1 西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西 西安 710055
2 陕西省文物保护研究院,陕西 西安 710075
3 西安博物院,陕西 西安 710074
针对传统城墙病害检测采用人工勘测方法,检测效率较低且易受到主观因素干扰等问题,提出一种基于卷积神经网络的城墙多光谱成像病害无损检测方法,利用最小噪声分离方法对城墙多光谱成像数据进行预处理,降低数据维度的同时保留原始数据特征,减少数据噪声;为解决城墙不同病害类型的像素混杂多样造成分类准确率较低的问题,利用卷积操作对城墙病害进行特征提取,保留最重要的特征并去除无关特征,稀疏网络模型;通过全连接层对提取到的特征进行整合梳理和分类,并加入两次dropout防止过拟合问题的出现。最后在城墙多光谱数据集上,使用训练后的卷积神经网络分类模型对城墙病害进行像素级分类检测,并将预测结果进行可视化展示。实验结果表明:总体精度和Kappa系数分别为93.28%和0.91,表明所提方法是有效的,该方法对提高城墙病害检测准确率、掌握城墙病害分布具有重要意义。
光谱学 卷积神经网络 多光谱成像 像素级分类 城墙病害 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0437006
1 福州大学 平板显示技术国家地方联合工程实验室,中国福建光电信息科学与技术创新实验室,福州35000
2 中国福建光电信息科学与技术创新实验室,福州350100
3 瑞典查尔摩斯理工大学, 量子器件物理实验室, 哥德堡41296
4 西安交通大学 电信学部, 西安71009
5 晋江市博感电子科技有限公司,泉州362200
采用成本低廉、操作简单的液态淀积法成功制备了HfO2薄膜,分析了液态淀积法制备氧化铪薄膜的反应机理,测试了薄膜的表面形貌、组成成分,以及光学特性和电学性能。结果表明:液态淀积法制备的氧化铪薄膜结构致密且连续,化学组分纯正;经过500 ℃退火后,氧化铪薄膜的透光率在92%以上;以40 nm氧化铪为电介质制成平板电容后,当电压为1 V时漏电流密度是3.56×10-7 A/cm2;1 MHz频率下的电容值为1.05 nF,经计算得出介电常数为18.9。液态淀积法制备氧化铪薄膜的成功,为使用氧化铪薄膜作为Micro LED器件的侧壁钝化层提供了一种成本低廉、工艺简便的方法。
液态淀积法 氧化铪薄膜 微米级发光二极管显示器 liquid deposition method HfO2 film Micro LED
1 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
2 上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
3 华东师范大学重庆研究院,重庆 401121
描述一种基于高速光学异步采样(ASOPS)方法的太赫兹光谱数据采集系统,使用两台重频差为50 Hz的飞秒脉冲激光器分别作为泵浦光和探测光;使用LT-InGaAs/InAlAs光电导天线产生和接收太赫兹信号,使用采样率可调、采样模式可选的数据采集系统采集时域信号和获取光谱。试验得到的谱宽为0.06~4 THz,信噪比大于60 dB。在301.6 Msa/s的采样率和50 Hz扫描频率下,试验测量的水蒸气吸收光谱中吸收线的频率与HITRAN数据库中公布的非常接近,最大误差为12 GHz。
太赫兹时域光谱 光学异步采样 数据采集 现场可编程门阵列 terahertz time-domain spectroscopy optical asynchronous sampling data acquisition field programmable gate array
1 福建师范大学光电与信息工程学院, 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福州 350100
2 福建警察学院刑事科学技术系, 福州 350007
3 浙江省医疗器械检验研究院, 杭州 310018
日常生活和工作中会接触到多种多样的蓝光辐射, 蓝光的生物作用及其生物安全性也越来越受到关注。国内外已颁布一系列关于蓝光潜在健康危害、蓝光生物安全性评价, 以及蓝光产品风险组别的指南、技术报告和标准。“蓝光危害”是灯和灯系统的光生物安全性评价标准体系中使用的一个专业技术术语。该术语并非泛指蓝光辐射有风险, 也不应被误认为蓝光都是有害的。蓝光在维持正常视觉和人体健康中发挥着重要作用, 理性认识蓝光危害对蓝光技术的发展和应用有积极意义。本文围绕蓝光辐射的一些重要性质、来源、蓝光的生物作用以及蓝光生物安全性评价体系, 对蓝光危害目前的共识以及误解进行了客观和理性分析, 并对关于蓝光辐射的生物安全性的相关标准以及蓝光生物安全性评价方法进行了综述。
蓝光危害 蓝光危害加权函数 蓝光生物安全性 曝辐限值 最大允许照射时间 blue light hazard blue-light hazard function biosafety of blue light exposure limit maximum permissible exposure duration
1 长春师范大学 物理学院,吉林 长春 130032
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室,吉林 长春 130033
采用高温固相法制备了颜色可调的Sr6Lu2-2xAl4O15∶xTb3+荧光粉,并研究了其晶体结构、发光特性和浓度猝灭机理。研究了Tb3+浓度对样品发光性质的影响。在紫外光激发下,当x=0.01时,Tb3+的5D3?7F6跃迁强度最强,峰值位于381 nm;当x=0.15时,Tb3+的5D4?7F5跃迁强度最强,峰值位于545 nm。随着Tb3+掺杂浓度的升高,样品的发光颜色从蓝光变为黄绿光。分析了Sr6Lu2-2xAl4O15∶xTb3+荧光粉的浓度猝灭机理。测量了荧光粉的荧光寿命、热稳定性、量子效率。结果表明,Sr6Lu2-2xAl4O15∶xTb3+是一种新型的发光颜色可调的荧光粉。
荧光粉 光致发光 颜色可调 Tb3+掺杂 phosphors photoluminescence color-tunable Tb3+ doped
中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏 无锡 214035
红外热成像系统采集的数据大都是高动态范围,为了实现高动态红外图像的可视化,动态范围压缩和细节增强技术的研究至关重要。针对传统方法存在的梯度反转伪影、低对比度细节丢失、背景噪声过增强等问题,提出一种基于边窗滤波的高动态红外图像压缩增强方法。首先,采用边窗滤波将原始红外图像分解为基础分量和细节分量;然后,根据基础分量的灰度级分布情况,设计一种自适应阈值的平台直方图算法,对基础分量进行压缩;接着,利用双边滤波器核权重分布特点,生成自适应增益系数,对细节分量进行增强;最后,对基础分量和细节分量进行加权融合,并将结果量化到8位动态范围。实验结果表明,与经典的压缩增强方法相比,所提方法对强边缘具有更好的保边效果,可以有效避免梯度反转伪影和光晕问题,细节信息更丰富,背景噪声抑制效果更好,对不同场景的适应性更强。
红外成像 边窗滤波 动态范围压缩 细节增强 自适应增益 激光与光电子学进展
2023, 60(24): 2410009
1 中国科学院 近代物理研究所,兰州 730000
2 中国科学院大学,北京 100049
3 兰州理工大学,兰州 730050
武威和兰州重离子加速器使用回旋加速器作为其注入器。回旋加速器为该装置的同步加速器提供10 µA的碳离子束流以满足其物理需求。而径向探针则是安装在回旋加速器内部实现束流流强和圈图测量的重要束诊元件。径向靶头上的束流信息经前端电子学拾取后会进一步进入数据采集系统,最终实现回旋加速器的束流流强和圈图测试。其中,径向探针的前端电子学采用皮安表,数据采集系统基于实时操作系统和FPGA技术。介绍了径向探针的机械结构设计,并分析了探头有无水冷结构的热结构;描述了控制系统软硬件架构,可以实现10 kHz的数据和位置信息的同步采集。最后,还介绍了探针机械和控制系统的实验室测试和验收标准以及在束测量结果。
HIMM 回旋加速器 径向探针 模块化 OPC UA HIMM cyclotron radial detector modularity OPC UA 强激光与粒子束
2023, 35(10): 104004
1 江汉大学智能制造学院,湖北 武汉 430056
2 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,湖北 武汉 430074
开展了超高强钢1700MS激光焊接工艺研究,对比分析了不同焊接速度时的接头微观组织、显微硬度和力学性能。结果表明,超高强钢1700MS焊接过程发生了马氏体回火转变,亚临界热影响区(SCHAZ)形成了大量粒状的回火马氏体,其尺寸和数量随着远离焊缝区中心明显降低。受其影响,焊接接头存在严重的软化现象,其最大硬度为609 HV,最小硬度为321 HV,后者仅为前者硬度的52.71%。同时,回火软化导致焊接接头两侧形成了中间软(热影响区)两边硬(焊缝区及母材)的不均匀组织结构,导致焊接接头在受力过程中力学性能降低。此外,增加焊接速度可降低SCHAZ的回火程度和宽度,从而提升接头力学性能。
激光技术 激光焊接 超高强钢 回火软化 微观组织 力学性能 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1714004
强激光与粒子束
2023, 35(4): 041005