作者单位
摘要
中国计量大学光学与电子科技学院,浙江 杭州 310018
中阶梯光栅光谱仪凭借高光谱分辨率在各领域应用日益广泛,已经成为主要的光谱分析仪器之一。谱图还原技术是中阶梯光栅光谱仪数据处理的核心,通过建立波长和成像位置间的对应关系实现二维图像到一维谱图的快速还原。谱图还原的精度直接决定了中阶梯光栅光谱仪的性能,是仪器开发的重点和难点。鉴于此,本文综述谱图还原技术的发展,将其演变过程归纳为光线追迹、模型化和标定法等3个阶段,重点介绍各阶段谱图还原算法的核心思路与代表方法的原理。最后针对中阶梯光栅光谱仪谱图还原技术,归纳其发展历程、预测其发展趋势、展望其发展方向。
中阶梯光栅光谱仪 谱图信息处理 谱图还原算法 光线追迹 光谱标定 echelle spectrometer spectrogram information processing spectral reduction algorithm ray tracing spectral calibration 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0330003
作者单位
摘要
1 北京计算科学研究中心,北京 100084
2 安徽大学物理与光电工程学院,安徽 合肥 230601
作为经典随机行走在量子世界的对应,量子行走在量子相干性和纠缠的作用下,能够以更快的速度使行走者遍历所有位置,可以应用于实现各类算法,加速解决各类问题。此外,作为描述微观粒子动力学演化的有效模型,量子行走还可以作为普适的平台实现所有幺正演化,实现量子态制备、量子逻辑门操作和量子测量等,进而实现信息处理中所有关键步骤。近年来,量子行走中的新机理和新应用的研究成为了人们普遍关注的焦点。首先介绍量子行走基本模型,再结合近年来本课题组在量子行走方向上取得的相关研究成果,介绍量子行走在实现量子通信、量子计算和量子测量方面的研究进展。
量子光学 量子信息处理 量子行走 量子通信 量子计算 量子测量 quantum optics quantum information processing quantum walk quantum communications quantum computation quantum measurement 
光学学报
2024, 44(2): 0200001
作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春130033
星敏感器是自主导航姿态控制系统中的重要组成部分之一。作为星敏感器的核心部件,信息处理系统对其整机性能有重要影响。基于飞腾多核DSP+复旦微FPGA架构设计了一种全国产化多视场星敏感器信息处理系统。在设计中采用EMIF接口和GPIO接口与复旦微FPGA进行数据交互及控制,将2片串行 Flash用于存储星库数据和启动程序,将2片DDR3芯片用于缓存数据。详细介绍了信息处理系统的整体软件流程设计、算法流程设计及实现。经试验验证,该系统可稳定运行并输出正确姿态。在星图分辨率为2048×2048的情况下,系统无初始指向时的数据更新频率为20Hz,有初始指向时的数据更新频率为625Hz。运算性能约为普通ARM架构的3倍,对于提升多视场星敏感器的实时性、丰富其工程化实现方法具有重要意义。
多视场星敏感器 飞腾DSP 硬件设计 信息处理系统 multi-field-of-view star sensor Feiteng DSP hardware design information processing system 
红外
2023, 44(6): 0019
作者单位
摘要
1 南京大学电子科学与工程学院超导电子学研究所, 江苏 南京 210023
2 紫金山实验室, 江苏 南京 211111
微波光子的检测和表征对于量子信息具有重要意义。通常使用Hanbury Brown?Twiss (HBT) 干涉仪对光子源性质进行检测和表征, 然而, 由于微波光子信噪比较低, 在对其进行检测和表征过程中常常需要多次计算才能移除噪声影响。本工作基于现场可编程门阵列(FPGA), 提出一种快速、可扩展的测量方案用于分析微波光子源性质, 可更快速地实现该计算过程。利用该方案对频率为3 MHz的相干源进行了模拟测量, 分析了二阶相关函数所具有的特性, 发现测量结果与理论具有良好的一致性。该系统的实现对未来进行单光子源检测具有重要意义。
量子信息处理 微波光子源 相干源 相关函数 现场可编程门阵列 quantum information processing microwave photon source coherent source correlation function filed programmable gate array 
量子电子学报
2023, 40(6): 850
作者单位
摘要
季华实验室,广东 佛山 528200
光学渐晕效应存在于大部分光学成像系统,严重影响成像质量。如何有效改善光学渐晕效应是航天光学遥感器设计的要点。采用辐射定标方法量化成像系统中光学渐晕效应的影响,并获得校正系数。采用多项式拟合方法对校正系数进行优化,拟合后校正系统减少约3个数量级,大大降低了对嵌入式系统存储资源的需求。通过多项式拟合方法有效减少了校正系数,对光学渐晕效应改善效果良好,校正前相机的非均匀性误差为13.2%,校正后非均匀性误差降至3.8%,满足一般成像系统对响应非均匀性的要求。该方法校正系数少,适合在基于FPGA处理器中实现,实时性强,资源占用少,具有工程实用价值。
信息处理 折反式光学系统 光学渐晕效应 二次多项式拟合 information processing refractive and reflective optical systems optical vignetting effect quadratic polynomial fitting FPGA FPGA 
半导体光电
2023, 44(3): 455
胡以华 1,2,3,4赵禄达 1,2,3,4,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学 电子对抗学院,安徽 合肥 230037
2 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学 电子制约技术安徽省重点实验室,安徽 合肥 230037
4 合肥综合性国家科学中心 信息安全研究中心,安徽 合肥 230037
激光成像在多个领域中应用广泛,其成像时包含一系列的信号和信息处理过程,会对成像质量造成关键性的影响,并在成像信息运用的过程中起着关键性作用。文中主要针对典型激光成像处理技术进行综述性研究。首先,讨论了典型成像体制的激光成像处理技术特征,按照信号处理和信息处理两个阶段归纳了主要的共性处理方法和内容。其次,分析了激光信号去噪、辐射与几何校正和激光点云处理技术,激光测距、图像重建、目标检测的信息处理技术的发展现状,研究了典型处理技术特别是基于深度学习的激光成像智能处理技术的实现过程。最后,分析了激光成像处理技术的发展需求和未来发展方向,希望能对激光成像的相关研究带来一定的参考作用。
激光成像 信号处理 信息处理 点云处理 深度学习 laser imaging signal processing information processing point cloud processing deep learning 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230169
作者单位
摘要
阜阳师范大学信息工程学院, 安徽 阜阳 236037
为克服随机散斑图照射下统计噪声对计算鬼成像成像质量的影响, 提出了随机散斑图正交优化计算鬼成像方法。首先在计算鬼成像的基础上分析随机散斑图对目标物体重构质量的影响; 然后结合实对称矩阵性质, 通过空间映射矩阵, 将原有随机散斑图正交化; 再利用重构的正交散斑图对未知物体进行照射并由桶探测器测量, 测得的一系列桶探测器值与计算机存储的重构散斑图通过二阶关联运算对目标物体进行重构; 最后参考重构散斑图的协方差矩阵特征, 对重构结果进行补偿, 进一步提升物体重构质量。该方法不仅能有效提升随机散斑图计算鬼成像的成像质量, 同时还具有算法结构简单的特点。仿真实验结果表明: 相比于传统的随机散斑图照射下的计算鬼成像, 该方法能有效地对目标物体进行重建, 并表现出良好的性能。
图像与信息处理 成像系统 计算鬼成像 随机散斑图 二阶关联 正交化 image and information processing imaging system computational ghost imaging random speckle patterns second-order correlation orthogonalization 
量子电子学报
2023, 40(1): 48
作者单位
摘要
中国信息通信科技集团有限公司 光纤通信技术和网络国家重点实验室,武汉 430074
人工神经网络(ANN)学科的发展推动了信息处理技术的进步,目前,被称为第3代ANN的脉冲神经网络(SNN)以其更具生物可解释性,更适合ANN硬件实现的优势受到业界的广泛关注,并已成功应用于模式识别、医学成像和智能控制等多个领域。受制于“后摩尔时代”电子芯片的制程不断接近极限以及冯·诺依曼体系“存算分离”带来的性能瓶颈,低时延、低能耗、高带宽和高并行性的光子计算方案应用于SNN的硬件实现成为信息处理领域多学科融合的热门课题。文章介绍了光子SNN的起源,利用光学器件的特性实现神经元的行为和突触连接强度的变化进而实现SNN的研究历程和多种实现方案,总结了光子SNN目前存在的瓶颈和挑战,展望了光子SNN的未来发展趋势。
信息处理 人工神经网络 光子脉冲神经网络 光子计算 光学器件 information processing ANN photonic SNN photonic computing optical device 
光通信研究
2023, 49(1): 17
作者单位
摘要
1 北京工业大学理学部,北京 100124
2 南阳师范学院机电工程学院,河南 南阳 473061
光波作为信息载体具有高速并行处理二维信息的能力及天然优势。光波的波长、振幅、相位、偏振等为光波的调制提供不同的维度和多种可能,也使得光学加密技术和光学密码系统展现出巨大的应用价值。随着加密数据传输量的急剧增长,在进行加密的同时实现信息的压缩变得愈加重要,因为这将缩短处理这些数据所需的时间并有效节约存储空间。提出广义的光学图像压缩加密的概念,并将压缩策略分为明文压缩、密文压缩和明文密文同步压缩。在此基础上,介绍适合每种策略的具体压缩方法,并通过阐述这些压缩方法在一些实例中的应用,综述了光学图像压缩加密技术的研究进展,也对未来的研究方向进行了展望。
光学信息安全 压缩加密 图像压缩 光信息处理 optical information security compression and encryption image compression optical information processing 
激光与光电子学进展
2023, 60(4): 0400001
作者单位
摘要
1 海军航空大学航空作战勤务学院,山东 烟台 264000
2 烟台大学光电信息科学与工程学院,山东 烟台 264000
3 中国人民解放军92485部队,辽宁 大连 116041
为充分利用光学相关识别系统的空间-频谱带宽,提高光学相关识别系统的速度和精度,提出一种基于多通道联合变换相关器和综合鉴别函数的旋转和缩放不变性目标识别方法,并将峰值位置变化标准差作为识别判据。首先,分析以局域峰值杂波均值为相位优选约束条件时存在的问题,提出新的相位优选约束条件——峰值位置变化值,用于选择一定旋转和缩放范围内目标的公共相位,将公共优选相位用于多通道联合变换相关器并结合综合鉴别函数实现了旋转和缩放不变性识别;然后,分析了当目标缩小或综合鉴别函数集成训练图像数量增加时系统的识别容限;最后,分析了场景图像中背景发生变化时所提方法的适用性。研究结果表明,在设定的图像尺寸和背景复杂度条件下,所提方法能够在9通道并行处理的前提下对目标缩小60%、综合鉴别函数集成9幅图像的旋转和缩放目标进行有效识别,且对像素数变化不超过50%的背景具有较好的适应性,提高了目标识别的速度和精度,对多通道光学相关器的实用化具有重要意义。
信息处理 光学模式识别 多通道联合变换相关器 综合鉴别函数 旋转和缩放不变性识别 information processing optical pattern recognition multiple channeled joint transform correlator synthetic discriminant function distortion-invariant pattern recognition 
中国激光
2022, 49(13): 1309001

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