作者单位
摘要
1 江苏理工学院 机械工程学院,江苏常州2300
2 常州祥明智能动力股份有限公司,江苏常州13011
在QFN芯片封装缺陷检测中,增加图像分割环节可有效提高缺陷检测准确性与检测效率。针对图像分割中传统算法效率低、智能优化算法分割精度低稳定性差的问题,本文提出一种基于改进灰狼优化算法(IGWO)的图像多阈值分割方法。首先,改进原始灰狼优化算法非线性因子,平衡算法搜索效率与挖掘能力;其次,引入反向学习策略提高种群整体质量,引入正弦函数、调整头狼权重以改进灰狼更新策略,增强算法多样性与挖掘能力;然后,提出头狼靠拢与种群变异交替进行的位置更新策略,平衡算法收敛性能与跳出局部最优能力;最后,以Kapur熵为适应度函数,求解最优分割阈值。将本文提出的改进灰狼优化算法的多阈值图像分割方法,与灰狼优化算法(GWO)、基于翻筋斗觅食策略的灰狼优化算法(DSF-GWO)、基于莱维飞行的樽海鞘群优化算法(LSSA)、改进北方苍鹰算法(INGO)的图像分割方法进行实验对比,结果表明:本文方法在分割用时方面,约为DSF-GWO的1/2,INGO的1/4;在分割精度与稳定性方面,在进行QFN芯片缺陷图像的连续30次分割时,本文方法具有最大Kapur熵平均值、最小标准差与最短分割时间。因此本文方法可实现高精度、高稳定性与高效率的QFN芯片图像多阈值分割。
灰狼优化算法 多阈值分割 Kapur熵 QFN Grey Wolf Optimization(GWO) multi-threshold segmentation Kapur entropy Quad Flat No-lead package(QFN) 
光学 精密工程
2024, 32(6): 930
作者单位
摘要
1 重庆邮电大学工业物联网与网络化教育部重点实验室,重庆 400065
2 重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆 400065
针对脉搏波信号采集过程中存在噪声的问题,提出了基于改进互补集成经验模态分解的脉搏波去噪算法。利用光纤布拉格光栅传感器获取脉搏波信号,首先在互补集成经验模态分解算法中加入高斯白噪声,然后利用粒子群算法优化高斯白噪声幅值,以此来消除互补集成经验模态算法分解产生的模态混叠现象,并联合小波阈值函数对其处理后的脉搏波信号进行重构。实验结果表明,所提算法能够有效降低脉搏波信号中的噪声干扰,在信噪比、均方误差两个指标上均优于对比算法,为提取脉搏波的时域特征奠定了基础。
光纤布拉格光栅 脉搏波 信号去噪 互补集成经验模态分解 粒子群优化算法 小波阈值 
光学学报
2024, 44(7): 0707001
Author Affiliations
Abstract
1 Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP), Horia Hulubei National Institute for R&D in Physics and Nuclear Engineering (IFIN-HH), Magurele, Romania
2 Doctoral School of Physics, University of Bucharest, Magurele, Romania
3 LULI-CNRS, CEA, Universite Sorbonne, Ecole Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, Palaiseau CEDEX, France
4 Apel Laser, Ilfov, Romania
5 Aix-Marseille University, CNRS, LP3 UMR 7341, Marseille, France
6 Horia Hulubei National Institute for R&D in Physics and Nuclear Engineering (IFIN-HH), Magurele, Romania
7 University Politehnica of Bucharest, Bucharest, Romania
8 National Institute for Lasers Plasma and Radiation Physics, Magurele, Romania
With ultrafast laser systems reaching presently 10 PW peak power or operating at high repetition rates, research towards ensuring the long-term, trouble-free performance of all laser-exposed optical components is critical. Our work is focused on providing insight into the optical material behavior at fluences below the standardized laser-induced damage threshold (LIDT) value by implementing a simultaneous dual analysis of surface emitted particles using a Langmuir probe (LP) and the target current (TC). ${\mathrm{HfO}}_2$ and ${\mathrm{ZrO}}_2$ thin films deposited on fused silica substrates by pulsed laser deposition at various ${\mathrm{O}}_2$ pressures for defect and stoichiometry control were irradiated by Gaussian, ultrashort laser pulses (800 nm, 10 Hz, 70 fs) in a wide range of fluences. Both TC and LP collected signals were in good agreement with the existing theoretical description of laser–matter interaction at an ultrashort time scale. Our approach for an in situ LIDT monitoring system provides measurable signals for below-threshold irradiation conditions that indicate the endurance limit of the optical surfaces in the single-shot energy scanning mode. The LIDT value extracted from the LP-TC system is in line with the multipulse statistical analysis done with ISO 21254-2:2011(E). The implementation of the LP and TC as on-shot diagnostic tools for optical components will have a significant impact on the reliability of next-generation ultrafast and high-power laser systems.
HfO2 in situ detection Langmuir probe laser-induced damage threshold target current ZrO2 
High Power Laser Science and Engineering
2024, 12(2): 02000e15
作者单位
摘要
暨南大学信息科学技术学院电子工程系,广东 广州 510623
提出了基于新阈值函数的深度残差收缩网络(DRSN-NTF),用于解决分布式光纤声传感(DAS)信号噪声强、识别难的问题。DRSN-NTF基于深度残差收缩网络(DRSN),使用新阈值函数代替软阈值函数,使其更能发挥信号噪声处理和分类识别能力。使用DAS系统采集周界入侵事件的实验数据,并通过添加高斯白噪声的形式,设计了6组不同信噪比(0 dB~5 dB)的实验。对比了4个模型的实验结果,由此考察DRSN-NTF的识别效果。结果发现:在强噪声的情况下,DRSN-NTF取得的平均测试准确率比DRSN高1.05%;随着信噪比的降低,DRSN-NTF的测试准确率高于DRSN的差值增大,表明DRSN-NTF在信号噪声处理和分类识别能力方面更强,能获得相对更高的识别准确率。因此,DRSN-NTF更加适用于DAS信号识别。
光纤光学 光纤传感器 模式识别 深度残差收缩网络 新阈值函数 周界安防 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0506002
作者单位
摘要
1 厦门大学航空航天学院,福建 厦门 361005
2 北京宇航系统工程研究所,北京 100076
针对分布式光纤传感器在航空航天领域应用中存在的应变读数异常现象,提出一种可检测和快速清除分布式光纤传感器应变读数异常的自适应后处理算法,以提高传感器监测精度与数据可靠性。该算法采用K均值聚类方法进行自适应定义阈值,以区分不同结构特征及不同服役环境导致的数据分布与噪声响应的差异性。在此基础上,对扭曲的应变曲线实行连续的几何偏置来消除应变读数异常。最后以航天燃料贮箱压力循环实验中采集的分布式光纤传感数据处理为例验证所提方法的有效性,使用Pearson相关系数来表征后处理曲线与无异常曲线的相关性,并与其他后处理算法进行对比。结果表明,针对2种主要类型、8种典型案例的应变异常现象,所提方法均能获得最佳的后处理结果,与无异常曲线的相关性系数不低于0.917。
光纤光学 瑞利散射 分布式光纤传感 K均值聚类 自适应阈值 复合材料贮箱 
光学学报
2024, 44(1): 0106020
作者单位
摘要
1 西南交通大学 物理科学与技术学院 四川 成都 610000
2 西南交通大学 物理科学与技术学院 四川 成都 610000
利用量子S-矩阵理论, 研究了光电子末动量沿着强激光场的极化方向, 以及与场方向存在一定夹角时, He原子高阶阈上电离光电子能谱的类共振增强结构。研究发现: 光电子末动量不论是沿着场的极化方向还是与场的极化方向存在一定夹角时, 均会出现类共振增强结构, 且该结构出现的光强满足通道关闭(channel closing, CC)条件, 从而证实了空间类共振增强结构的通道关闭机制。同时, 结果表明在光强一定时, 随着光电子出射角度的不断增加, 类共振增强结构会逐渐向低能量方向移动; 而当光电子出射角度不变时, 随着光强的不断增加, 类共振增强和抑制现象会交替出现在光电子能谱中, 造成这些现象的可能原因是返回次数不同的量子轨道之间的相干叠加。进一步分析发现, 在光电子末动量与场的极化方向存在一定夹角时, 也会出现类似于沿着场方向的type-i和type-ii两种类共振增强结构。
强激光场 阈上电离 类共振增强 strong laser field above-threshold ionization resonance-like enhancement 
量子光学学报
2023, 29(3): 030501
彭罗曼 1,2,3张海洋 1,2,3,*王文鑫 1,2,3白莎莎 1,2,3[ ... ]赵长明 1,2,3
作者单位
摘要
1 光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081
2 信息光子技术工业和信息化部重点实验室,北京 100081
3 北京理工大学 光电学院,北京 100081
相邻障碍物的分割是无人驾驶领域的技术难点,低线激光雷达点云稀疏,无法聚类远距离物体,但激光雷达线束越多越昂贵。为了实现低成本聚类分割相邻障碍物,实验场景选取常用交通场景对象相邻的人/人、人/车,提出了一种基于多帧融合的相邻障碍物分割方法。基于惯性测量单元、激光雷达融合多帧点云,解决了低线激光雷达因分辨率低而无法聚类远距离相邻行人的问题。提出改进的欧式聚类,加入自适应阈值和向量角度约束两个新的分割标准,提高相邻障碍物的分割效果。实验结果表明,该方法具有成本低、聚类精准等特点,与单帧传统欧式聚类算法相比,该方法针对相邻障碍物分割的准确度提升约30.7%,对低线激光雷达在障碍物聚类以及后续的检测具有一定参考意义。
多帧融合 自适应阈值 相邻障碍物分割 稀疏点云聚类 multi-frame fusion adaptive threshold segmentation of adjacent obstacles sparse point cloud clustering 
应用光学
2023, 44(6): 1324
杨科 1,*薛媛元 1贾波 2白宣庆 1[ ... ]陈娟 1
作者单位
摘要
1 西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
2 陆装西安军代局驻西安地区第八军代室,陕西 西安 710065
损伤阈值测量装置是强激光技术的重要技术指标,主要用于强激光光学元件的研制和测试,而同步触发模块作为模块之间时序的控制器,是研制损伤阈值测量装置的关键技术之一。介绍了一种用于激光损伤阈值测量装置的同步触发模块及方法。设计了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)为主控芯片的硬件方案,通过上位机操控软件设置同步触发参数,来控制各路输出同步信号的宽度和各路信号之间的时序,可极大提高同步触发的精度和效率。通过实验验证,同步脉冲信号之间的调节精度为2 ns,同步脉冲信号的最小宽度为10 ns,满足激光损伤阈值测量装置的要求。
损伤阈值 同步触发 FPGA damage threshold synchronous trigger field programmable gate array 
应用光学
2023, 44(6): 1228
作者单位
摘要
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西 西安 710021
近年来,随着大功率、高能量激光系统的不断发展,光学薄膜的抗激光能力成为制约激光系统高质量发展的瓶颈之一。基于不同的制备方法及工艺参数会对薄膜的损伤阈值产生重要的影响,就薄膜镀制前、镀制中以及镀制后三个方面对提高损伤阈值的方法进行综述,其中包括膜料优选、膜系设计、溶剂清洗、离子束清理、制备方法、离子束后处理、激光后处理等内容。
光学薄膜 激光损伤阈值 激光系统 沉积方式 optical thin film laser damage threshold laser system deposition method 
应用光学
2023, 44(6): 1185
作者单位
摘要
哈尔滨工程大学 核科学与技术学院哈尔滨 150001
大面积塑料闪烁体广泛运用于辐射监测领域,采用信号过阈检测的方式用作辐射计数器。过阈检测阈值电压的大小影响探测效率和最小可探测活度。射线入射在大面积塑料闪烁体不同位置时,收集端对光子的收集效率不同,存在探测效率一致性差异。根据大面积塑料闪烁体本底能谱和60Co、137Cs源在大面积塑料闪烁体不同位置的能谱,以60Co源数据为例,结合处理电路信号放大关系,确定了合适的阈值电压。结果表明:上述方法确定的阈值电压,大面积塑料闪烁体探测器探测效率一致性较好,远离收集端有较高的探测效率,同时最小可探测活度较低。
塑料闪烁体 阈值电压 探测效率 最小可探测活度 Plastic scintillator Threshold voltage Detector efficiency Minimum detectable activity 
核技术
2023, 46(12): 120403

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