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期刊信息/Journal information
光电子·激光
光电子·激光

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。
正式出版
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    基于拍频调制技术的复合目标源产生装置

    贾青松申涛刘明娜周关关...
    111-115页
    查看更多>>摘要：传统的复合目标源是微波信号源和红外信号源两个独立模块的系统集成,存在成本高昂和结构复杂的问题,为解决上述问题,本文提出了 一种基于拍频调制技术的微波信号和红外信号复合产生结构,通过任意波形发生器在光信号上加载不同的调制信息结合光外差法可实现不同重频和脉宽的高频微波信号产生,利用激光信号和红外信号转换模块可实现激光信号到红外信号的转换.与传统方法相比,本文在同一结构中实现了微波信号和红外信号的复合产生,并以其中一种调制方式为例论述了带有调制信息的9.69 GHz微波信号产生,温度可达230℃的红外信号产生,且该系统主要采用光纤器件组成,具有结构简单、成本低廉、抗干扰能力强等优点.

    复合目标源拍频调制光纤激光微波红外

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    一种红外波段多波长吸收器优化设计

    赵洪霞
    116-121页
    查看更多>>摘要：本文设计了一种石墨烯/交替光栅/铝(Al)底板结构红外波段电磁超材料多波长吸收器.利用时域有限差分法(FDTD)数值模拟了石墨烯层厚度和光栅结构参数对吸收光谱的影响规律.研究结果证明,基于FP腔共振和相消干涉形成的吸收光谱对石墨烯层厚度和光栅高度较敏感,即随着石墨烯层厚度增大或光栅高度降低,左边频迅速蓝移,伴随各干涉峰峰位波长小幅右飘,吸收率大幅提升;而随着光栅周期缩小,左边频吸收峰呈现右移趋势,但各干涉峰峰位几乎无变化.与此同时各干涉峰峰位波长具有随环境折射率增大线性红移的特性,故而可用于折射率或液体、气体浓度的高灵敏度感测.

    吸收器多波长共振波长吸收率

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    一种基于改进ORB算法的双目视觉测距方法

    宋超群许四祥杨宇化猛奇...
    122-129页
    查看更多>>摘要：针对传统基于特征点图像匹配算法误匹配率高和双目视觉系统测量精度低问题,提出一种基于改进ORB算法的双目视觉测距方法.首先采用引导滤波对图像进行预处理,然后将FAST检测得到的特征点作为中心,得到围绕该特征点的区域,将该区域进行分割,分别求出左右区域的质心坐标,根据两质心坐标进行主方向的确定;再采用Sobel算子计算出像素点水平和垂直梯度,比较每个像素点对之间水平与垂直梯度中的较大值,把比较结果串成一个二值位字符串的形式,从而形成描述符,采用汉明距离进行匹配;最后在测量阶段用二维二次函数拟合的方法获得特征点的亚像素坐标,通过三角测量原理获得对应特征点的空间三维坐标,从而得到.被测物体的尺寸.实验结果表明,本文改进算法的匹配精度较传统ORB算法提高35.25％,同时测量的最低相对误差达到0.4284％,满足测量要求.

    双目视觉特征点匹配改进ORB算法函数拟合测量

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    一种基于融合特征的机器人手腕小齿识别方法研究

    牛敏
    130-139页
    查看更多>>摘要：随着智能制造系统应用的不断广泛,工业机器人的需求急剧增加,现有的机器人零部件产线无法智能判断零件是否合格,导致机器人零部件的测试工序繁杂、合格率不高.针对上述问题,该文提出一种基于融合特征的机器人手腕小齿识别方法,可以有效识别判断机器人手腕小齿的轮廓和纹理合格与否.该方法先对机器人手腕小齿进行Zernike矩特征和HOG特征提取,将高维特征降维后,再通过BP神经网络分类器对目标融合特征进行训练识别.实验结果表明:基于融合特征的机器人手腕小齿识别特性优于传统单一特征,有更好的识别效果和鲁棒性.

    目标识别工业机器人手腕小齿融合特征

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    基于QDCT和贝叶斯谱熵的盲彩色图像质量评价

    周珂吴成茂李昌兴
    140-148页
    查看更多>>摘要：图像质量评价算法在评价彩色图像质量时,往往会因损失色彩信息或者破坏彩色图像结构的整体性,而使得评价结果与人眼观测结果不一致.由于图像越模糊其频谱的高频分量分布越不均匀,基于四元数离散余弦变换(QDCT)和贝叶斯谱熵,提出了一种无参考模糊彩色图像质量评价算法.首先,利用四元数矩阵对彩色图像进行表示并分解成不重叠的8×8 pixel的子矩阵.其次,对每一个子矩阵进行QDCT后得到子矩阵的频谱.最后,通过贝叶斯谱熵衡量频谱中高频分量分布的均匀性,实现彩色图像质量评价.所提算法在数据库IVC、TID2013和CSIQ上的PLCC和SRCC值均达到了 0.9202以上.实验数据表明,本文算法的评价结果准确性好、性能稳定且与人的主观观测结果的一致性高.

    图像质量评价彩色图像四元数离散余弦变换(QDCT)贝叶斯谱熵高频分量分布的均匀性

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    基于改进深度学习自编码的图像边沿畸变校正算法研究

    吴天强王义贺
    149-156页
    查看更多>>摘要：图像边沿畸变校正中直线投影衍生边沿拟合度差,导致校正误差大,提出基于改进深度学习自编码的图像边沿畸变校正算法.采用自适应阈值小波去噪算法,对各级尺度参数实施自适应变换,完成噪声去除.根据图像去噪结果,使用费舍尔向量编码优化深度学习结果,提取图像的边沿畸变形态.并以边沿畸变形态提取结果为基础,获取校正目标优化函数,分析边沿断裂情况,实现直线投影衍生边沿拟合;通过确定图像边沿误差评价函数,判断图像边沿畸变校正方式,达到图像边沿畸变校正的目的.以含噪桶形畸变与枕形畸变图像为研究对象进行实验分析,结果表明,所提算法可有效校正图像的桶形畸变与枕形畸变,桶形、枕形图像边沿畸变校正后,图像中的边沿条数和原图一致均为5条,实现高精度、高效率的图像边沿畸变校正.

    改进深度学习自编码图像畸变衍生边沿直线投影

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    基于多尺度编解码器网络的运动图像盲去模糊

    齐永锋段友放火元莲侯璐璐...
    157-165页
    查看更多>>摘要：为避免因模糊核估计不准确而使得复原后的图像易造成欠去模糊或过度去模糊等问题,提出了一种基于多尺度编解码器网络去模糊模型.首先,在传统的编解码器网络中加入跳跃连接和多尺度循环连接,结合各层图像特征信息的同时使网络训练得更加稳定.其次,将提出的编解码器网络与改进的嵌套残差网络结合,采用由"粗"到"精"的方法进一步提取不同尺度的图像信息,以增强图像的纹理细节.最后,采用端到端的模式,将模糊图像直接进行盲去模糊操作,最终输出清晰图像.改进后的多尺度网络模型具有更少的参数,网络结构更加简单,不需要模糊核估计环节.在GoPro和Kohler数据集上的实验结果表明,本文方法相较于传统的SFD方法,PSNR分别提升约6.61 dB 和2.13 dB,相较于 MRF CNN、Multi-scale CNN 以及 DeblurGAN 等基于 CNN的方法,PSNR分别最高提升约5.61 dB和1.59 dB,实验结果均优于另外4种方法,复原后的图像更接近真实图像,纹理细节更加清晰,是一种有效的运动图像去模糊方法.

    盲去模糊卷积神经网络编解码器多尺度模型残差网络

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    基于激光诱导击穿光谱技术的金属基体辅助测量研究

    李红莲谢红杰吕贺帅张仕钊...
    166-172页
    查看更多>>摘要：为了降低土壤中基体效应对激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)定量分析的影响,采用了 Cu、Al、Zn三种金属作为基体辅助LIBS检测土壤中的重金属元素.以Cd I 288.08 nm为特征谱线进行定量分析,得到了三种金属基体的原子谱线图,计算出等离子体特征参数.相比于压片条件,在三种金属基体辅助条件下的谱线强度均有明显的增强,定标曲线拟合系数R2都在0.97以上,且相对标准偏差RSD低于7％.实验结果表明采用金属基体辅助LIBS检测的方法,提高了 LIBS在土壤重金属检测的灵敏度,这对土壤中重金属元素的检测具有重要意义.

    激光诱导击穿光谱技术基体效应金属基体等离子体特性定量分析

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    基于法拉第旋光效应的葡萄糖浓度传感研究

    许婷彭玉峰韩雪云
    173-180页
    查看更多>>摘要：本文主要研究葡萄糖、葡萄糖氧化酶(GOD)以及两者的混合溶液的法拉第磁致旋光效应,为基于法拉第旋光效应的葡萄糖传感器提供了理论依据,研究介质的旋光特性,可以更好地提升光电传感器的性能,更广泛地应用光电传感器.在法拉第磁致旋光效应中,当介质处于磁场中时,平面偏振光透过该介质时,偏振面会旋转一个角度.将不同浓度的溶液置于磁场中,使用532 nm的激光器,激光通过起偏器光变成了平面偏振光,使平面偏振光透过溶液和检偏器,记录通过检偏器的光强并根据马吕斯定律计算旋光角.实验发现,随着磁感应强度的增加,旋光角与磁感应强度呈线性增加关系;随着溶液浓度的增加,溶液的旋光角也随之增加,磁场对低浓度溶液的旋光角影响更大.可以建立线性关系表示浓度和旋光角的关系.

    激光原理葡萄糖葡萄糖氧化酶浓度法拉第旋光

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    基于半导体MZ调制器与DFB激光器混合集成的小型化光发射模块的设计与研究

    卢致远熊兵罗毅孙长征...
    181-185页
    查看更多>>摘要：针对半导体DFB激光器、铌酸锂MZ调制器采用分立封装形式且整体尺寸较大的问题,采用半导体MZ调制器和DFB激光器两类芯片并进行混合集成封装有望显著减小模块的整体尺寸.论文根据芯片和模块尺寸要求提出了一个整体布局结构,并选用双透镜加隔离器以及锥形透镜光纤光耦合方案和微带线转GCPW微波耦合方案.通过仿真计算,对模块中激光器与调制器混合集成设计的关键参数及容差进行了研究.本混合集成发射模块在尺寸结构小型化的同时,也可确保自身良好的稳定性与可靠性.

    DFB激光器半导体MZ调制器小型化混合集成

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