首页期刊导航|光电子·激光
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
收录年代

    一种基于马赫-曾德尔干涉仪的折射率和温度同时测量传感器

    刘婷张静李永倩武佳琪...
    785-791页
    查看更多>>摘要：设计制作了 一种基于马赫-曾德干涉结构的传感器用于折射率和温度的同时测量,传感器的结构为单模-多模-细芯-多模-单模.利用RSoft光学仿真软件的BeamPROP模块对传感结构内部光场进行模拟分析,确定了多模光纤(multi-mode fiber,MMF)及细芯光纤(thin core fiber,TCF)的最优长度,制作了传感结构并搭建实验系统观测其折射率和温度响应情况,结合敏感矩阵,实现了双参量的同时测量.实验结果表明,该传感器在1.333-1.380的折射率范围内灵敏度为-44.944 nm/RIU,在30-65 ℃的温度范围内灵敏度为0.082 9 nm/℃.本文提出的传感器结构简单、体积小、灵敏度高,可以为折射率和温度双参量传感设计提供参考.

    光纤传感器马赫-曾德尔干涉仪(MZI)折射率温度

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    一种可靠的2D激光雷达和摄像机标定方法

    彭梦邬书跃李仪向民权...
    792-801页
    查看更多>>摘要：2维激光雷达和摄像机的最小解标定方法存在精度较差、解缺失等不足,为此,提出了一种新的可靠最小解标定方法.首先,利用透视相似三角形(perspective similar triangle,PST)算法求解3个棋盘格构建的P3 P(perspective three points,P3P)问题,并通过多项式极值点获取缺失的解,提高了算法对噪声的抗干扰能力.其次,提出基于两类激光点约束的误差度量模型来评估多解的误差程度,从而更准确地从标定结果的多解中选取最优解.实验结果表明,该文算法相比于文献中的FRANCISCO算法和HU算法,能明显提高有效解概率和标定精度;在不同噪声水平下,该文算法的有效解概率提高了 5％-20％和5％-13％,旋转矩阵精度提高了 46％-63％和41％-47％,平移向量精度提高了 170-430 mm和120-170 mm,性能提高明显.

    2D激光雷达P3P问题外参数标定透视相似三角形(PST)算法

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于偏最小二乘法的CO2加权组合测量研究

    王一童李红莲李文铎李小亭...
    802-808页
    查看更多>>摘要：为了解决光谱之间相互干扰、建模速度慢等缺点,采用多波段加权组合模型与偏最小二乘(partial least squares,PLS)法结合进行定量分析提高测量精度.本文搭建了基于超连续谱激光吸收光谱(spectrum laser absorption spectrum,SCLAS)技术的气体检测系统,基于PLS对近红外不同波段二氧化碳(CO2)进行加权组合测量研究.在常温常压下对1 425-1 443 nm、1 565-1 587 nm、1 595-1 616 nm波段内不同浓度CO2的吸收光谱进行了测量,基于PLS建立了单一波段回归模型,得出的决定系数(coefficient of determination,R2)分别为 0.9897、0.9486、0.949 7.通过R2和均方根误差(root mean square error,RMSE)分别确定单一波段模型的权重,采用多波段加权组合模型算法建立了新的PLS组合模型,得出的R2分别为0.985 2、0.991 2.实验结果表明,基于PLS的加权组合模型能够提高CO2浓度的预测精度与稳定性,有效避免建模速度慢和干扰问题.

    偏最小二乘(PLS)多波段加权组合超连续谱激光吸收光谱

      原文链接:
    • 万方数据

    光纤电压传感器传感头优化与热致非互易误差抑制

    杨汉瑞董春君黄蔚梁王建青...
    809-815页
    查看更多>>摘要：针对普通光纤电压传感器在外界温度扰动下其输出精度和稳定性会受到严重影响这一问题,本文提出 了一种采用保偏光子晶体光纤(polarization maintaining photonic crystal fiber,PM-PCF)作为传感光纤的传感头优化方法抑制温度扰动下的系统非互易误差.在综合考虑PM-PCF与传统熊猫型保偏光纤(panda polarization maintaining fiber,panda-PMF)尾纤间的熔接损耗、传输损耗以及现有工艺条件下的光纤制备等问题的基础上,优化得到了与panda-PMF间的熔接损耗低至0.14 dB的PM-PCF;并对比分析了这两种保偏光纤的双折射温度依赖特性,建立了全光纤类型的光学电压传感器(fiber optic voltage sensor,FOVS)热致系统误差输出模型,分析验证了 PM-PCF在解决反射式逆压电型FOVS热致非互易问题的可行性.结果表明,采用PM-PCF优化后的FOVS热致非互易误差约是传统保偏光纤电压传感器的10-2量级.这在提高系统输出精度和稳定性等方面具有显著优势,同时这种低损耗的优化方法在光纤传感及通信等领域具有重要的应用价值.

    电压测量光纤电压传感器保偏光子晶体光纤(PM-PCF)热致误差抑制

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于改进YOLOV4的铁轨裂缝目标检测算法

    苗新法李晓琴刘宝莲侯越...
    816-822页
    查看更多>>摘要：针对铁轨表面裂缝的小目标特征及传统检测方法精度低,速度慢等问题,提出一种基于改进YOLOV4的目标检测算法.首先,使用改进的RFB(receptive field block)模块替换空间金字塔池化(spatial pyramid pooling,SPP)结构,以获取特征图更大的有效感受野区域,提升算法的检测精度;其次,采用深度可分离卷积结构替代网络模型中的普通卷积结构,使网络轻量化、提升检测速度;同时,利用K-means++算法重新获取锚框,再对得到的锚框进行线性尺度变化,解决原锚框不适合小目标检测的问题.结果表明改进的YOLOV4算法,平均精度均值(mean average preci-sion,mAP)达到 84.8％,相对于原 YOLOV4 算法提高了 3.4％;检测速度(frames per second,FPS)为62.39帧/s,提高了 4.07帧/s.

    目标检测裂缝检测RFB模块深度可分离卷积K-means++

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    融合深度学习与多尺度Retinex的水下图像增强方法

    章联军张鹏陈芬童欣...
    823-832页
    查看更多>>摘要：针对水下图像纹理模糊和色偏严重等问题,提出了一种融合深度学习与多尺度导向滤波Retinex的水下图像增强方法.首先,将陆上图像采用纹理和直方图匹配法进行退化,构建退化水下图像失真的数据集并训练端到端卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型,利用该模型对原始水下图像进行颜色校正,得到色彩复原后的水下图像;然后,对色彩复原图像的亮度通道,采用多尺度Retinex(multi-scale Retinex,MSR)方法得到纹理增强图像;最后,融合色彩复原图像中的颜色分量和纹理增强图像得到最终水卜增强图像.本文利用仿真水卜图像数据集和真实水下图像对提出方法进行性能测试.实验结果表明,所提方法的均方根误差、峰值信噪比、CIEDE 2000和水下图像质量评价指标分别为0.302 0、17.239 2 dB、16.878 4和4.960 0,优于5种对比方法,增强后的水下图像更加真实自然.本文方法在校正水下图像颜色失真的同时,能有效提升纹理清晰度和对比度.

    水下图像处理卷积神经网络(CNN)颜色校正图像纹理增强

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    损坏图像下基于风格归一化与全局注意力的行人重识别

    熊炜刘粤许婷婷孙鹏...
    833-841页
    查看更多>>摘要：针对当前网络难以应对各种损坏类型的行人图像与易丢失跨维信息的问题,提出了一种损坏图像下基于风格归一化与全局注意力的行人重识别(pedestrain re-identification,ReID)方法.该方法通过平滑极大单元的风格归一化与恢复(smooth maximum unit-style normalization and restitu-tion,SM-SNR)模块中的实例规范化(instance normalization,IN)过滤掉域中的风格变化,同时平滑极大单元(smooth maximum unit,SMU)能使该模块更充分地从删除的信息中提取行人相关特征并将其恢复至网络中,缓解损坏图像带来的风格差异.此外,全局注意力机制(global attention mechanism,GAM)通过关注通道与空间之间的相互作用,以捕获3个维度上的显著行人特征,减少跨维信息的丢失,最终使本模型在面对行人损坏图像时的识别能力得到有效提高,且保留了在干净数据集上的竞争力.实验结果表明,本算法在损坏测试集上的各项指标与目前主流算法对比具有显著的优越性.其中,本模型与2021年的CIL模型使用CUHK03数据集比较的结果为:在Corrupted Eval 上,R-1、mAP 和 mINP 分别提高了 15.18％、15.75％与 11.65％;在 Clean Eval 上,R-1 与 mINP 仅降低了 0.24％、0.75％,mAP 提升了 0.25％.

    行人重识别(ReID)行人损坏图像平滑极大单元的风格归一化与恢复(SM-SNR)全局注意力机制(GAM)

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于无人机高光谱遥感的荒漠草原覆盖度提取方法研究

    张燕斌杜健民毕玉革王圆...
    842-850页
    查看更多>>摘要：植被覆盖度(fractional vegetation coverage,FVC)是草地退化评价的重要指标之一,实时、快速、准确地采集FVC是进行草地退化评价的基础.本文以无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)高光谱遥感图像为数据源,提出了 3D-ResNet18深度学习覆盖度提取方法,将此方法与回归模型法和ResNet18经典深度学习方法进行比较,并对提取精度进行验证.结果表明,提出的3D-ResNet18方法对荒漠草原FVC展现出较优的提取效果,总体估算精度达97.56％,相比较NDVI、SA-VI、G_CR_NDVI、G_CR_SAVI 和 ResNet18 分别提高了 8.32％、5.92％、2.20％、2.14％和1.87％,为荒漠草原FVC信息高精度和高效率的统计奠定基础.

    无人机(UAV)高光谱遥感荒漠草原深度学习植被覆盖度(FVC)

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    一种双梁互补式光纤光栅位移传感器及在地铁隧道变形监测中的应用

    郭永兴杨慧朱家静胡钊...
    851-860页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种双梁互补式光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)位移传感器,实现了正负双向位移的测量.采用双"悬臂梁+楔形滑块"的结构,当一个悬臂梁受位移作用处于变形状态时,另一个悬臂梁不变形并提供温度补偿功能.传感器处于零值测点状态时,两个悬臂梁处于零弯曲状态,且双梁互为温度补偿,消除了温度影响.通过性能测试实验证明,该传感器在士 50的量程内,灵敏度为29.369 pm/mm,测量重复性好.制备出8个传感器应用于某市地铁的变形安全监测,从道床沉降、道床环缝、管片环缝3个方面开展了变形测量.在长期监测期间,传感器工作稳定,被测结构变形状态稳定,表明该传感器具有良好的测量性能,适用于长期的结构健康监测.

    光纤光栅(FBG)悬臂梁位移传感器结构健康监测

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    非合作目标高精度激光甲烷遥测参数仿真分析与实验研究

    周振程跃殷松峰刘东...
    861-871页
    查看更多>>摘要：针对非合作目标激光甲烷遥测系统测量误差大、精度低和抗干扰能力差等问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术和波长调制光谱(wavelength modulation spectroscopy,WMS)技术,利用simulink软件建立一套甲烷积分浓度遥测仿真系统.采用归一化二次谐波检测技术去除环境干扰.仿真分析了正弦波频率和调制系数m对归一化二次谐波信号的影响,结果表明,m=2.2为最佳调制系数,正弦波频率的大小对归一化二次谐波信号无影响,确定了甲烷积分浓度检测的有效范围为0-2 000 ppm·m,在该范围内,系统仿真的误差为-3.57％-4.06％.根据仿真结果对遥测仪进行了相关参数优化和实验研究与分析,结果表明系统测量误差为-4.68％-2.45％,采用Allan方差分析方法对系统的稳定性和检测限进行评估,该系统5 s积分时间内的检测下限为37.85 ppm·m,最佳积分时间为345 s,对应的检测下限为6.27 ppm·m.该研究结果对高精度激光甲烷遥测系统研发具有重要的意义.

    甲烷遥测可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)波长调制光谱simulink归一化二次谐波Allan方差

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普