题，设计一种全反式超短脉冲测量系统，实现对更短的超短脉冲的测量。所设计的系统中利用菲涅耳双面镜产生时间延迟，柱面反射镜以及薄晶体和光栅产生光谱，避免了系统中色散的产生。在满足采样率的前提下，对FROG迹线采样范围进行分析，获得测量系统所需的时间延迟和倍频带宽，并以此为约束条件，推导了待测脉冲的脉冲宽度与菲涅耳双面镜和柱面反射镜参数的关系。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.152201      

王建   吴锡生  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为解决当前多模医学图像融合边缘模糊，互补信息不充分的问题，本文提出了一种基于改进的引导滤波和双通道脉冲耦合神经网络的医学图像融合算法。该算法首先利用非下采样轮廓波对医学源图像进行变换，然后对于图像的低频部分，采用双通道PCNN进行融合，其中将改进的拉普拉斯能量和作为双通道PCNN的激励输入，并用改进的空间频率作为连接强度；而对于图像的高频部分，则用改进的引导滤波算法进行融合。最后将融合后的低频和高频信号进行NSCT逆变换得到融合图像。实验结果表明，在多模医学图像融合中，本文提出的算法有效地保留了源图像特征信息，并在互信息量、信息熵、空间频率等客观评价指标上取得了良好的效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151004      

武迎春   曹益平   吉聪建   王安红   赵贤凌  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

虚拟结构光3D数据编码算法基于结构光三维重建原理，它将3D数据转化成2D图像的条纹相位信息存储以达到数据压缩的目的。但在数据编、解码过程中，由于涉及图像压缩存储，存储相位级次索引的条纹会因边缘量化误差造成相位展开局部错误最终导致解码深度信息错误。针对这一问题，本文提出相对相位展开辅助绝对相位展开的方法来抑制量化误差引起的深度解码错误。在将条纹的截断相位展开成连续相位完成深度信息解码过程中，同时使用相对相位展开和绝对相位展开的方法完成截断相位展开，根据两种方法得到的连续相位差值固定的特点，对存储相位级次的条纹边缘量化误差进行修正。实验结果表明，该方法可有效提高虚拟结构光3D数据编码算法数据保真度，使数据解码均方根误差平均降低10.8倍。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151203      

王建明   毛一鸣   晏涛   刘渊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

透视变换是图像处理领域一个重要的研究方向，可以用于图像矫正，图像拼接等。本文提出了一种基于全变分投影和空洞修复的光场图像透视变换算法。首先估计输入光场图像每个子视点的视差图，通过图像反向投影和重投影优化生成指定虚拟相机位置和姿态的光场图像。然后使用基于视差优先级的图像修复方法修复透视变换后的中心子视点图像，最后通过中心子视点向水平和垂直两个方向进行内容传播,依次修复其它子视点图像。实验结果表明，所提出方法可以生成令人满意的透视变换光场图像并且正确填充被遮挡区域，可以服务于多种光场图像编辑应用。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151003      

侯浩杰   刘钧妍   肖博文   朱明琦   李孟春  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

贵金属纳米颗粒阵列中所形成的表面晶格共振能够有效抑制体系辐射损耗，提高共振品质因子，增大局域场强，已被广泛用于设计高性能微纳光子器件。如何实现垂直与平行表面晶格共振的同时激发将对阵列结构光学响应的调制及应用具有重要的意义。本文设计了L-形纳米天线构成的阵列结构，计算了成键模式和反成键模式与瑞利异常耦合的光学响应，在消光谱上能够同时形成上述两种表面晶格共振。结果表明其成键与反成键局域共振模式都可以实现与瑞利异常的耦合，从而激发垂直与平行表面晶格共振。这些特性使得这种非对称纳米颗粒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15期 pp.152501      

聂立霞   张燕   鲜仕林   秦俊   王会丽   毕磊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

硅基光波导移相器是硅基光电子系统的重要组成部分。近年来，透明导电氧化物（TCO）材料由于其介电常数可受栅极电压作用产生调谐而受到研究者关注，有望应用于下一代高速、低插损和CMOS兼容的硅基光波导移相器。然而，这一类材料因其较高的光吸收系数而限制了其在移相器中的应用。这里，我们提出了一种基于高迁移率的透明导电氧化物的低插损硅基光波导移相器。我们证明TCO材料迁移率与其损耗密切相关。通过理论计算和数值仿真，设计了一种基于高迁移率氧化镉（CdO）材料（μ=300 cm2V-1s-1）的硅基光波导移相器。所得器件在1550 nm波长实现π相移时，器件长度为127 μm，插入损耗为1.4 dB，调制带宽可达到300 GHz。这一研究为发展高速硅基光波导移相器件提供了新思路。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.152302      

杨玉   陶正荣   闫静   吕殊星   王然   刘晓丹   孙续国  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

摘要 分析肺腺癌细胞和生理性间皮细胞间的拉曼位移特征及细胞化学染色形态学特征参数间的关系，为非创伤性检查肿瘤细胞奠定基础。选择肺腺癌细胞A549和间皮细胞Met-5A细胞进行拉曼光谱分析，计算拉曼光谱位移特征，同时将A549及Met-5A细胞进行H&E和PAP染色，分别计算两种细胞的细胞形态学图像特征。A549细胞在1460区域发现拉曼位移，两类细胞在1367及1617区域均出现峰值。图像识别A549和Met-5A两类细胞的能量标准差，PAP染色具有显著性差异(p<0.05)，H&E染色未见显著性差异(p>0.05)，细胞图像颜色均值，两种染色分别存在显著性差异(p<0.05)。首次基于化学物质亲和特性，从肿瘤物质表达及表达物质堆积结构方面分析肺癌细胞拉曼特征，拉曼光谱显示肿瘤细胞物质表达及堆积结构异常峰范围在1460区域。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151701      

张祥甫   刘健   石章松   吴中红   王智  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

语义分割是对图像中的每个像素点进行分类，将图像分割成若干个具有特定语义类别的区域，是计算机视觉领域的核心技术。近年来，卷积神经网络（CNN）不断取得突破性进展，利用深度学习方法处理语义分割问题展示出具大的潜力。从语义分割的定义出发，探讨了目前语义分割领域存在的挑战。在介绍CNN相关原理的基础上，详细对比了几种用于语义分割算法评测的数据集，重点对近年来语义分割领域基于解码器、信息融合和循环神经网络（RNN）的深度学习方法进行综述。最后进行总结和展望，阐述了未来语义分割领域需进一步丰富数据库场景、提高算法实时性和开展3D点云语义分割的发展趋势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.150003      

李媛淼   孙华燕   郭惠超  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于距离选通激光成像由于受激光脉冲能量、距离门门控时间的影响，激光图像对比度偏低，在此基础上进行三维成像的重建效果在整体上存在边缘信息、结构信息严重缺失的问题。因此，提出了一种改善思路，即将引导滤波结合双边滤波的方法应用于二维切片的预处理中，在误差范围内改变二维切片的像素信息分布，以获得高质量的三维重建结果。首先，利用引导滤波增强边缘信息，恢复目标内部的结构信息；然后，结合双边滤波弥补在上一步骤中出现的无效点增多的缺陷，稳定图像的均匀度。研究结果表明：采用引导滤波结合双边滤波的二维图像预处理后的三维重建结果，在保证距离精度的同时，在边缘信息、结构信息的增强，图像的均匀度提升等方面具有优势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151007      

徐倩楠   周次明   范典   庞彦东   赵晨光   陈希   黄俊斌   顾宏灿  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

研究了一种基于斐索(Fizeau)干涉的超弱光纤光栅(uwFBG)水听器阵列系统。通过拉丝塔在线制备光纤光栅技术构建超弱光纤光栅水听器阵列，使用反正切算法解调信号，实现了2-2000Hz宽频带内水声信号的振幅、频率和相位的同时测量。系统在频率为2 Hz时水声信号的相位声压灵敏度可-135.81dB (re rad/μpa)，灵敏度为2755.49 (μpa/√Hz)，信噪比为43.785dB。传感器复用实验结果证实系统可以同时解调不同位置的水声信息，系统的相位声压灵敏度随着其传感器腔长的增加而增加，且具有很好的稳定性，表明系统在高灵敏度水声传感、甚低频声学探测、深海监测等方面具有广阔的应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.150602      

魏祥坡   余旭初   谭熊   刘冰  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

卷积神经网络模型能够提取图像不同层次的分层特征，包含了图像中大量的细节信息，然而，现有方法没有充分利用网络模型提取的所有分层特征，为了充分利用所有分层特征，增强特征重利用和信息连续传递，设计了适用于高光谱图像分类的残差密集网络模型。残差密集网络结合了残差网络和密集网络，包括浅层特征提取、残差密集单元和密集特征融合三部分，首先利用卷积操作提取原始图像的浅层特征，将浅层特征作为残差密集单元的输入；残差密集单元的输出与下一个单元中每个卷积层及输出建立短连接，实现了信息连续传递；随后，将两个单元提取的密集特征与浅层特征相加形成全局残差学习，实现所有分层特征的融合，最终的融合特征用于高光谱图像分类。实验表明，本文方法用于Indian Pines数据和University of Pavia数据能够分别取得98.71%和99.31%的分类精度，有效提高了高光谱图像分类精度，增强了分类方法的稳定性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151006      

蒋晓瑜   樊帆   闫兴鹏   张腾   韩超   王晨卿   于海洋  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

全息体视图技术是一种成熟的裸眼三维显示技术，很多基于全息体视图技术的产品已经成功的实现商业化并带来令人惊叹的视觉体验。但在实际应用中，全息体视图技术仍存在着再现像的视角无法满足观察需要，打印高质量的全息图所需采样图像过多，光学实验结果缺少模拟结果与其对照等问题。近年来国内外很多研究小组对这些问题进行了深入的研究，本文首先就应用最广泛的两种全息技术进行介绍，而后将近年来在扩大全息体视图视场角，减少全息体视图所需要的采样数量以及全息体视图的数值重构等方面的进展进行综述。。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.150002      

刘增勇   曹鸿谦   徐飞   陆延青  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

石墨烯由于其比表面积大、超薄、杨氏模量大、刚度大、密度低等特性，成为极佳的纳机电系统基础材料。 石墨烯纳机电系统主要研究石墨烯薄膜的机电性能，其共振频率对质量、力和热有非常灵敏的响应，在传感领域具有很广泛的应用前景。而光纤传感器已经得到了广泛地研究与应用，二者相结合能够发挥更大的优势。本文对石墨烯纳机电系统的工作原理、制备工艺、传感应用和基于光纤的石墨烯纳机电集成系统传感器件进行了综述与展望。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.150001      

颜振翔   王寒迎   石齐双   莫艳红   杨辉华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了解决传统显微图像拼接中产生的几何畸变和错位，及特征稀少造成的正确匹配率低、时效性差的问题，提出基于区域蛙跳搜索和图像轮廓曲线的拼接算法。首先，提取连续采集且有重叠区域的图像轮廓曲线；然后，引入轮廓线索感知相似度量（Clue-Aware Trajectory Similarity，CATS）和均方误差距离（Mean Square Error Distance，MSED）两种指标，分别计算图像轮廓曲线间的相似度和曲线离散距离。最后，采用区域蛙跳算法在决策域内，通过更新鸣叫分贝和蛙跳策略，搜索图像轮廓最优匹配，并实现图像快速精确拼接。实验结果表明，提出的算法不仅具有较高的拼接精度和较强的鲁棒性，而且其简化匹配策略减小了计算量，具有较强的时效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151002      

潘志浩   陈莹  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于区域的全卷积网络（R-FCN）的区域生成（Region Proposal Networks，RPN）网络沿用了Faster R-CNN的RPN网络。针对RPN网络先验框的大小与数量均人为固定、生成的建议区域过多等问题，将聚类思想应用到RPN网络中，改进先验框的生成方式，提出基于聚类式区域生成的全卷积目标检测网络。通过对训练样本的真实框进行K-Means聚类得到先验框的最适大小和最佳数量，取代原本人为固定选取先验框的方式。此外，为增强模型的泛化能力，在改进后的R-FCN网络上使用ResNet基础网络采用困难样本挖掘方法训练。实验结果表明该聚类区域全卷积目标检测网络得到的检测结果精度相较于R-FCN等方法，在精度和速度上都有着明显的提升。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151001      

马晓云   朱丹   金晨   佟新鑫  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了实现子弹外观缺陷自动检测，解决传统机器视觉方法在缺陷检测方面手工设计目标特征耗时和泛化能力差的问题，本文提出基于Faster R-CNN的子弹外观缺陷检测模型。该模型采用卷积神经网络，可以自动提取目标特征，泛化能力强。将检测模型分别与ZFNet、VGG_CNN_M_1024和VGG16结合，实验表明，与VGG16结合的检测模型的检测精度高于其余两种模型方案。针对子弹外观缺陷数据集，本文结合K-means++改进锚框的生成方法，得到基于改进Faster R-CNN的子弹外观缺陷检测模型。结果显示，改进模型在原文算法基础上精度提升至97.75%，速度达到27帧/秒。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151202      

许鸥   符瑕珊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本论文提出一种基于双相移光纤光栅和光电振荡器的传感解调方法。该方法融合了光纤光栅传感技术与微波光子技术，其中光纤光栅同时作为传感探头及光电振荡器中的微波光子滤波器组成单元，当外界待测量改变光栅特性，光电振荡器产生的微波频率也随之改变，并且环境温度变化不会对该频率造成影响，避免了交叉敏感。论文中阐述了通过光电振荡结构将光栅波长变化转换到微波域进行解调的方案及优点，进而给出了实验搭建的基于此光栅的双通带微波光子滤波器测试结果，构造了基于双通带微波光子滤波器的光电振荡环，实验结果显示系统的传感解调灵敏度为约36MHz/με。本方法的提出为光纤光栅传感的高速高分辨率解调提供新思路，推动光纤传感实用化进展。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.150601      

裴春莹   茅志翔   徐素鹏   夏勇   尹亚玲  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

涡旋光束具有许多新颖独特的物理特性，在多个领域中都有着重要的应用，而涡旋光束的产生与检测方法是所有应用中最基础、最重要的部分。本文提出一种在实验上利用干涉实现涡旋光束轨道角动量简易检测的新方法。实验上，在使用空间光调制器产生涡旋光束时，仅仅由调制的涡旋光束和未能完全调制的入射高斯光束即可直接发生同轴干涉，产生完美的花瓣状干涉图案，且此干涉花瓣的数量与调制的涡旋光束携带的轨道角动量的值一致，因此在检测由空间光调制器产生的涡旋光束的轨道角动量时并不需要另外使用一束参考干涉光。本文在实验上利用该干涉分析了Bessel-Gaussian光束和Laguerre-Gaussian光束的干涉图案，此干涉图案不仅能反映光束的轨道角动量值，即方位角因子，还能反映轨道角动量的正负，以及Laguerre-Gaussian光束的径向因子，且干涉模式清晰，稳定性高。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.140502      

贾孟   薛常喜   李闯   兰喜瑞   王蕾   王伦   吴百融  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

Q-type非球面越来越多地被应用到光学系统设计中，具有广阔的应用前景，但目前没有比较简单高效的方法可对其面形进行高精度检测。本文针对Q-type非球面超精密加工过程中的面形检测问题，提出了一种MATLAB软件与Taylor Horbson PGI-1240非球面轮廓仪相结合的方法，以达到对Q-type非球面高精度检测的目的。检测结果表明，由Nanoform 700 Ultra单点金刚石超精密车床加工的全口径为11.8 mm的单晶铜Q-type非球面面形误差PV值为0.1963μm，表面粗糙度RMS值为0.03412μm，满足加工第一阶段面形误差PV值小于0.2μm和表面粗糙度RMS值小于0.04μm的要求。此检测方法可以精确得到工件面形误差，为下一阶段车削加工提供数据支持。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151201      

张志强   施文华  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在数字图像处理领域中，SIFT（Scale-invariant feature transform）算法是特征点识别的代表性算法。以OpenCL并行计算为加速手段，建立了基于改进的SIFT算法的双目测距系统，深入研究了如何加快SIFT算法的运算速度。首先，在加快SIFT算法方面，选取了积分均值模糊，并利用OpenCL技术对其进行并行加速，对算法进行并行优化之后使之能够在NVIDIA GPU硬件平台上进行实现。其次，在获取精确视差方面，对原SIFT匹配方法进行了改进，极大地提高了匹配效率。最后，构建了双目测距异构计算实验平台，并进行实验，实验平台对采集的图像进行了实时处理，验证了基于SIFT算法的并行加速计算的可行性，同时可以直观地看到中间计算过程和测距的结果。实验结果表明，本方法与已有的加速优化工作相比，计算时间消耗比原方案要少的多。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141502      

沈斌   李海元   张旭  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

运用溶胶改性和溶剂置换的方法制备了以癸烷为溶剂的SiO2溶胶，并通过单面旋涂方法在50 mm×50 mm×10 mm方形KDP晶体基片上制备得到均匀性良好的膜层。使用分光光度计测试涂膜的晶体基片，涂制三倍频及基频二倍频减反膜的KDP晶体基片分别在378 nm和835 nm处的透过率峰值大于99.5%，膜层减反射效果良好。结合过滤技术及超声波清洗技术实现了膜层制备过程中的缺陷控制，经过缺陷控制的三倍频减反膜涂制在洁净度提高的熔石英陪涂片上并在测试前进行了激光预处理，采用激光波长为355 nm，脉宽为3 ns的激光器测试得到三倍频减反膜的抗激光损伤阈值为(14±2.1) J·cm-2。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141602      

罗颖   霍冠英   许金鑫   李庆武  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对立体匹配算法在图像非遮挡区域，尤其在弱纹理区域匹配精度较低的问题，提出一种基于边缘约束迭代的非局部立体匹配算法。算法首先结合颜色和梯度信息构建匹配代价计算函数；然后根据左右目图像分别构建最小生成树，结合图像平滑度信息对代价函数值进行代价聚集，并对赢者通吃策略得到的视差图进行边缘检测，将图像边缘作为约束性条件对代价值再次进行代价聚集以优化结果；最后通过视差求精得到稠密的视差图。实验结果表明，该算法在Middlebury测试平台上31组标准图像对中非遮挡区域的平均误匹配率为8.35%；与其它5种方法进行比较可知，本文算法能够有效地提高非遮挡区域匹配的准确度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.151501      

张文飞   满忠胜   葛筱璐   邢飞   付圣贵  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在光学和计算机视觉领域，图像去雾方法由于其广泛的应用受到了众多关注。尤其是快速和实时的去雾方法对于实际应用具有更高的价值。本文中，我们提出了一种基于HSI(Hue, Saturation and Intensity)颜色空间的快速偏振光学去雾方法。利用HSI颜色空间中强度与颜色无关的优势，在强度通道中(Intensity)利用偏振光学去雾方法进行去雾处理，然后利用颜色恒常性校正方法对图像的颜色畸变进行校正。该技术不仅具有良好的图像细节恢复能力，同时有效提高了偏振光学去雾方法的计算效率。与目前流行的去雾方法对比研究表明，该技术可以得到更好或者相同的实验效果，但其执行效率更快。所提出的方法在图像实时去雾和视频去雾领域有较广的应用前景。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141103      

赵程   黄永东  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

利用滚动导向滤波具有保留边缘、平滑纹理的特性，以及混合多尺度分解具有将图像纹理与细节信息分离的特性，本文提出一种新的红外与可见光图像融合方法。首先,本文对滚动导向滤波的参数进行系统的分析，并根据参数变化的规律提出一种基于滚动导向滤波的混合多尺度分解方法，基于此方法将红外与可见光图像分解到基本层、小尺度层和大尺度层。其次，在基本层上使用像素能量与梯度能量相结合的融合规则，大、小尺度层的融合采用双通道自适应脉冲耦合神经网络（DAPCNN）的融合规则。 最后, 通过逆混合多尺度分解方法得到融合图像。与已有的图像分解方法相比，本文所提的图像分解方法不仅可以很好地提取图像的纹理细节、 保留图像的边缘特征，还可以避免在边缘位置出现光晕现象。实验结果表明，所提方法可以很好地提取图像的红外目标信息并将其融合到可见光图像中，与已有融合方法相比，所提方法不仅在人眼视觉感知的主观评价方面具有明显优势，而且在互信息、信息熵、标准差、非线性相关信息熵和Chen-Varshney指标等客观评价标准上具有很好优势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141007      

薛珈琪   陈晓晖   雷力明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

激光选区熔化技术可用于制备航空发动机燃烧室复杂结构GH3536零件。为了研究激光选区熔化GH3536合金组织对零件力学性能的影响，本文采用不同批次粉末制备激光选区熔化GH3536合金，分析显微组织，测试室温拉伸性能和高温持久性能并分析失效机理。结果表明，激光选区熔化GH3536合金显微组织主要为奥氏体相，在晶粒内部和晶界处析出M23C6碳化物。晶粒尺寸增大，晶界数量减少，会导致室温拉伸强度降低，但高温持久性能提升。块状碳化物分布在晶界会降低激光选区熔化GH3536合金室温塑性和高温持久性能，链状碳化物能够强化晶界，使合金具有较高的室温塑性和高温持久性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141401      

周宏浩   易维宁   杜丽丽   乔延利  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

传统 SIFT 图像局部特征点 取方法得到的图像局部特征 述子在旋转、尺度等仿射变换情况下具 有良好的匹配性能,但是由于 SIFT 特征 述子是个 128 维的向量,匹配时间过长,因此在三维重建等需要 进行特征点配准的场景下应用存在一定的局限性。针对上述问题并结合发展迅速的深度学习方法, 出了 一种基于卷积神经网络的 SIFT 特征 述子降维方法,利用卷积神经网络强大的学习能力来实现对 SIFT 特 征 述子进行降维的同时保留其良好的仿射变换不变性。实验结果表明:在使用经过训练的卷积神经网络 把 SIFT 特征 述子降至 32 维的情况下,得到的新的特征 述子在旋转、尺度、视点以及光照等仿射变换 下均有不错的匹配效果,最关键的是其匹配效率较传统 SIFT 特征 述子 高了 5 倍。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141008      

魏天丽   吴德伟   李响   朱浩男   王湘林  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

基于分束器可产生纠缠的特性,提出了基于分束器生成连续变量双模压缩态的方案并求解了纠缠条件。对于50:50分束器模型，分析并提取对输出纠缠产生影响的相移影响因子，分别基于量子态转换和Wigner函数分析了量子态输出与输入相对压缩角和分束器相移影响因子之间的关系；利用段路明纠缠判据判断输出是否为纠缠态，并定义了对数负值衡量输出纠缠度。结果表明，分束器相移影响因子以及输入相对压缩角对输出纠缠的影响存在周期性，在半个周期内，输出表现为不相关到部分纠缠再到最大纠缠的变化；当且仅当在最大纠缠点处，继续增加输入压缩幅，纠缠程度将会继续增加。研究为利用单模压缩真空态经分束器产生最大纠缠态提供了思路。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第15期 pp.152701      

徐强   李金刚   王旭   韩一平   吴振森  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

运用广义Mie散射理论（GLMT）研究了高阶矢量贝塞尔涡旋波束的单球形气溶胶粒子的散射特性，将直角坐标系下将沿 轴方向传播的贝塞尔波束的电磁场各个分量的表达式转化成球坐标系下各个分量的表达式，使用广义Mie理论中的积分局部近似法来计算贝塞尔涡旋波束的波束因子，进而计算在轴入射的高阶矢量贝塞尔涡旋波束的单球形气溶胶粒子散射。以硝酸铵球形粒子为例，通过数值计算，讨论了不同拓扑荷数、不同半圆锥角矢量贝塞尔涡旋波束与气溶胶粒子作用的微分散射截面随散射角变化的分布，以及消光截面、散射截面和吸收截面随均匀球形气溶胶粒子尺寸参数的变化情况。研究表明随着贝塞尔涡旋波束拓扑荷数的增大，粒子微分散射截面值逐渐的减小；拓扑荷数一定的贝塞尔涡旋波束随着光束半圆锥型角的增大，消光截面、散射截面和吸收截面各值整体上趋向减小。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.142901      

李亚清   王利国   王谦  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文采用分步傅里叶算法，数值模拟研究了湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束传输的强度和相位分布特性。讨论了环形Airy高斯涡旋光束在湍流大气中相比自由空间中传输的变化特性，揭示了传输距离，分布因子两参数对湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束平均强度的影响规律。结果表明：由于大气折射率的随机扰动，光束传输过程中相位波前发生畸变。由于轨道角动量的存在，光束的等相位线变成弧线，且随着传输距离的增大，弧线逐渐变得不平滑。湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束的平均强度随传输距离的变化呈Airy函数分布，且分布因子越小，光束的相位波前随传输距离的变化越明显，分布因子影响光束传输的稳定性和传输质量。研究结果将为涡旋光束大气光通信提供理论和技术参考。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.140101      

吉训生   王昊  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

人头检测技术是人数统计领域一项重要研究内容,基于检测的人数统计方法常用于视频监控领域.人头检测常常受到遮挡、背景干扰、光照等因素影响,论文提出一种基于区域全卷积神经网络进行头部检测方法.特征学习阶段通过残差网络获取特征和区域候选网络获得感兴趣区域,并在残差网络中添加可形变卷积层.再将感兴趣区域输入至池化层,进行可形变位置敏感均值池化.最后进行分类与目标位置精修.提出位置敏感感兴趣区域对齐进行池化操作.为了提高网络在多尺度头部的检测效果,更新区域候选网络中锚点生成规则.利用在线难例挖掘算法提高复杂任务下头部目标的检测能力.通过软非极大值抑制减少检测出边界框间的相互干扰.研究结果表明,在HollywoodHeads数据集上平均识别精度最高可达到83.24%,优于目前相关文献方法.

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141009      

徐龙壮   彭力  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对于现有的基于卷积神经网络的行人重识别方法对于遮挡和复杂背景引起的判别信息缺失问题，本文提出了一种基于多尺度卷积特征融合的行人重识别算法。在训练阶段，首先使用金字塔池化方法对卷积特征图进行分块和池化，获得包含全局特征和多尺度局部特征的多个特征向量。之后再对每一个特征向量进行独立分类，并在各个分类的最后内积层上归一化权重和特征用来提升分类性能，最后使用梯度下降法优化全部的分类损失。在识别阶段将池化后的多个特征向量融合成一个新向量，使用新向量在库中进行相似性匹配。在 Market1501、DukeMTMC-reID数据库上对所提算法的有效性进行实验验证，结果表明本文模型提取的特征具有更好的识别效果，Rank1精度和平均准确率也优于大多数先进算法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141504      

王战   孙文磊   黄海博   于江通   刘金朵  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在熔覆实验中施以超声振动的基础上进行变搭接率观察, 以弥补现有激光熔覆辅以超声振动实验中搭接率选取较为单一的缺陷，并针对低搭接率的熔覆层进行进一步的性能探究。初始搭接率分别设定为33%，50%和66%,观察并比较33%低搭接率熔覆层与其他搭接率熔覆层的宏观样貌，随后在33%低搭接率下进一步进行不施加超声振动的对比实验。将对比验样件用电火花切割后进行处理，观察两切割试件的显微金相组织，并测评试件的硬度和耐磨性。结果表明，33%低搭接率下施加超声振动样件的熔覆道宏观样貌会出现波浪状条纹，其他搭接率下施加超声振动熔覆层宏观形貌平整无波纹。在33%低搭接率下对比添加超声振动与不添加超声振动试件的熔覆层质量，发现在低搭接率下不施加超声振动的熔覆效果相对较好。该研究结果对熔覆实验施加超声振动时搭接率的选取具有一定的参考意义。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141402      

范典   陈矫   王剑   刘嘉静  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

我国隧道火灾探测大多采用线型感温火灾探测技术，但是隧道有排烟的需求，使隧道内经常有每秒数米的纵向风，会改变隧道内的热对流和烟气分布，影响感温定位误差。本文从国家相关部门对隧道火灾探测强制验收规定（点火后60秒内必须产生报警信号）出发，开发一种采用光纤光栅感温火灾探测技术，采集在不同风速不同点火位置条件下多次点火实验的温度场，分析不同工况下温度场分布及其动态变化，提出根据温度场修正着火点位置的智能算法。实现根据隧道火灾温度场分布和动态变化，修正纵向风带来的火灾报警位置误差的问题，在规定时间内智能判断火灾发生位置。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141201      

李金涛   程效军   杨泽鑫   杨荣淇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

通过三维激光扫描仪获取的原始点云数据量庞大，不利于后期的数据处理工作。现有基于曲率值的点云压缩方法容易引起亚特征区域细节丢失的问题。针对该不足，提出了一种基于曲率分级的点云数据压缩方法。该方法通过计算曲率来反映点云数据中特征的分布情况，然后采用对数函数对归一化后的曲率值进行分级，对不同等级的点进行空间网格划分后根据点的曲率等级实现点云的分级压缩。实验结果表明，本文方法能在大幅度减少数据量的同时，较好地保留原始数据的细节特征，实现了对点云数据的高效压缩。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.142801      

倪玮隆   郑玉甫   冯楚滢  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

本文研究了导频信号在正交频分复用（OFDM）强度调制光无线通信系统中降低峰均功率比（PAPR）的应用。导频信号相位的选择基于所选择的映射（SLM）算法，而最大似然准则用于估计接收机处的导频信号。在BER小于0.001的可靠通信链接中，导频辅助光OFDM系统的误码率（BER）与光OFDM（没有导频且未实施PAPR降低技术）基本相同。在高阶（M> 4）星座的条件下，导频辅助PAPR降低技术比传统SLM技术性能更加优越。与基本光OFDM相比，导频辅助光OFDM系统能够在适宜条件下将PAPR降低约2.5dB，并且导频辅助光OFDM系统在M = 64，CCDF=0.0001的适度点时可以更有效地降低PAPR，而不降低系统的误差性能。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.140601      

余夏辉   杜凯翔   杨培志  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

黑磷是一种新型的二维半导体材料，因其具备随层数可调的直接带隙、高的载流子迁移率等特性，吸引了人们的广泛关注。与块体黑磷相比，低维黑磷由于结构和性能的优势，具有更大的潜在应用价值。因此，如何高效地制备尺寸形貌可控的低维黑磷成为当下的研究热点。近年来，多个课题组成功制备出不同形貌的低维黑磷，并将其应用于太阳电池的活性层、电子传输层和空穴传输层中，使转换效率得到不同程度的提升。本文介绍了低维黑磷的制备方法，重点综述了其在太阳电池领域的相关应用研究进展，提出了亟需解决的问题，并展望了低维黑磷未来的发展趋势。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.140001      

盛智勇   曾志强   曲洪权   李伟  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

随机配置网络（SCN）引入不等式约束来限制输入权重和偏置的赋值并且随着节点数量增加网络能够逼近任意地数学函数和数据模型。在构建SCN网络的过程中，由于网络本身性质以及样本数据的不适定性和病态条件等问题，会引起网络的过拟合。在此，本文提出一种基于dropout技术的改进型SCN网络模型（我们称之为DropoutSCN）来自适应地约束输出权重分布大小，以此来提高网络模型的识别精度。通过光纤数据验证：与传统的SCN和L2范数正则化的SCN模型相比，我们所提出的DropoutSCN模型具有更低的测试误差，有效地减缓网络过拟合问题的出现，提高了对光纤预警系统（OFPS）中光纤入侵信号的识别准确率。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.140602      

张翰   刘凯   包国琦  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

标定是结构光三维成像系统的关键步骤，然而针对单摄像机单投影仪的精确标定通常存在标定过程复杂、立体标靶制作昂贵、标定点过少等问题。为了实现系统参数的简易快速标定，提出了一种利用单应矩阵获取大量标定数据的方法，设计了一种相对应的立体标靶。首先，获取立体标靶上左右两侧矩形框角点的图像坐标和对应的世界坐标，分别计算左右两侧靶面从图像坐标变换到世界坐标的单应矩阵。然后将图像中立体标靶矩形框内所有的像素点应用到计算出的单应矩阵中，得到与之对应的世界坐标。最后我们可以用图像中立体标靶的靶面上几乎所有像素点的图像坐标和对应世界坐标来执行三维成像系统的标定。 实验结果表明，该标定方法具有较高的标定精度，重建的三维点云图有很好的视觉效果，且标定过程简单，降低了标定成本，具有实际应用价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141102      

鲁荣荣   孙海波   付双飞   朱枫   郝颖明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对同时做自旋和进动的卫星，本文提出了一种通过定点采集深度图数据流，利用点云配准技术对其运动参数进行辨识的方法。通过对这两种运动的理论分析，发现自旋轴上的点只绕进动轴旋转的特点。算法从进动轴的估计入手，借助主成分分析与圆拟合的方式搜索自旋轴上的点并确定进动轴的方向和位置，然后建立方程组求出自旋角速度和章动角。仿真实验表明，本文提出的方法从理论上可以辨识出卫星运动的参数。真实的实验结果也表明本文提出方法在一定条件下的有效性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141503      

闫振纲   孙卫平   李杰   武江鹏   朱新宏   袁梦笛   薛亮   闫克丁  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为了研究随机粗糙表面的穆勒矩阵空间分布特性，本文基于基尔霍夫近似方法构建了穆勒矩阵全角度分布数值计算模型，用于求解不同表面粗糙参数和材料参数的随机粗糙表面的穆勒矩阵全角度空间分布。并使用该数值计算模型实现了对于金属和电介质随机粗糙表面穆勒矩阵的计算。计算结果表明金属和电介质表面穆勒矩阵分布具有明显差异，金属表面穆勒矩阵MM中m03，m13，m23，m30，m31，m32中不为0，电介质表面穆勒矩阵MD中m03，m13，m23，m30，m31，m32中均接近为0，并且该差异与材料粗糙程度无关。这种差异可以作为金属和电介质区分的判据，为探索新型的目标探测与识别手段提供了思路。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.142401      

黄矿裕   唐昀超   邹湘军   陈明猷   方雅媚   雷子毅  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对三维点云在泊松曲面重构过程中，由于法线方向不一致而导致重构结果出现偏差的问题，本文提出了一种基于改进法线方向的泊松曲面重构算法。首先利用包围盒将原始点云分割为若干个立方体体素，并将每个有效体素标记为“位置已知”或“位置未知”。然后，采用KD（k-dimensional）树对每个有效体素内的点云重新排序，利用主成分分析法进行法线估计，将新的顺序作为法线传播方向，实现点云法线的局部定向。针对“位置已知”的体素，依据体素质心位置完成法线的全局定向；对于“位置未知”的体素，则依据相邻体素的法线实现法线的全局定向。最后，结合法线定向结果对点云进行泊松曲面重构。试验结果表明，该算法能将复杂曲面点云的法线定向至同一侧，法线估计误差接近于0，能较好地实现泊松曲面重构，提高重构曲面的准确度。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141005      

陈冠楠   周群   韦超   王敏   陈建新  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

为研究生物组织和生物材料的力学性质底层的微观结构，针对描述三维纤维微观结构的方向检测的不足，提出一种基于facet模型的三维纤维方向检测方法。所提方法将三维纤维方向检测转换为二维平面检测，降低计算复杂度，通过facet模型实现精确检测不同直径纤维的方向。并分析得出模型窗口尺寸略大于纤维直径能达到最优结果。实验结果表明，本文方法可更为准确和快速地获取不同直径的三维纤维方向数据，优于现有的典型算法。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141004      

吴子俊   卢景琦   黄剑   程德伟  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

利用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对油漆涂层中的重金属Pb进行了定量检测研究。在优化实验参数的前提下，利用多通道光谱仪采集了油漆涂层308～417 nm的等离子光谱，为了得到更精确的定量结果，对油漆涂层的Pb分别进行了单变量分析、多元线性回归分析以及CARS-PLS分析。结果表明，CARS-PLS分析模型的定量结果最准确，校正集的决定系数为0.991，预测集样品的预测相对误差分别为1.4%、1.5%。由此可见，CARS变量筛选方法能从光谱中有效筛选出与Pb相关的重要信息，再结合偏最小二乘法（PLS）能准确检测油漆涂层中Pb。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.143001      

吴晓萍   管业鹏  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

人脸姿态变化复杂且对人脸识别性能影响明显，本文提出了一种融合LCCDN (LSTM and CNN based Cascade Deep Network)级联深度网络与增量聚类的多姿态人脸识别方法。首先，采用LCCDN级联深度网络模型定位人脸关键点，其利用LSTM记忆功能寻找人脸各关键点在空间上的全局上下文依赖关系并对人脸关键点初始化，通过CNN网络模型，采用由粗到精策略，定位人脸关键点；其次，以人脸关键点作为人脸朝向描述子，同时为适应人脸姿态不断动态更新，采用基于熵诱导度量机制的增量聚类方法，对头部姿态进行动态增量聚类，构建人脸姿态池。在此基础上，通过建立不同姿态的人脸识别分类模型实现多姿态人脸识别，在CAS-PEAL-R1、CFP和Multi-PIE三个数据集上的人脸识别准确率分别达到96.75%，96.50%和97.82%。通过与同类人脸识别方法的客观定量对比，实验结果表明本文所提方法有效、可行。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141002      

张倩   陈根祥   宋菲君   高云舒  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

波长选择开关（Wavelength Selective Switch-WSS）是目前及下一代可重构光分插复用器（ROADM）与动态全光网络的核心器件，近年来随着液晶空间光调制器技术的不断成熟，波长选择开关在向着高端口数与高光谱调制精细度的方向不断发展。本文利用光学设计软件ZEMAX模拟了整个波长选择开关系统，建立了傅立叶透镜组和双胶合柱面镜模型来改进光学结构，利用评价函数、点列图及光学传递函数等评价手段对设计的系统进行评价与优化，最后得到了最小光谱滤波带宽在8GHz范围内的波长选择开关系统。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.142201      

马永杰   马芸婷   陈佳辉  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

车辆识别方法计算量大，提取的特征复杂，且传统神经网络利用端层特征进行分类导致特征不全面，为此提出一种结合卷积神经网络（CNN）多层特征和支持向量机（SVM）的车辆识别方法。该方法在传统AlexNet模型基础上构建卷积神经网络模型，通过分析参数变化对测试正确率的影响得到最优车辆识别模型；提取多层车辆特征图，采用串行融合方法与主成分分析（PCA）降维技术将其构成一个具有多属性的车辆特征向量，以增强特征全面性、减少计算量；利用SVM分类器代替CNN的输出层实现车辆识别，以提高模型泛化能力与纠错能力。实验结果表明，相比传统CNN、Gabor、HOG、HOG-LBP方法，本文方法在分类精度和识别速度方面都有显著提高，且具有良好的鲁棒性。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141001      

熊显名   石红强   曾星宇  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对抛光曲面工件表面缺陷检测的问题，提出了一种基于反射云纹图像的缺陷检测方法。该方法利用云纹光经抛光曲面反射产生的差异，通过检测云纹图像的变化进行缺陷的检测与定位。本文分析了抛光曲面的光照模型，使用SHEN-Castan算法抑制云纹边缘阶梯效应，通过Gabor变换与最大熵分割进行缺陷提取并剔除伪缺陷后实现缺陷的检测与定位。实验结果与统计表明，本文设计的方法能完成抛光曲面表面缺陷检测，对不同类型打磨抛光工件表面缺陷均有92%以上的检出率。利用本文的检测方法，可以自主设置系统的检测分辨率，对不同类型的缺陷具有较好的适应性，极大的提高的系统的可拓展性、普适性与实用性，较好的解决了高反射抛光曲面工件表面缺陷检测问题，具有较大的理论价值与经济价值。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第14期 pp.141501      

侯冰基   杨明辉   孙晓玮  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在安防领域，毫米波人体成像与检测技术已经在公共场合逐步推广应用。现有的目标检测框架在毫米波图像上的检出率和准确率不够理想，检测速度也偏慢。采用反卷积与捷径连接，提出了一种针对于毫米波图像的高效及快速的卷积神经网络，保留了图像的更低阶的细粒度特征的同时，使得相比于原框架9fps的检测速度大幅提升至27fps。取消了Faster RCNN中的RCNN部分。为使网络更好收敛，基于聚类的思想设计初始候选框大小。使用在线困难样本挖掘优化Faster RCNN的损失函数，解决了毫米波图像中的正负样本失衡的问题，大幅提升了训练速度。此算法在测试集上取得了87.6%的准确率和81.2%的检出率，F1-score相较于主流的算法提升了5%左右。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第13期 pp.131009      

方雅媚   王红军   黄矿裕   周伟亮   刘磊   邹湘军  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对目标三维重构图像处理算法要求背景单一、对试验环境依赖性较大的弊端，本文提出了一种复杂背景下目标三维重构的图像预处理算法。首先通过对所采集的图像进行高斯滤波、伽马变换以及直方图均衡化处理，去除图像噪点，对复杂背景图像进行抑制，最大程度强化目标细节信息。然后融合Grab cut算法与Deeplab算法，解决Grab cut耗时而Deeplab边缘模糊的问题，有效地实现了目标与复杂背景的分离。搭建了针对小汽车模型的试验平台，共获取16组目标图像，并进行了该算法的验证。以两组目标为例，对比了本文算法与传统三维重构的图像预处理算法的效果，本文算法分割准确性为0.9986，灵敏度为0.9889，特异性为0.9991，均高于传统方法；传统算法点云噪点率为22.7%，本文算法降低为1.15%，且平均重构耗时为2.245s，是传统算法耗时的60.6%，证明了本文提出的图像预处理方法在复杂背景下的三维重构中具有更好的效果。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第13期 pp.131008      

张杰   邱琪  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

在相干光通信系统中，激光器相位噪声导致信号在复平面发生旋转，因此在接收端需要对信号进行载波相位估计和恢复。本文在利用M次方载波相位恢复算法进行相位估计时，简化了其中对相邻N个符号进行求和取平均以减轻加性高斯噪声影响这一步，将由残余频偏、相位噪声及加性高斯噪声总的引起的相位偏移量看作一个整体，直接估计出每个符号由残余频偏、相位噪声以及加性高斯噪声总的引起的相位偏移，之后再恢复出调制相位。仿真比较了该算法与传统M次方载波相位恢复算法的性能，用该算法进行相位恢复后信号的相位与原调制相位之间的误差只有10-16量级，而传统算法相位恢复后信号的相位与调制相位之间的误差可达0.3rad，本文中的算法能够更加准确的恢复出调制相位，具有更高的估计精度。本文还利用该算法在没有进行频偏补偿的条件下直接完成了相位恢复，传统算法只能对频偏补偿后的信号进行相位恢复。并且，由于减少了求和取平均这一步，使得算法的复杂度也得到了降低。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第13期 pp.130604      

李丹   金媛媛   童艳   白国君   杨明  

      摘要 + 此论文可免费阅读 (可能需要登录)

针对目前医疗输液袋印刷过程中存在的漏印、错印等影响医疗品质的问题，提出一种基于支持向量机的输液袋智能检测与缺陷分类方法。通过对生产过程中常见的医疗输液袋缺陷特征的分析，选取品名偏移、品名旋转和品名污迹作为缺陷分类目标，将候选区与监测区位置关系、候选区与监测区旋转角度和填充度等3种特征作为支持向量机的输入向量训练分类器。实验中使用径向基核函数结合一对一分类法，以平均运算时间和识别准确率作为评价指标进行对比实验，实验结果表明本文提出的方法识别准确率可达96.7%，并且在小样本情况下，此算法表现优异。

       PDF全文        激光与光电子学进展 ，2019年第56卷第13期 pp.131502      

吕天爽   杨强   于小雨   乔丽君   张建忠   王涛   汪钦   徐红春   张明江