作者单位
摘要
1 西安工业大学 兵器科学与技术学院,陕西 西安 710021
2 西安工业大学 发展规划处,陕西 西安 710021
3 西安工业大学 电子信息工程学院,陕西 西安 710021
4 西安工业大学 光电工程学院,陕西 西安 710021
针对现有人体姿态估计网络在追求高精度检测时,网络结构设计复杂、模型参数量较大、检测效率较低的问题,本文提出了一种基于自适应特征感知的轻量级人体姿态估计算法。首先利用轻量化Ghost模块重构人体姿态估计的特征提取网络,减少网络参数量;其次设计了一种轻量级自适应特征感知的注意力机制,在降低网络模型复杂度的同时加强通道间信息有效交流,有效改善关键点定位效果;最后采用Huber Loss损失函数优化模型训练,实现异常点的更优预测,增强模型鲁棒性。在COCO数据集上进行验证,实验结果表明,与基准RMPE算法相比,改进后模型的检测精度提升了约0.5%,参数量减少了56.0%,网络运算量降低了32.6%,模型体积压缩了约57.0%,模型检测速率提升约2.1倍。本文改进后的人体姿态估计模型在压缩模型体积的同时提高了检测效率,增强了模型鲁棒性。
人体姿态估计 轻量化 自适应特征感知 Ghost模块 Huber Loss human pose estimation lightweight adaptive feature perception ghost module Huber Loss 
液晶与显示
2023, 38(8): 1107
王凯 1李多生 1,*叶寅 1罗军明 1[ ... ]吴宁 2
作者单位
摘要
1 南昌航空大学 材料科学与工程学院,江西 南昌 330063
2 江西洪都航空工业集团有限责任公司,江西 南昌 330063
3 苏州大学 机电学院,江苏 苏州 215000
激光清洗以绿色、安全、便于控制等优点,在航空航天、电子、交通等领域有着重要的应用价值。采用纳秒脉冲激光清洗航空2A12铝合金表面TB06-9涂层,研发了一种新型的两步法无损激光清洗工艺。运用扫描电子显微镜、能谱仪,超景深三维显微镜和万能电子实验机等分析激光清洗涂层。结果表明,第一步采用单次激光清洗,随激光功率的增加,试样表面涂层逐渐减少裸露出氧化层及基材。激光功率为40 W时氧化层保留完好,功率为45 W时氧化层开始出现损伤,随着功率的增加,损伤逐渐增多。最终确定第一步优化参数为激光的频率为20 kHz,功率为40 W,扫描速度为1040 mm/s,线间距为0.052 mm。第二步在第一步的基础上进行多次清洗,获得的优化参数为激光频率为1000 kHz,功率为80 W,扫描速度为690 mm/s,线间距为0.034 5 mm。两步法激光清洗试样的表面与原始试样表面形貌相似,表面显微硬度及抗拉强度基本保持一致,较好地保留了材料的原有力学性能。
激光除漆 铝合金 涂层 氧化层 无损 laser coating removing aluminum alloy coating oxide layer nondestructive 
红外与激光工程
2022, 51(12): 20210936
Qiancheng Xu 1,2Kaiyu Cui 1,2,*Ning Wu 1,2Xue Feng 1,2[ ... ]Yidong Huang 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2 Beijing National Research Center for Information Science and Technology (BNRist), Tsinghua University, Beijing 100084, China
3 Beijing Academy of Quantum Information Sciences, Beijing, China
Tunable coupled mechanical resonators with nonequilibrium dynamic phenomena have attracted considerable attention in quantum simulations, quantum computations, and non-Hermitian systems. In this study, we propose tunable mechanical-mode coupling based on nanobeam-double optomechanical cavities. The excited optical mode interacts with both symmetric and antisymmetric mechanical supermodes and mediates coupling at a frequency of approximately 4.96 GHz. The mechanical-mode coupling is tuned through both optical spring and gain effects, and the reduced coupled frequency difference in non-Hermitian parameter space is observed. These results benefit research on the microscopic mechanical parity–time symmetry for topology and on-chip high-sensitivity sensors.
Photonics Research
2022, 10(8): 1819
Kaiyu Cui 1,2,*†Zhilei Huang 1†Ning Wu 1,2Qiancheng Xu 1,2[ ... ]Yidong Huang 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2 Beijing National Research Center for Information Science and Technology (BNRist), Tsinghua University, Beijing 100084, China
3 Beijing Academy of Quantum Information Science, Beijing, China
Micro- and nanomechanical resonators have emerged as promising platforms for sensing a broad range of physical properties, such as mass, force, torque, magnetic field, and acceleration. The sensing performance relies critically on the motional mass, mechanical frequency, and linewidth of the mechanical resonator. Herein, we demonstrate a hetero optomechanical crystal (OMC) cavity based on a silicon nanobeam structure. The cavity supports phonon lasing in a fundamental mechanical mode with a frequency of 5.91 GHz, an effective mass of 116 fg, and a mechanical linewidth narrowing in the range from 3.3 MHz to 5.2 kHz, while the optomechanical coupling rate is as high as 1.9 MHz. With this phonon laser, on-chip sensing can be predicted with a resolution of δλ/λ=1.0×10-8. The use of a silicon-based hetero OMC cavity that harnesses phonon lasing could pave the way toward high-precision sensors that allow silicon monolithic integration and offer unprecedented sensitivity for a broad range of physical sensing applications.
Photonics Research
2021, 9(6): 06000937
Author Affiliations
Abstract
1 Beijing National Research Center for Information Science and Technology (BNRist), Beijing Innovation Center for Future Chips, Electronic Engineering Department, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2 Frontier Science Center for Quantum Information, Beijing 100084, China
3 Beijing Academy of Quantum Information Sciences, Beijing 100193, China
An optomechanical crystal cavity with nonsuspended structure using As2S3 material is proposed. The principle of mode confinement in the nonsuspended cavity is analyzed, and two different types of optical and acoustic defect modes are calculated through appropriate design of the cavity structure. An optomechanical coupling rate of 82.3 kHz is obtained in the proposed cavity, and the designed acoustic frequency is 3.44 GHz. The acoustic mode coupling between two nonsuspended optomechanical crystal cavities is also demonstrated, showing that the proposed cavity structure has great potential for realizing further optomechanical applications in multicavity systems.
Photonics Research
2021, 9(5): 05000893
马海宽 1,2张述伟 1,2吴宁 1,2褚东志 1,2[ ... ]刘凤庆 1,2
作者单位
摘要
1 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院海洋仪器仪表研究所,山东 青岛 266100
2 山东省海洋监测仪器装备技术重点实验室,山东 青岛 266100
为满足海洋浮游生物的观测,设计了大相对孔径、水下浮游生物观测专用变焦显微光学系统。该系统利用Zemax软件实现,物距模拟海水介质,采用平面水密隔窗,设计像面尺寸为8.8 mm×6.6 mm CCD感光板,显微成像系统倍率变化范围为1.0~4.0。变倍过程中数值孔径为0.15,物方线视场范围为8 mm×6 mm~2 mm×1.5 mm。最大视场下,奈奎斯特频率50 lp/mm处近轴视场和1视场的光学传递函数值均大于0.4;成像系统的畸变控制在3%以内。该显微成像系统结构简单,可以满足较小尺寸的浮游生物成像,为浮游生物的分析及浮游生物种群的研究提供技术支持。
海洋光学 水下显微成像 海洋浮游生物 ocean optics underwater micro-imaging marine plankton 
光电子技术
2020, 40(1): 35
作者单位
摘要
山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266061
在基于可见-近红外反射光谱的土壤养分速测技术中, 不同类型土壤间的模型转移是目前亟需解决的关键问题和难点。 以土壤全氮为研究对象, 探讨了两种不同土壤间的模型传递方法及其效果。 以青岛李村河畔土壤为主样品, 通过分段直接矫正结合斜率/截距修正(PDS-S/B)、 分段直接矫正结合线性插值(PDS-LI)、 典型相关性分析结合斜率/截距修正(CCA-S/B)、 典型相关性分析结合线性插值(CCA-LI)、 直接矫正结合斜率/截距修正(DS-S/B)、 直接矫正结合线性插值(DS-LI)等算法, 进行模型转移, 实现对青岛浮山山麓土壤全氮含量不同程度的预测。 其中, PDS-S/B的模型转移效果最好, 均方根误差、 平均相对误差、 最大相对误差均最小, 分别为0.04, 6.6%, 19.0%。 主、 从样品经遗传算法提取特征变量后再进行模型转移, 相比无任何前处理的模型转移, 均有不同程度的提高, 其中LI相关的模型转移方法比S/B相关的方法提高的程度更大。 研究了不同样品在同一仪器、 相同测试环境下的土壤养分的模型传递问题, 初步探讨了同一仪器共享一个土壤养分光谱模型的可能性, 这将从根本上提高速测效率, 有利于光谱技术在土壤养分速测中的推广应用。
模型传递 模型转移 可见-近红外光谱 土壤养分 速测技术 Model transfer Calibration transfer Visible and near infrared spectrum Soil nutrients Rapid detection 
光谱学与光谱分析
2018, 38(10): 3210
曹煊 1,2张述伟 1,2褚东志 1,2吴宁 1,2[ ... ]马然 1,2
作者单位
摘要
1 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266001
2 山东省海洋环境监测技术重点实验室, 山东 青岛 266001
基于酸性条件下硅酸盐与钼酸铵反应生成硅钼黄后被还原成硅钼蓝的原理, 借助微流控芯片平台, 建立基于连续流动-分光光度法快速测定海水硅酸盐的分析传感器, 传感器测定周期约为300 s, 采用双光程方式拓展测量范围, 线性测量范围可达0~400 μmol·L-1, 双光程的检出限分别为45.1 nmol·L-1和1.6 μmol·L-1; 当海水盐度大于15时, 传感器测量准确度和稳定性基本不受盐度影响, 且实际海水加标回收率在98.1%~104.0%之间。 2015年11月在胶州湾开展了20个站点海试和同步比对试验, 结果显示, 该系统具有准确度高、 简单、 集成度高、 水样消耗少、 抗干扰能力强等优点, 可用于海水原位硅酸盐的分析。
硅酸盐 分光光度法 微流控芯片 传感器 海水 Silicate Spectrophotometry Microfluidic chip Sensor Seawater 
光谱学与光谱分析
2018, 38(3): 895
曹煊 1,2褚东志 1,2刘岩 1,2马然 1,2[ ... ]马海宽 1,2
作者单位
摘要
1 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266001
2 山东省海洋环境监测技术重点实验室, 山东 青岛 266001
海水化学需氧量(COD)是海水中有机污染物的综合指标, 是海洋环境监测最重要的项目之一。 现有的海水COD测量方法耗时长、 体系复杂, 无法满足海洋在线监测的需求。 采用臭氧发光机理实现海水COD的分析, 同时借助微芯片技术, 设计了高集成度的新型海水COD分析系统, 同时对系统中臭氧和水样流速、 水样加热温度、 样品盐度及过滤精度等影响测定的因素进行优化筛选。 实验结果表明, 该系统的测量范围为0.1~10 mg·L-1, 检出限0.08 mg·L-1, 与国标方法测量结果有很好的一致性, 同时具有结构简单, 测试时间短等优势, 满足海水COD现场分析的需求。
臭氧 化学发光 微流控芯片 海水化学需氧量 Ozone Chemiluminescence Microfluidic chip Seawater chemical oxygen demand 
光谱学与光谱分析
2017, 37(12): 3698
马海宽 1,2,*曹煊 1,2褚东志 1,2吴宁 1,2[ ... ]史倩 1,2
作者单位
摘要
1 山东省海洋环境监测重点实验室, 山东 青岛 266100
2 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266100
设计了大相对孔径的三档变焦光学系统来监控海洋生态监测仪器的工作状态。该系统的设计通过Zemax软件实现, 总长度为200 mm, 系统采用6.4 mm×4.8 mm的CCD感光板, 三档变焦焦距分别为8, 14, 28 mm, 变焦过程中相对孔径为1/1.4, 短焦时最大视场角为52°。最大视场角下, 当奈奎斯特频率为42 lp/mm 时, 系统的0视场的调制传递函数(MTF)值为0.8, 0.707视场的平均MTF值为0.7, 1视场的平均MTF值达0.6; 10 μm范围内, 几何包围能量均在90%; 畸变控制在合理的范围。该系统变焦比高、结构简单、相对孔径大, 适用于海水中海洋生态监测仪器的监控, 能够及时地反馈海洋生态监测仪器的工作状态信息, 大大降低了海洋生态监测仪器的维护成本。
海洋光学 水下光学成像 变焦系统 
激光与光电子学进展
2017, 54(10): 100101

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