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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。
正式出版
收录年代

    基于二维光子晶体波导的1×5等比分束器

    厉梦瑶徐光跃郑加金李培丽...
    799-805页
    查看更多>>摘要：在完整的二维正方晶格硅光子晶体中引入点缺陷和线缺陷,利用点缺陷和线缺陷的耦合效应,提出一种基于二维光子晶体的1×5等比分束器.利用平面波展开法和时域有限差分法,对提出的1×5等比分束器进行了研究.研究结果表明,通过合理设置耦合区域的介质柱半径,可使1.55 μm入射光实现等比传输到5个输出端口;为提高总透过率,在1×5等比分束器的弯曲波导处增加散射介质柱,并对相关参数进行优化,最终实现99.65％的透过率,附加损耗0.015 dB.该分束器体积较小,结构简单,附加损耗低,在未来的集成光路中具有很好的应用前景.

    分束器光子晶体点缺陷线缺陷

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    FBG高温传感器及其测量性能研究

    周正杨才千瞿冯杨宁...
    806-811页
    查看更多>>摘要：在分析了不同涂覆层FBG耐高温性能的基础上,提出了一种具有良好精度和重复性的FBG高温传感器,并对其封装结构和温度测量性能进行了试验研究.根据FBG的状态不同,设计和研究了FBG为自由状态和粘贴状态两种传感器封装结构,选择适于高温监测的聚酰亚胺FBG进行退火优化并对其封装处理.研究结果表明:不同封装结构对传感器测温性能具有较大的影响,FBG处于自由状态下的一次线性拟合度为0.9999优于粘贴状态,采用该封装结构的FBG高温传感器精度达到了±0.5℃,适用于高温检测.

    FBG高温传感器封装结构温度检测

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    LPFG与无芯光纤级联的折射率与温度同时测量传感器

    陶武强江超郭小珊孙四梅...
    812-817页
    查看更多>>摘要：为了满足工业生产与科学研究对折射率与温度同时测量的需求,一款新型光纤传感器被设计了.传感器是利用无芯光纤(no-core fiber,NCF)与长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)级联构成,其中NCF对折射率比较敏感,LPFG对温度较敏感.实验选择传感器透射谱谐振峰波谷Dip 3(由NCF激发)和Dip 4(由LPFG激发)来进行环境温度与折射率测量.实验发现Dip 3和Dip 4的中心波长随温度变化有很好的线性关系,温度灵敏度分别为9.46 pm/℃和19.88 pm/℃.当环境折射率在1.33-1.38范围变化时,Dip 3的中心波长与折射率之间存在极好的线性关系,折射率灵敏度为102.80 nm/RIU,而Dip 4的中心波长对折射率变化不敏感.利用Dip 3与Dip 4的温度和折射率灵敏度构建灵敏度测量矩阵,实现了折射率和温度的同时测量,消除了交叉敏感.设计的传感器结构简单、折射率灵敏度高、成本低、结构重复性好,能够满足工程实际的需求.

    光纤传感器长周期光纤光栅马赫-泽德尔干涉仪无芯光纤

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    基于改进的同态滤波与SMQT相结合的磁瓦表面缺陷图像增强算法研究

    朱志勋李恒赵磊王海瑞...
    818-825页
    查看更多>>摘要：针对磁瓦表面缺陷图像整体光照不均匀、对比度较低、纹理细节信息不清晰等问题,提出了一种改进的同态滤波与连续均值量化变换(successive mean quantization transform,SMQT)相结合的磁瓦表面缺陷图像增强算法.首先,使用改进的巴特沃斯传递函数替换传统同态滤波中的传递函数,使其将图像分解成高频图像和低频图像;然后,使用SMQT算法非线性拉伸高频图像的灰度范围使其扩展到整个灰度级区域,从而达到对高频图像进行增强的目的 ;最后,将低频图像与处理后的高频图像进行融合得到增强图像.实验结果证明,所提算法有效改善了磁瓦表面缺陷图像的光照不均匀、提高了图像的对比度、增强了图像的纹理细节信息,使得图像的缺陷部分和细节部分更加清晰可见.

    光照不均匀图像增强同态滤波连续均值量化变换

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    基于磁流体的光纤光栅电流传感器

    关静胡圣尧
    826-832页
    查看更多>>摘要：为了满足在电力装备中对电流监测的需求,本文提出一种基于磁流体的长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)光学电流传感器.外界磁场的变化可以引起磁流体折射率的变化,LPFG的谐振波长受环境折射率的影响.将磁流体包裹的LPFG封装结构置于通电导体周围的磁场环境中,通过测量LPFG的波长漂移量即可得到被测电流的情况.实验证明了电流传感器的可行性及稳定性,其灵敏度约为-2.3nm/A;该传感器结构简单、灵敏度高、抗干扰性能良好,同时体积小、无磁滞效应,易于和电力设备集成;在电力系统的电流监测中具有广阔的应用前景.

    电流传感器电力设备磁流体长周期光纤光栅

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    基于多任务学习的番茄叶片图像病害程度分类

    齐永锋张宁宁
    833-840页
    查看更多>>摘要：针对现有的分类深度神经网络大多为扁平型的网络架构,很少关注数据类别的层次性结构,导致分类器训练难度较大的问题,本文提出一种基于数据层次关系的多任务学习分类网络模型.依托番茄叶片病害的层次结构信息设计了一个带有共享网络的由粗粒度到细粒度的层次结构进行病害程度分类,网络模型以ResNet-50作为网络主干,包括两个子网络:粗粒度网络模块负责区分番茄病害共5类,细粒度网络模块在残差网络模块的基础上添加SE模块负责病害程度的分类共9类.通过对网络架构各个分支的验证,以及同VGG-16、ResNet-34、ResNet-503种扁平型网络在病害程度分类任务上做比较,证明本文网络结构的可行性和有效性,最终测试集分类精度达到93.97％.证明本文结合数据与网络的层次结构采用多任务分类方法,是一种有效的病害程度分类算法.

    多任务分类网络番茄病害程度层次结构级联操作

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    基于集成学习PCA多元融合的输电线路图像生成研究

    张福正李琨李仕林赵李强...
    841-851页
    查看更多>>摘要：电力系统巡维图像中存在缺陷的样本图像极少,导致正常样本和缺陷样本不均衡,无法使用深度学习等算法来进一步研究输电线路的故障检测.目前各种基于深度机器学习的图像生成方法均存在分辨率低、缺陷特征不明显等问题,导致生成的样本图像难以满足研究人员的需要.本文提出一种基于集成学习(ensemble learning,EL)的PCA加权平均多元融合(diverse integra-tion,DI)生成方法.采用正常和含有缺陷的输电线路绝缘子图像进行实验,实验结果表明生成图像质量效果明显,可以有效运用于电力系统构建专业的样本库,为后续相关研究提供大数据支撑,也为该领域提出一种新颖可行的研究方法.

    集成学习深度卷积生成对抗网络变分自编码器输电线路主成分分析算法图像融合

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    基于生成对抗网络的高光谱图像特征提取

    丁繁昌郭宝峰贾响响徐文结...
    852-861页
    查看更多>>摘要：特征提取是高光谱数据处理领域的一个重要研究内容.高光谱数据获取过程中的复杂性使传统的特征提取方法无法良好地处理高光谱图像.同时,高光谱图像标记样本数量的有限性,也为常用于特征提取的监督深度学习方法带来不利影响.为了摆脱对高光谱图像中标记样本的依赖,在卷积神经网络的基础上引入生成对抗网络,针对光谱特征提出了一种无监督的高光谱图像特征提取的方法.为了稳定网络的训练过程,提高生成对抗网络中判别器的特征表示能力,在目标函数中引入梯度惩罚项,将判别器的性能不断逼向最优.在特征提取阶段,针对高光谱图像的光谱结构,提出了一种通道最大池化方法,能够在降低数据维度的同时尽可能保留高光谱图像的光谱信息.使用支持向量机(support vector machines,SVM)和k近邻(k-hearest neighbor,KNN)方法对提取到的特征进行分类测试.在两个真实数据集上的实验结果表明,提出的方法优于传统的特征提取方法.

    高光谱图像光谱信息生成对抗网络特征提取

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    一种彩色图像幸运区域融合算法

    高诗竹李彬华陈柄宇王锦良...
    862-871页
    查看更多>>摘要：幸运区域融合技术通过挑选、配准、拼接短曝光序列图像中具有一定概率的清晰度高的"幸运区域"获得一幅高分辨率的重构图像,目前该技术处理对象通常是单色图像.根据彩色图像成像过程及其数据特点,结合经典的幸运区域融合算法,提出了一种针对彩色短曝光图像序列的幸运区域融合算法.该算法分别对彩色图像红、绿、蓝3个通道数据进行选图、配准和拼接,最后合成一幅高分辨率的彩色图像.通过连续拍摄的2200帧短曝光图像,对所提出的算法进行了多角度验证.红、绿、蓝三通道的选图结果表明,大气湍流确实对光学场景中不同区域、不同波段光的成像产生随机的干扰,这从一个方面证明红、绿、蓝三通道分别处理在理论上是成立的.对实测彩色图像融合结果的主观感受和客观指标也证明该算法可以提高因大气湍流而退化的图像的分辨率.

    数字图像处理大气湍流幸运成像图像融合彩色图像像质评价

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    基于多层级特征融合的行人重识别算法

    熊炜乐玲周蕾张开...
    872-878页
    查看更多>>摘要：针对行人遮挡、姿态变化等现象造成当前行人重识别算法精度不高的问题,提出一种基于多层级特征融合的行人重识别算法.首先通过自注意力机制骨干网络ResNeSt提取图像特征中的短距离信息;其次通过多尺度金字塔卷积(pyramid convolution,Pyconv)分支网络提取图像中长像素关联特征信息,提高模型表达能力;最后使用一种统一形式且可学习的广义均值池化(gener-alized mean pooling,GEM)替代传统平均池化层,达到关注不同区域特征差异性目的 .测试阶段添加平均逆消极惩罚(mINP)作为新评价指标.实验结果表明,本文所提算法在多个数据集上均展现出优势,在DukeMTMC-ReID数据集上Rank-1达到了90.9％,mAP达到了89.8％.

    行人重识别自注意力机制金字塔卷积广义均值池化分支网络

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