梁龙 1,2,3,4,5吴珽 1,2,3,4,6沈葵忠 1,2,3,4,7熊智新 8[ ... ]房桂干 1,2,3,4,7
作者单位
摘要
1 中国林业科学研究院林产化学工业研究所
2 江苏省生物质能源与材料重点实验室
3 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心
4 国家林业和草原局林产化学工程重点实验室
5 林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心, 江苏 南京 210042北京林业大学材料科学与技术学院, 林木生物质化学北京市重点实验室, 北京 100083中国林业科学研究院生态保护与修复研究所, 北京 100091广西民族大学林产化学与工程国家民委重点实验室, 广西林产化学与工程重点实验室, 广西 南宁 530006
6 林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心, 江苏 南京 210042广西民族大学林产化学与工程国家民委重点实验室, 广西林产化学与工程重点实验室, 广西 南宁 530006
7 林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心, 江苏 南京 210042
8 南京林业大学轻工与食品学院, 江苏 南京 210037
9 北京林业大学材料科学与技术学院, 林木生物质化学北京市重点实验室, 北京 100083
基本密度是评估木材制浆造纸性能的重要指标。 采用近红外光谱技术检测造纸木片基本密度, 实时掌握原料材性变化, 能够为制定和优化制浆生产工艺提供基础理论数据。 但在实际生产中, 原料来源的复杂性造成木片水分含量波动较大, 光谱中的水分干扰信息严重影响模型预测效果, 成为制约近红外技术实际应用的主要因素。 以杨木片为研究对象, 通过对木片失水过程的近红外光谱动态监测, 结合主成分分析明确光谱中水分吸收信息的特征响应, 揭示了木片水分中结合水和自由水的变化规律。 分别采用不同水分条件下的木片光谱建立偏最小二乘回归(PLS)模型预测木片基本密度, 通过对比分析模型预测性能, 探究木片水分变化对近红外预测木片密度的影响, 并采用外部参数正交化算法(EPO)消除光谱中水分的干扰, 提高模型对水分变化的抗干扰能力。 研究结果表明, 基于饱水木片光谱的模型具有最好的预测精度, 模型的建立主要依靠近红外光谱对木片纤维结构特征信息的获取。 而光谱中大量的水分吸收信息对建模是冗余无用的, 并且会导致模型对样品水分高度敏感, 当测试集水分含量变化时, 模型预测出现严重偏差。 通过EPO算法对木片失水过程动态光谱的解析, 提取水分校正因子, 能够有效消除水分变化引起的光谱差异。 基于水分校正的基本密度预测模型对不同水分条件下的测试集均表现出稳定的预测性能, 均方根误差、 决定系数和预测相对标准偏差分别为12.23 kg·m-3、 0.883 4和2.93。 该研究将EPO算法引入对木材材性的近红外光谱分析, 构建了抗水分干扰的稳健型基本密度预测模型, 较好地解决了水分含量波动对原料材性快速检测的影响, 为近红外光谱技术在制浆造纸领域的推广应用提供了依据。
造纸木片 近红外光谱 基本密度 外部参数正交化算法 Wood chips for the pulp Near-infrared spectroscopy Basic density External parameter orthogonalization algorithm 
光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2476
王雪建 1於国兵 2郭建友 1,*许丰 3,**[ ... ]庞杨 3,4
作者单位
摘要
1 安徽大学物理与光电工程学院合肥 230601
2 安徽省辐射环境监督站合肥 230071
3 哈尔滨工程大学核科学技术学院哈尔滨 150001
4 黑龙江省原子能研究院哈尔滨 150081
本文基于Φ7.5 cm×7.5 cm NaI(Tl)探测器,开展测量γ射线空气吸收剂量率方法的研究。使用蒙特卡罗方法对NaI(Tl)探测器进行仿真模拟,获取探测器50 keV~2.5 MeV能量范围的γ射线能谱图。利用GE)函数对放射源空气吸收剂量率进行计算,求解GE)函数时考虑Kmax与优化因子M对其计算空气吸收剂量率产生的影响,对GE)函数的求解进行优化以提高计算精度。经过优化的GE)函数计算的空气吸收剂量率与理论标准值相对偏差S低于±1%。最后经过实验测量对比发现,GE)函数空气吸收剂量率计算结果与剂量率仪测量结果相对偏差小于±10%,说明经过优化得到的NaI(Tl)探测器GE)函数值可以用于空气吸收剂量率的测量应用。
NaI(Tl)探测器 GE)函数 空气吸收剂量率 NaI(Tl) detector G(E) function Air absorbed dose rate 
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(5): 050701
作者单位
摘要
中国科学院福建物质结构研究所,福州 350002
本文采用电光系数的粉末测试方法,探索发现了新型电光晶体KLi(HC3N3O3)·2H2O。根据粉末样品的红外反射光谱和拉曼光谱,计算获得晶格振动对电光系数的贡献值,再加上粉末倍频效应推算的有效非线性光学系数,最终计算出KLi(HC3N3O3)·2H2O的电光系数为2.37 pm/V,与商用电光晶体β-BBO相当。采用水溶液法进行晶体生长,测试不同原料生长晶体时的过热和过冷曲线,优化生长工艺,获得35 mm×25 mm×10 mm透明晶体。采用X射线定向技术辅以压电系数测量,确定了晶体形貌与各向异性生长速率的对应关系。
电光晶体 电光系数 水溶液法 红外反射光谱 拉曼光谱 晶体生长 KLi(HC3 N3O3)·2H2O KLi(HC3 N3O3)·2H2O electro-optic crystal electro-optic coefficient aqueous solution method infrared reflectance spectrum Raman spectrum crystal growth 
人工晶体学报
2023, 52(7): 1302
Jiahui Zhang 1,2Feng Xu 1,2Ran An 1,2Lin Wang 1,2[ ... ]Yanqing Lu 1,**
Author Affiliations
Abstract
1 College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
2 Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Integration of the Ministry of Education, Nanjing University, Nanjing 210009, China
3 College of Science, Wuxi University, Wuxi 214411, China
Fluorescence detection is widely used in biology and medicine, while the realization of on-chip fluorescence detection is vital for the portable and point-of-care test (POCT) application. In this Letter, we propose an efficient fluorescence excitation and collection system using an integrated GaN chip consisting of a slot waveguide and a one-dimensional photonic crystal (1D PC) waveguide. The slot waveguide is used to confine the excitation light for intense light–sample interaction, and the one-trip collection efficiency at the end of slot waveguide is up to 14.65%. More interestingly, due to the introduction of the 1D PC waveguide, the fluorescence signal is directly filtered out, and the excitation light is reflected to the slot waveguide for multiple excitations. Its transmittances for the designed exciting wavelength of 520 nm and the fluorescent wavelength of 612 nm are 0.2% and 85.4%, respectively. Finally, based on numerical analysis, the total fluorescence collection efficiency in our system amounts to 15.93%. It is the first time, to our knowledge, that the concept of an all-in-one-chip fluorescence detection system has been proposed, which paves the way for on-chip fluorescence excitation and collection, and may find potential applications of miniaturized and portable devices for biomedical fluorescence detection.
fluorescence slot waveguide photonic crystal on-chip 
Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101203
刘勇 1张江 2熊涔博 3董懿 3[ ... ]沈剑 2
作者单位
摘要
1 中北大学能源与动力工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学机电工程学院, 山西 太原 030051
3 北京理工大学机械与车辆学院, 北京 100081
4 中国人民解放军32184部队, 北京 100072
针对湿式离合器油液监测数据具有来源分散、 数据量大及时间轴不稳定等问题, 对光谱分析得到的多数据进行融合, 利用维纳过程的预测实时性和预测准确的优点, 建立模型开展离合器剩余寿命预测研究。 首先, 通过排列熵加权证据融合方法对离合器寿命试验获得的指示元素进行融合, 构建健康指数; 其次, 结合维纳过程建立退化模型并通过极大似然法对模型中的参数进行估计; 再次, 根据历史退化数据对参数进行更新得到离合器剩余寿命预测模型; 最后, 将预测模型与实例进行对比, 得到利用融合多元素的健康指数建立的维纳过程预测模型预测准确性相比单指示元素预测有了很大提升, 其预测点更接近试验值。 通过观察也发现, 湿式离合器运行50~60 h左右时, 预测点有了明显的变化, 而同样在220~230 h时, 预测点有了明显的偏差, 在240 h左右又重新接近试验值, 其突变点对应了离合器磨损的三个阶段, 即初期磨损, 正常磨损和剧烈磨损。 研究结果表明, 融合油液光谱数据结合维纳过程建立的预测模型用于湿式离合器的剩余寿命预测, 具有预测实时性强且预测精度高的优点, 而通过预测结果和试验值对比发现, 湿式离合器磨损状态的不同对预测结果也有一定的影响, 尤其磨损状态转变点对预测结果的影响更大。
维纳过程 湿式离合器 加权证据融合 健康指数 剩余寿命预测 Wiener process Wet clutch Weighted evidence fusion Health index Residual life prediction 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1314
作者单位
摘要
1 西南科技大学信息工程学院,四川 绵阳 621010
2 特殊环境机器人技术四川省重点实验室,四川 绵阳 621010
传统的虚拟现实(VR)技术通过人为建模的方式生成室内三维地图模型,存在速度慢、模型与现实物体尺度之间存在偏差的问题。鉴于此,提出基于VR的移动机器人的真实环境三维建模系统。首先通过视觉同时定位与建图(SLAM)技术快速地获取室内的高精度稠密三维点云地图;其次将三维点云通过曲面重建算法重建为室内三维模型并导入到unity 3D中;然后借助VR设备将室内三维模型置于三维立体的虚拟环境中;最后通过视觉SLAM技术实现移动机器人在室内环境的重定位,实时映射机器人在模型中的位姿,完成交互。利用视觉SLAM技术构建三维地图模型不仅快速,解决了场景尺度偏差的问题,且实现地图的重复使用。同时VR技术也使操作人员可以获得强烈的沉浸感,从而更好地理解机器人的工作环境。
视觉同时定位与建图 虚拟现实 三维建模 室内建模 visual simultaneous localization and mapping virtual reality 3D modeling indoor modeling 
激光与光电子学进展
2023, 60(2): 0233001
作者单位
摘要
1 河南理工大学 土木工程学院, 焦作 454003
2 河南省地下空间开发及诱发灾变防治国际联合实验室,焦作 454003
在煤矿巷道掘进中, 普通光面爆破技术存在着围岩表面超挖、欠挖、严重破坏等现象, 后期支护难度大, 维护成本高。在定向断裂控制爆破技术机理分析的基础上, 提出了周边眼切缝药包定向断裂控制技术, 进行了切缝药包爆破和普通药包爆破的工程应用对比研究。试验结果表明:采用外径38 mm、内径36 mm, 切缝宽度4 mm、切缝长度600 mm的PVC管作为切缝管进行切缝药包定向断裂控制爆破, 其爆破效果较好。切缝药包爆破改善了巷道断面平整度, 开挖轮廓平滑, 提高了半孔率, 最大值为90%。爆破完巷道轮廓成形好, 有效控制了超挖量, 平均线性超挖量为0.171 m, 降低了0.238 m。切缝药包爆破增加周边眼眼距, 节约每立方米炸药用量25%, 每循环进尺可减少炸药用量约20 kg, 减弱了爆破震动。定向断裂控制爆破有效降低了对围岩体的损伤, 增加了围岩的稳定性, 取得了较为理想的爆破效果。
巷道掘进 切缝药包 定向断裂 控制爆破 复式楔形掏槽 roadway excavation slit charge directional fracture controlled blasting compound wedge cut 
爆破
2022, 39(1): 0061
作者单位
摘要
西南科技大学信息学院, 四川 绵阳 621000
针对格雷码相移条纹投影三维测量中相位展开易出现跳跃错误的问题, 提出一种连续相位自适应补偿方法。该方法基于双目结构光三维测量系统, 采用相移法结合正反格雷码的方法得到待测物体的连续相位图, 在连续相位图上搜寻错误像素点, 最后利用改进的自适应中值滤波方法来补偿相位展开出现的跳跃错误像素点以及噪声和阴影生成的无效像素点。实验结果表明:连续相位自适应补偿方法相对于传统格雷码相移法以及在连续相位图使用固定值中值滤波方法能够补偿连续相位图中大部分的错误像素点,并尽可能地保留待测物体的细节, 提高了三维形貌测量的稳定性和精度。
三维测量 相移法 格雷码 自适应补偿 连续相位 3D measurement phase-shifting gray code adaptive compensation continuous phase 
电光与控制
2022, 29(12): 89
张文凯 1,2徐锋 1,2,*李瑾 1,2
作者单位
摘要
1 西南科技大学信息工程学院,四川 绵阳 621010
2 特殊环境机器人技术四川省重点实验室,四川 绵阳 621010
准确、稳定的图像特征点提取对图像拼接、三维重建以及基于特征点的视觉同时定位与建图(SLAM)等计算机视觉应用十分重要。核辐射环境下采集的图像噪点量多、噪声块较大,传统的特征点提取方法存在容易将噪声判定为特征点的问题。基于某辐照厂卡源故障采集的受γ射线影响的图像噪声分布特点,提出一种抗核噪特征点(ANF)提取算法。首先,分析核辐射下图像的每个像素点的红绿蓝(RGB)特性以及灰度特征,获取可能为噪点的像素;然后,通过传统算法提取特征点;最后,采用特征点与可能噪点的欧氏距离大小进行排序筛选特征点,剔除较大可能性为噪点的特征点。标准图像数据集合成的噪声以及真实核辐照环境下拍摄图像的实验表明,ANF提取方法相对于传统的加速分段测试(FAST)和二进制鲁棒尺度不变特征点(BRISK)提取方法具有更好的稳定性,并可以提高特征提取效果和降低匹配错误率。
图像处理 核辐射环境 辐射噪声 特征点提取 特征点筛选 image processing nuclear irradiation environment radiation noise feature extraction feature filter 
激光与光电子学进展
2022, 59(12): 1210003
作者单位
摘要
1 国网吉林省电力有限公司信息通信公司,吉林 长春 130000
2 国网吉林省电力有限公司,吉林 长春 130021
为了解决红外电力图像中绝缘子所占比例较小,背景复杂导致绝缘子漏检和定位不准的现象,提出了基于特征选择YOLOv3网络的检测方法。所提出的方法在金字塔形YOLOv3网络的自顶向下采样过程中加入了金字塔特征注意网络。金字塔特征注意网络基于网络高层语义特征图计算特征权重矩阵,并使用该特征权重矩阵过滤掉网络低层细节特征的冗余。最后,将经过特征过滤后的低层特征图和高层语义特征图串联在一起,得到既有精确的绝缘子细节信息又有丰富高层语义信息的特征图。实验结果表明,所提出方法的检测效果要优于原有YOLOv3网络且保留了原有网络实时性好的特点。
绝缘子检测 金字塔特征注意网络 特征金字塔 目标检测 insulator detection pyramid feature attention network pyramid features object detection 
红外与激光工程
2020, 49(S2): 20200401

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