光学学报
2023, 43(15): 1510002
宁静 1,2,3许盛之 1,2,3,*龚友康 1,2,3王丽朝 1,2,3江茜 1,2,3
1 南开大学 电子信息与光学工程学院 光电子薄膜器件与技术研究所, 天津 300350
2 薄膜光电子技术教育部工程研究中心, 天津 300350
3 天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室, 天津 300350
基于温度红外图像的光伏组件缺陷检测是实现光伏电站规模化组件质量检测的重要技术。文章简要介绍了光伏组件热斑产生的原因和危害, 重点从热斑检测、热斑定位和提取三个方面总结和对比了光伏组件红外图像及视频的人工神经网络模型及其性能。其中改进的YOLOv5模型对光伏组件的热斑检出精度达到了98.8%, Lucas-Kanade稀疏光流跟踪算法的热斑定位精度达到97.5%。简单讨论了适应大规模光伏电站运维需求的热斑检测技术的发展趋势。
光伏组件 红外图像 热斑 人工智能 无人机 photovoltaic module infrared image hot spot artificial intelligence unmanned aerial vehicle
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 上海理工大学 光学仪器与系统教育部工程研究中心,上海 200093
3 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室,上海 200093
4 恒迈光学精密机械(杭州)有限公司,浙江 杭州 311421)
荧光碳量子点是一种新型的光致发光纳米材料,由于其具有稳定的发光性能、丰富的表面官能团、安全无毒、生物相容性好、成本低廉等优势,在潜指纹检测和识别领域有着极大的应用前景。潜指纹是指人的手指分泌物留在固体接触面上靠肉眼难以分辨的痕迹,需要借助物理或化学方法以有效地显现和提取。到目前为止,关于碳量子点显影潜指纹并与计算机技术结合精确识别指纹的研究鲜有报道。以邻苯二胺为前驱体,以草酸锌为修饰剂,采用一步溶剂热法成功合成了红色荧光碳量子点,将红色荧光碳量子点与聚乙烯吡咯烷酮混合,干燥研磨后制备出均匀分散、量子产率高达27 %的红色固态荧光碳量子点,并成功应用于多种基底上潜指纹的增强检测。为了精确评价显影潜指纹与目标对照指纹之间的相似度,通过结构相似度算法进行相似度分析,锡纸上潜指纹的匹配度高达90.5 %,表明红色固态荧光碳量子点结合数字处理程序能很好地显影和精确识别潜指纹,在刑事侦查领域具有极大的应用前景。
固态碳量子点 红色荧光 潜在指纹 人工智能 solid carbon quantum dots red fluorescence latent fingerprints artificial intelligence
红外与激光工程
2023, 52(5): 20220725
中国激光
2023, 50(11): 1101001
中国激光
2023, 50(11): 1101013
1 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024
2 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海 201800
深度学习已逐步深入多个光学技术领域,推动了诸多光学技术的发展。同时,航空航天观测、AR/VR消费电子、手机摄影、超短焦投影仪等产业快速发展,对光学系统提出了更高、更复杂的设计需求。这些光学系统对性能的高要求,使得光学元件面形的复杂度相应提高。因此,传统的设计方法面临巨大挑战。深度学习具有强大的运算、数据演化和非线性逆问题求解能力,为更复杂的光学系统设计优化求解提供了新思路、新方法。随着对光学系统性能的要求越来越高,自由曲面、超构表面等新型光学元件的需求大大增加,为光学系统提供了更大的发展潜力和想象空间。早期的迭代优化和直接求解的光学设计方法不再适用,光学设计方法向更高难度的数学求解方向发展。得益于人工智能技术软硬件的发展,光学系统设计方法也跨入新的时代——人工智能光学设计时代。从传统迭代优化到人工智能,光学系统设计方法并不能割裂地突跃式发展。本文系统性地论述了光学系统设计方法的内在路径联系与发展逻辑,并对未来的发展方向进行了展望。
光学设计 人工智能 深度学习 迭代优化 optical design artificial intelligence deep learning iterative optimization 中国激光
2023, 50(11): 1101012
中国激光
2023, 50(11): 1101005
中国激光
2023, 50(11): 1101002
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0906009