1 东南大学 自动化学院，江苏南京20096
2 东南大学 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室，江苏南京10096
3 南京航空航天大学 空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室， 江苏南京211106
为了在严重遮挡以及少纹理等具有挑战性的场景下，准确地估计物体在相机坐标系中的位置和姿态，同时进一步提高网络效率，简化网络结构，本文基于RGB-D数据提出了采用辅助学习的六自由度位姿估计方法。网络以目标物体图像块、对应深度图以及CAD模型作为输入，首先，利用双分支点云配准网络，分别得到模型空间和相机空间下的预测点云；接着，对于辅助学习网络，将目标物体图像块和由深度图得到的Depth-XYZ输入多模态特征提取及融合模块，再进行由粗到细的位姿估计，并将估计结果作为先验用于优化损失计算。最后，在性能评估阶段，舍弃辅助学习分支，仅将双分支点云配准网络的输出利用点对特征匹配进行六自由度位姿估计。实验结果表明：所提方法在YCB-Video数据集上的AUC和ADD-S<2 cm结果分别为95.9%和99.0%；在LineMOD数据集上的平均ADD（-S）结果为99.4%；在LM-O数据集上的平均ADD（-S）结果为71.3%。与现有的其他六自由度位姿估计方法相比，采用辅助学习的方法在模型性能上具有优势，在位姿估计准确率上有较大提升。
六自由度位姿估计 辅助学习 深度图像 三维点云 6-DoF pose estimation auxiliary learning RGB-D image 3D point cloud
1 东南大学自动化学院，江苏 南京 210096
2 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室，江苏 南京 210096
3 东南大学深圳研究院，广东 深圳 518063
针对宽基线场景下的拼接因视差导致伪影和瑕疵的问题，提出了一种基于密集视点插值的实时视频拼接方法。该方法采用在左右相机的基线上补充密集中间视点的方式，为拼接的重叠区域合成平滑过渡的插值视图，以更好地对齐多个输入。为生成该插值视图，利用立体匹配中的匹配代价，设计了网络用来预测在原视图中采样的像素位移场。所提方法在没有插值视图真值的情形下，利用视点间的空间变换关系，指引网络学习视图生成规则。实验结果表明，所提方法能提升视频图像拼接后的视觉观感，并可以达到实时性能，满足实际场景中的应用需求。
机器视觉 视频拼接 宽基线 深度学习 视图插值 光学学报
2023, 43(14): 1415003
方金晶 1,3,4曹林洪 1,3,4,**俞健 5,***王进 1,3,4[ ... ]吴卫东 2,3,4,*
1 西南科技大学材料科学与工程学院，四川 绵阳 621000
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
3 四川省军民融合研究院，四川 绵阳 621000
4 西南科技大学极端条件物质特性联合实验室，四川 绵阳 621000
5 深圳技术大学先进材料测试技术研究中心，广东 深圳 518118
采用脉冲激光气相沉积技术制备了Fe/MgO纳米复合薄膜，研究了脉冲数对复合薄膜结构、成分和光学性质的影响。X射线衍射分析表明：沉积的Fe纳米颗粒在脉冲数大于500时出现了晶面取向为（211）的衍射峰，证实了该复合薄膜中Fe、Mg、O元素的存在；Fe纳米颗粒在MgO薄膜中部分被氧化，存在单质态与氧化态（含量比约为3∶2）。高分辨透射电子显微镜分析表明：当脉冲数为100时，平均粒径约为2.73 nm的Fe纳米颗粒在MgO薄膜中呈椭球型均匀分布，且Fe纳米颗粒之间的平均间距约为1.75 nm。椭圆偏振光谱分析表明：当波长小于365 nm时，Fe/MgO纳米复合薄膜的折射率和色散灵敏度随脉冲数的增加而增加。紫外可见光谱分析表明：相比纯MgO薄膜，Fe/MgO纳米复合薄膜在190~235 nm波段出现了明显的紫外窄带增透现象；当作用于Fe靶的激光脉冲数达到300时，Fe/MgO纳米复合薄膜在197 nm处的透过率约为69.4%。
薄膜 Fe/MgO纳米复合薄膜 紫外增透 椭圆偏振 吸收 激光与光电子学进展
2023, 60(5): 0531001
1 深圳技术大学 工程物理学院，广东 深圳 518118
2 深圳技术大学 深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室，广东 深圳 518118
3 深圳技术大学 先进材料测试技术研究中心，广东 深圳 518118
4 中国科学院 高能物理研究所，北京 100049
5 中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621900
6 广东中科揽胜辐射防护有限公司，广东 佛山 528200
应相关建设安评、环评、稳评以及职业健康评估的要求，电子加速器设计过程中即应对其辐射情况进行分析。针对电子能量为40～95 MeV可调的光阴极微波电子枪直线加速器，对其辐射源项进行分析，并讨论了可能的辐射防护措施的效果。采用蒙特卡罗软件FLUKA对电子束流和加速器进行建模，通过模拟计算发现，加速器产生的等效剂量分布主要位于废束桶中，废束桶以外辐射剂量迅速下降，在电子加速器实验大厅四周设置混凝土墙体的情况下辐射等效剂量率将随墙体厚度迅速下降。若混凝土墙体厚度设置为1 m，则墙体外工作人员所在区域辐射等效剂量率不高于1 μSv/h量级，能够有效屏蔽加速器产生的电离辐射，给工作人员提供有效防护。研究方法及结果对同能区同类型加速器建设中的辐射分析及辐射防护评估具有一定的参考价值。
电子加速器 FLUKA模拟 电离辐射 辐射源项分析 辐射防护 electron accelerator FLUKA simulation ionizing radiation radiation source term analysis radiation protection 强激光与粒子束
2022, 34(6): 064008
1 东南大学自动化学院, 江苏 南京 210096
2 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室, 江苏 南京 210096
3 东南大学深圳研究院, 广东 深圳 518063
提出一种使用卷积神经网络从单帧复合图像中获得高质量绝对相位的方法。所提方法使用的复合图像为嵌入散斑的条纹图像,卷积神经网络包括两个子网络,分别利用复合图像中的条纹模式分量和散斑模式分量完成包裹相位的求解及展开。所提方法在相位展开的过程中使用预拍摄的平板复合图像及其条纹阶次作为辅助信息,从而保证相位展开的准确性。实验结果表明,所提方法可以利用单帧复合图像最大限度地减少投影图片的数量,能够获得较高精度的绝对相位,为实现高精度动态场景下的三维测量提供一种可行性的解决方案。
测量 相位恢复 条纹投影 神经网络 三维测量 散斑相关 光学学报
2021, 41(23): 2312001
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
应用脉冲激光沉积(PLD)技术，固定脉冲激光能量密度为5 J/cm2，调节薄膜生长基底温度为300~700 ℃，制备了系列MgxNi1-xO合金薄膜。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微术(AFM)等表征分析手段，详细分析了薄膜的成分及组织，研究了退火处理对样品的影响。通过UV-Vis分光光度计研究了透射光谱，结合理论计算了光学带隙宽度。结果表明：薄膜由非晶及多晶构成，紫外吸收边约为290 nm,接近日盲波段的上限；衬底温度为500 ℃、激光脉冲能量密度为5 J/cm2时生长的薄膜在短波部分吸收强烈，而长波部分几乎不吸收，有利于紫外探测；退火处理改善了样品表面质量，但不能有效拓宽光学带隙。
脉冲激光沉积 合金薄膜 光学带隙 退火处理 pulsed laser deposition alloy film optical band gap annealing treatment 强激光与粒子束
2018, 30(7): 071003
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
在DSP+FPGA的高速图像处理系统中, 针对系统数据量大、运算复杂的特点, 提出了一种基于SRIO协议的DSP与FPGA处理器互连, 并进一步使用FPGA中的MPMC控制器连接DDR2 SDRAM, 实现了图像处理系统内部处理器的共享存储。该方法通过在DSP和FPGA上编程, 实现了SRIO协议中的存储器映射I/O事务(LSU)方式的传输, 处理器之间通过SRIO接口传输的数据速率达到3.125Gb/s。实验结果表明, 该方法有效地实现了处理器之间数据稳定可靠的传输, 使系统内的数据交换灵活快捷, 提高了DSP的协处理能力, 很好地满足了处理系统实时性的需求。
异构处理器互连 共享存储 SRIO SRIO interconnection between heterogeneous processors shared memory
1 北京交通大学 理学院太阳能研究所，北京 100044
2 北京中联科伟达技术股份有限公司，北京 100012
研究了扩散方块电阻及印刷栅线宽度变化对太阳电池电性能的影响，根据初步实验结果提出假设，通过进一步实验进行验证。结果表明：适当地提高扩散方阻、降低栅线宽度，有利于短路电流及效率的提升。但受限于串联电阻的增大，方阻及线宽存在一个最优值，通过Matlab软件建立模型进行模拟，求出最优解。证明了扩散方阻需要与栅线宽度很好地匹配才能达到理想的效果。
太阳电池 扩散方阻 印刷栅线 Matlab拟合 最优值 solar cells diffuse square resistance printing finger Matlab surface fitting optimal solution
1 空军工程大学工程学院, 陕西 西安 710038
2 中海油田服务有限公司, 河北 三河 065200
利用介质阻挡放电实验系统测量了空气介质阻挡放电的发射光谱, 研究了氩气含量对空气介质阻挡放电发射光谱的影响。 在280~500 nm波长范围内, 发现了氮分子第二正带系Ｎ２(Ｃ ３Πｕ-Ｂ ３Πｇ)的谱线和氮分子离子的第一负带系N+2(B ３Σ＋ｕ-Ｘ ２Σ＋ｇ)的谱线。 在相同条件下加入10%氩气后, 起始放电电压由26 kV降低到23 kV, 介质阻挡放电和发射光谱强度都增强, 谱线的半宽明显加大。 随氩气含量的增加, 各个氮分子第二正带系谱线强度的变化趋势不同, 而两条氮分子离子第一负带系谱线391.44和427.81 nm的光谱强度都是降低的。
介质阻挡放电 氩气 光谱 Stark加宽 Dielectric barrier discharge Argon Spectroscopoy Stark broadening
