南京航空航天大学机电学院,江苏 南京 210016
为了实现对跨尺度零件微小结构的尺寸精度和定位精度的同时测量,提出一种基于宏微复合标定的测量方法。建立不同尺度传感器组合式测量的标定模型,利用变焦扫描显微系统测量零件微尺度特征,利用双目系统测量定位显微设备,从控制坐标转换精度的角度设计加工特殊的标定块,将其作为跨尺度中转坐标系,标定变焦扫描显微重建点云坐标系与测头坐标系的空间转换关系,从而将局部测量点云统一至一个数据集中以完成所有局部区域的整体拼接。与理论模型对比分析,所提测量方法的各孔圆心坐标分布圆度误差为0.0438 mm,平面度误差为0.0252 mm,对喷注器各孔位姿的点误差值小于0.029 mm,孔轴向误差小于0.1140°。与面结构光传感器重建结果对比分析,所提模型能够在保证高精度重建三维形貌的情况下,更加正确地获取跨尺度零件的尺寸和位置。
表面形貌测量 跨尺度 多传感器方法 点云拼接
1 昆明理工大学 信息工程与自动化学院, 云南 昆明 650500
2 昆明理工大学 云南省人工智能重点实验室, 云南 昆明 650500
视网膜血管的自动分割技术有助于早期诊断和治疗与视网膜相关的疾病。由于视网膜血管结构复杂且精细, 眼底图像存在着低对比度、光照不均以及病理性渗出物等因素的干扰, 导致该任务仍然具有挑战性。针对该任务主流框架U-Net中未考虑全局语义依赖关系以及编码器和解码器之间的语义鸿沟问题, 提出了一种同尺度和跨尺度增强的U-Net模型。从两个角度对该模型进行设计: 对于同一尺度的编码-解码层, 一种空间增强的自注意力机制被嵌入到每个编码层中以增强模型的全局空间聚合能力, 并进一步将其拓展到解码端来缓解解码过程中上采样操作带来的信息丢失等问题; 对于不同尺度的编码-解码层, 引入了一种新颖的跨尺度融合模块, 通过动态地选择最深层中丰富的特征信息来增强与其它层之间的语义交互, 从而进一步弥合编码器和解码器之间的语义鸿沟。在DRIVE、CHASE_DB1和STARE三个视网膜标准数据集上进行了实验验证, 实验结果表明I2A-Net能有效地分割出视网膜血管结构, 相比与基线模型, 在各项评价指标上均取得了较高的提升。
深度学习 视网膜血管分割 空间增强的自注意力机制 跨尺度融合模块 deep learning retinal vessel segmentation U-Net U-Net spatial enhanced self-attention mechanism cross-scale fusion module
1 南京信息工程大学自动化学院,江苏 南京 210044
2 无锡学院物联网工程学院,江苏 无锡 214105
针对风云四号卫星图像近红外和短波红外波段空间分辨率远低于相应的可见光波段的问题,提出一种基于匹配提取和跨尺度特征融合网络的超分辨率方法,以高分辨率波段图像作为参考图像,辅助重建低分辨率的可见光与近红外波段。首先,使用匹配提取模块,利用高分辨率图像与低分辨率图像间的相似性,将高分辨率图像的细小纹理信息融合到低分辨率图像中。然后,使用跨尺度特征融合方法将仍存在亮度、颜色、结构等差异的参考图像特征图和低分辨率特征图融合。最后,结合空间-光谱总变异损失和L1损失保证重建结果的空间和光谱可信度。实验结果表明,所提方法在空间和光谱可信度方面取得了良好的结果。与Bicubic、RDN、RCAN、EDSR、Dsen2等方法相比,该方法取得了最优的质量评价指标,能有效提高风云四号卫星影像的空间分辨率。
图像处理 风云四号 超分辨率 特征匹配提取 跨尺度特征融合 激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1410013
苏云 1,2,3,4,5葛婧菁 3,4,5,*王业超 3,4,5王乐然 3,4,5[ ... ]邵晓鹏 1,2,*
1 西安电子科技大学 光电工程学院,陕西 西安 710071
2 西安市计算成像重点实验室,陕西 西安 710071
3 北京空间机电研究所,北京 100094
4 先进光学遥感技术北京市重点实验室,北京 100094
5 五院空间激光信息感知技术核心专业实验室,北京 100094
随着光学成像技术的不断发展和遥感应用需求的日益增长,跨尺度高分辨率光学技术在遥感领域得到广泛应用。为了获得更多的目标细节信息,国内外研究学者在不同技术方向开展了相关研究。本文对遥感成像技术进行了总结分类,介绍了具有代表性的航天高分辨率对地光学遥感载荷技术,重点关注单体结构主镜、可展开分块拼接主镜、光学干涉主镜、光栅衍射主镜、虚拟合成孔径、光子型综合孔径成像、计算超分辨成像、编队合成孔径等成像模式,为高分辨率对地光学遥感载荷发展提供新的发展思路。
高分辨率 光学遥感 跨尺度 high-resolution optical remote sensing cross-scale
1 广西大学 物理科学与工程技术学院和脑与智能研究中心, 广西 南宁 530004
2 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
双光子显微镜在厚生物组织中依然可以保持良好的空间分辨率,这一优点使得其诞生不久就被应用于在体脑成像研究。而神经网络在时空多个维度均具有跨尺度的特点,为满足脑科学研究中在体跨尺度脑成像的需求,双光子显微镜近年来有了快速且显著的发展。本文首先介绍了双光子显微镜的工作原理,然后在成像视野、成像通量、成像深度、分辨率、微型化5个方面详细综述了双光子显微镜研究的新进展,并深入分析了跨尺度双光子在体显微成像技术的难点及未来挑战。
在体脑成像 跨尺度 双光子显微镜 in-vivo brain imaging cross-scale two-photon microscopy
红外与毫米波学报
2022, 41(6): 1102
光学 精密工程
2022, 30(19): 2390
1 北京工业大学材料与制造学部,北京 100124
2 北京卫星制造厂有限公司,北京 100190
深空探测是21世纪人类进行空间技术创新、太空资源探索与利用的重要途径,准直器是深空探测器的关键部件。大深度、高空间分辨率栅格准直器的制造在国际上一直是个难题。本文以我国自主研制的硬X射线调制望远镜卫星(HXMT)中能望远镜高精度准直器为例,介绍了自主研发的大深度、高空间分辨率准直器跨尺度栅格结构的激光精密微焊接制造方法、关键工艺技术及成套装备。对于壁厚为70 μm、准直孔尺寸为1.17 mm×4.68 mm、深度为67 mm的钽片跨尺度栅格结构,准直孔尺寸精度控制在±20 μm之内。
激光技术 微细加工 深空探测 准直器 跨尺度栅格 激光精密焊接 中国激光
2022, 49(10): 1002402
苏州大学 机电工程学院, 江苏 苏州 215000
该文提出了一种基于惯性粘滑驱动原理、可快速运动的跨尺度精密运动压电平台。该平台由滑动部分、摩擦调整部分、堆叠压电陶瓷、惯性部分和底座组成, 总尺寸为60 mm×60 mm×58 mm。该文详细介绍了基于此结构的新型惯性粘滑驱动原理。为了研究所设计压电平台的驱动性能, 制作了样机并建立了实验系统。实验中, 驱动频率7 kHz时最大的单步步距为2.67 μm, 最大速度为22.7 mm/s, 最大静态保持力为36 N。实验结果表明, 该文设计的平台可快速运动, 具有良好的运动性能。
跨尺度 压电平台 结构设计 粘滑驱动 快速 trans-scale piezoelectric platform structure design stick-slip driving fast-moving