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期刊信息/Journal information
光电子·激光
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巴恩旭

月刊

1005-0086

baenxu@public.tpt.tj.cn；　baenxu@263.net

022-23679707

300191

天津市南开区红旗南路263号

光电子·激光/Journal Journal of Optoelectronics·LaserCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。报道光电子、激光技术领域的研究成果，内容包括新型光电子器件、装置和材料、光电控制和检测、光存贮和光电信息处理、通讯和光纤应用技术光电集成技术、光计算和光学神经网络、激光加工和激光应用、光电生物医学等方面。
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    基于近存储计算的手写数字识别实时检测阵列结构设计

    霍紫晴山蕊冯雅妮高旭...
    1315-1322页
    查看更多>>摘要：卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)作为传统神经网络的改进,已经得到了广泛的应用.然而,在CNN性能提升的同时其模型的规模不断扩大,对存储及算力的要求越来越高,基于冯·诺依曼体系结构的处理器难以达到令人满意的高处理性能.为了提升系统性能,近存储计算(near memory computing,NMC)成为了一个具有发展前景的研究方向.本文利用一种支持NMC的可重构阵列处理器实现手写数字识别,并行地实现了卷积运算;同时利用共享缓存阵列结构,减少片外存储的频繁访问.实验结果表明,在110 MHz的工作频率下,执行单个5×5卷积运算的计算速度提升了 75.00％,可以在9 960 μs内实现一个手写数字的识别.

    卷积神经网络(CNN)手写数字识别可重构阵列处理器近存储计算(NMC)共享缓存阵列

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    离焦光源的傅里叶单像素成像及其优化

    贾锦一李宗国王彪刘占栋...
    1323-1328页
    查看更多>>摘要：傅里叶单像素成像是一种新型光学成像技术,在三维成像等领域具有重要应用前景.为了促进傅里叶单像素成像的应用,本文分析研究光源的离焦对傅里叶单像素成像的影响并探索离焦成像的优化策略.首先基于描述光源离焦的高斯模型,理论分析离焦光源的傅里叶单像素成像,接着实验上以傅里叶基底图案调制的数字光投影仪为光源,通过改变光源的离焦参量,分析研究光源离焦对傅里叶单像素成像的峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PRSN)的影响.结果表明:光源偏离焦点越多,成像质量越差,具体为重建图像PRSN从28.4 dB下降至20.5 dB.为此,本文探索实现了一种融合自适应滤波和盲去卷积的成像质量优化策略,优化后的图像PRSN提高了1.4-4.0dB.该结果对于傅里叶单像素成像应用于远距离成像等复杂环境具有重要意义.

    傅里叶单像素成像离焦光源峰值信噪比(PRSN)自适应滤波盲去卷积

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    基于偏振复用的单边带光生毫米波传输系统的研究

    马紫健赵峰田昺瑶孟昭...
    1329-1337页
    查看更多>>摘要：光子辅助的毫米波通信因其超带宽优势在下一代宽带无线接入网中有着广泛的应用前景,本文基于单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(dual-polarization Mach-Zehnder modulator,DP-MZM)的光路结构产生了频率稳定的偏振复用毫米波信号,联合VPI与MATLAB仿真环境对单边带(single sideband,SSB)偏振复用四相相移键控(polarization-division-multiplexing,PDM)quadrature phase shift keying,QPSK、16 阶正交幅度调制(16-ary quadrature amplitude modulation,16QAM)和 32 阶正交幅度调制(32-ary quadrature amplitude modulation,3 2 QAM)信号分别实现了 70 km、65 km与50 km的有效传输,并结合概率整形(probability shaping,PS)技术在28 GHz波段上,以相同净比特传输速率对比分析了均匀16QAM与PS-16QAM,均匀32QAM与PS-32QAM的SSB矢量毫米波(millimeter wave,MMW)信号在光纤传输条件下的误码率(bit error rate,BER)性能.仿真结果表明:在相同净比特速率,以硬判决阈值3.8×10-3为判断条件,在普通单模光纤(sin-gle-mode fiber,SMF)传输系统中,PS-16 QAM/32 QAM信号光功率约有0.3 dBm的提升,非线性光纤(nonlinear fiber NLF)传输系统中,PS-16QAM信号光功率约有0.8 dBm的提升,PS-32QAM信号光功率约有0.5 dBm的提升,结果表明:经过PS后的MMW信号光纤传输性能有明显改善.

    双极化马赫-曾德尔调制器(DP-MZM)单边带(SSB)偏振复用(PDM)四相相移键控(QPSK)正交幅度调制(QAW)概率整形(PS)

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    基于3D U-Net的轻量级脑肿瘤分割网络

    魏欣李锵关欣
    1338-1344页
    查看更多>>摘要：针对现有脑肿瘤核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)分割神经网络的参数量和计算量较大且对肿瘤区域小目标分割精度不高的问题,提出一种改进的轻量级脑肿瘤分割网络MF-RES2 Net(multiple fiber residual-like networks).该网络以3D U-Net为基础架构,将多纤模块(multi-fiber,MF)和类残差模块(RES2)相结合代替传统卷积模块.MF将特征图像的通道进行混合,增加了通道间信息的交流融合;RES2将通道均分,单通道的卷积结果相加到相邻通道,在扩大图像感受野的同时保留了细节特征,同时降低网络参数量.此外,为改善数据不平衡问题,提出一种改进的加权损失函数,提高了网络对小目标的分割精度.将MF-RES2Net在BRATS 2019数据集进行验证,完整肿瘤、核心肿瘤和增强肿瘤分割的平均Dice系数分别为89.98％、84.02％、77.62％,参数量和浮点数分别为3.16 M和16.24 G,结果表明:该网络在降低参数量和计算量的同时进一步提升了分割性能,有效地降低了网络运行时的设备要求.

    核磁共振成像(MFI)脑肿瘤分割卷积神经网络(CNN)轻量级加权损失函数

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