1 华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州 510641
2 广东省科学院新材料研究所，广东 广州 510075
3 广州城市理工学院机械工程学院，广东 广州 510800
4 澳门城市大学创新设计学院，澳门 999078
5 深圳市金石三维打印科技有限公司，广东 深圳 518107
为了实现激光选区熔化（SLM）无支撑低角度成形，进而提高样件的成形效率和降低打印成本，笔者提出了一种基于加工层角度自适应下表面工艺区域的划分方法，并对该方法成形的样件的表面质量以及该方法的适用性进行了探究。结果表明：过高或者过低的能量密度都会对悬垂区域的多层成形产生负面影响，采用适熔工艺成形悬垂结构能在保证低孔隙率的同时实现多层打印。将悬垂结构进行上、下、内表面区域划分，基于向下比较层数T进行区域面积调控能够显著影响悬垂样件的可制造性和结构完整性，应用下表面工艺区域的面积越大，悬垂样件的成形性越好。对上下表面的成形机理进行了深入分析，结果显示，下表面的成形质量主要受粘粉以及熔池下陷引起的凸起的影响，而上表面除了受粘粉影响外，还主要受阶梯效应和轮廓边界熔道间隙的影响。最终，成形了不同尺寸的测试样件以及最低角度为15°的叶轮零件，证明了所提低角度成形方法的可行性。
激光技术 激光选区熔化 无支撑打印 低角度 成形机理 表面质量
为满足坦克、装甲车辆等军用车辆的闭舱、无窗驾驶需求，研制了一套新型辅助驾驶系统。系统将分布于车辆四周的多路光学传感器获取车辆近身场景，通过全景拼接算法得到车辆近身360°的全景鸟瞰视频，该视频显示于车载显示屏，用于车辆通过窄道、有障碍物等特殊路段，或倒车时，驾驶员观看。同时，在车辆通过常规路段时，上述视频可根据驾驶员头部扭转角度，裁选出符合人眼观察视角的车外场景视频，传输至驾驶员显示头盔上，供驾驶员观看。如遇特殊情况，车载显示屏会报警，驾驶员将回归车载显示屏的观看。其中，驾驶员头部位置确定方法采用了红外LED光源图像定位技术和MEMS惯性器件定位技术。在实验室，搭建模型小车，验证全景鸟瞰视频生成技术和头盔自由视点观察技术。此外，还使用真实车辆进行了跑车实验。实验结果表明，上述系统可满足闭舱无窗车辆在常规路况下行驶，速度可达40 km/h，同时可辅助车辆窄道行车、障碍物绕行和倒车等事项顺利进行。
辅助驾驶 显示头盔 红外LED光源 全景拼接 assisted driving display helmet infrared LED light source panoramic stitching 红外与激光工程
2022, 51(6): 20210632
红外与激光工程
2021, 50(11): 20210099
1 浙江警察学院刑事科学技术系, 浙江 杭州 310053
2 基于大数据架构的公安信息化应用公安部重点实验室, 浙江 杭州 310053
3 浙江省毒品防控技术研究重点实验室, 浙江 杭州 310053
提出一种基于高光谱成像技术的血迹陈旧度无损预测方法。利用高光谱成像仪获取白瓷砖、白纸、白棉布3种介质上不同陈旧度的血迹光谱图像,筛选550~800 nm特征光谱波段,并通过人工神经网络模型实现血迹遗留时间的预测。结果表明:在实验室环境下,30 h内3种介质上的血迹遗留时间预测的回归分析决定系数( RP2)均大于0.9930,预测方均根误差(RMSEP)为18.29 min,中位相对误差(δM)平均值为8.05%,可见该方法能对较短时间内的血迹陈旧度进行有效预测。
光谱学 高光谱成像 血迹 特征光谱 人工神经网络 遗留时间 激光与光电子学进展
2020, 57(5): 053004
1 西安工程大学理学院，西安710048
2 密德萨斯大学科学与技术学院, 伦敦 NW44 BT
针对SAR图像与可见光图像融合的特点, 提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)的SAR图像与可见光图像融合算法。通过NSCT变换对SAR图像和可见光源图像进行分解, 对低频子图像, 采用以区域熵为测度参数进行邻域融合。对高频子图像的最高层采用区域标准差选大法进行融合; 对高频子图像的其他层采用以邻域相关系数为阈值, 基于平均梯度选择的邻域算法进行融合。最后进行NSCT逆变换得到最终融合图像。实验结果表明该方法可以获得较理想的融合图像和更多的细节信息。
SAR图像 可见光图像 图像融合 非下采样Contourlet变换 区域熵 相关系数 SAR image optical image image fusion non-subsampled contourlet transformation local entropy correlation coefficient
分割评价是改善算法性能的重要途径。针对当前图像分割评价指标不能很好地反映分割结果的问题,提出组合赋权的灰色评估模型。首先,在现有典型评价准则中选取概率边缘指数、全局一致性误差、变换信息量3个准则来评价图像分割质量。其次,提出结合德尔菲法、强制判定法和熵权法的主客观组合赋权法,使权重既反映观察者主观偏好,又突显图像客观差异。最后,利用所提出的模型对测试图像进行综合评价。实验结果表明,所提出的评价模型更符合主观评价结果与地面真实结果。将此模型用于比较基于花粉算法、遗传算法、蛙跳算法的最大熵阈值算法所得到的分割图,与最大熵的排序结果一致,进一步验证了该模型的有效性。
图像处理 熵 图像分割 综合评价 灰色关联度 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 061008
1 西安工程大学理学院，西安 710048
2 密德萨斯大学科学与技术学院，伦敦 NW4 4BT
针对红外与可见光图像融合的特点，提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和混合粒子群算法的红外与可见光图像融合算法。通过NSCT变换对红外图像和可见光源图像进行分解，对低频子图像，采用一种基于区域平均值改进的加权平均法进行邻域融合，对高频子图像的最高层采用区域标准差选大法进行融合；对高频子图像的其他层采用以混合粒子群优化算法选取阈值，基于平均梯度选择的邻域算法进行融合。最后进行NSCT逆变换得到融合图像。实验结果表明该方法可以获得融合效果更佳的融合图像。
红外图像 可见光图像 图像融合 非下采样Contourlet变换 粒子群算法 infrared image visual image image fusion NSCT (Non-Subsampled Contourlet Transform) particle swarm algorithm
以脲素为燃烧剂, 采用燃烧法在较低引发温度下快速合成了CaAl12O19∶xMn4+发光粉体。 采用正交分析法考查了煅烧温度、 Mn4+掺杂量、 燃烧剂用量和煅烧时间等合成条件对荧光粉发光强度的影响。 实验结果表明: 煅烧温度1 200 ℃, Mn4+掺杂量2%, 燃烧剂/CaAl12O19摩尔比为50∶1, 煅烧时间5 h为最佳合成工艺, 制得的荧光粉的发射强度为95.8。 该荧光粉由于Mn4+的2E—4A2跃迁, 在643和656 nm呈现强红色发光, 其中656 nm为最大发射峰; 在470 nm处的最大激发峰是属于Mn4+配位场的4A2—4T2跃迁, 470 nm激发峰可以与LED芯片的465 nm发射相匹配。
燃烧法 正交分析法 白光LED Combustion method CaAl12O19 CaAl12O19 Orthogonal analytical method White light LED 光谱学与光谱分析
2016, 36(10): 3211
南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室， 江苏 南京 210094
激光近炸引信中由于半导体激光器发射的激光束具有较大不对称的发散角，会导致光束能量发散和作用距离偏近。通过分析半导体激光器的光场特性，结合半导体激光器的远场发散角特点，采用单级非球面透镜对光束进行准直和整形，并利用非球面光学设计理论和Zemax光学设计软件，设计出了激光定距系统单级非球面发射准直透镜。仿真结果表明，设计出的发射系统单级非球面准直透镜，两个方向的发散角分别被压缩至5 mrad和2 mrad，有效提高了半导体激光器发射光束整形质量，减小了发射光束发散角，并增加了系统作用距离。
激光光学 准直系统 非球面光学设计 发散角 中国激光
2012, 39(s2): s216002
1 南京理工大学 智能弹药技术国防重点学科实验室， 南京 210094
2 国电南瑞科技股份有限公司配电/农电分公司， 南京 210061
根据定向起爆部对引信提出的时间匹配和空间匹配的要求，针对弹目交会相对运动环境，在惯性坐标系下3个相互垂直的2维平面内，建立了弹目相对速度下脉冲激光方位探测引信系统的最佳起爆延时和最佳起爆方位角模型，并对相关时间匹配和空间匹配特性进行了量化及数值仿真分析。结果表明: 模型与弹目交会角、目标初始方位角、发射激光束与弹丸速度夹角、引信中心至目标尾部距离、目标外型参数、目标速度、破片飞散速度、弹丸内部结构参数、弹丸速度等目标区环境信息有关。
定向战斗部 脉冲激光方位探测引信 时间匹配 空间匹配 aimed warhead pulsed laser position detection fuse time matching space matching 强激光与粒子束
2011, 23(12): 3197
