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期刊信息/Journal information
光学与光电技术
光学与光电技术

潘德彬

双月刊

1672-3392

717yfb@vip.sina.com

027-59002236

430223

武汉市阳光大道717号

光学与光电技术/Journal Optics & Optoelectronic TechnologyCSTPCD
查看更多>>本刊以“武汉中国光谷”为依托，是中国光学学会光电技术专业委员会,中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会,中国造船工程学会光电技术专业委员会,湖北省光学学会,湖北省激光学会会刊。2007年被收录为“中国科技论文统计源期刊”（中国科技核心期刊）,在本刊发表论文，一律免收版面费和审稿费。
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    拒止环境下基于粒子滤波的无人机协同导航方法

    褚金奎姜廷玮李金山张钟元...
    1-8页
    查看更多>>摘要：在卫星拒止等复杂环境下的无人机主从式协同导航问题中,主机难以进行自主导航,无法满足协同导航中单机性能要求为从机提供准确的导航信息;此外,多机间的轨迹一致需保证状态一致,但多机对于同一状态信息的感知存在差异而导致多机轨迹发散.针对上述问题,首先结合偏振光定向与光流定位技术,设计融合偏振光/光流/IMU的自主导航方法,以满足多机系统中单机的性能需求,其次基于粒子滤波方法,设计相对状态一致性滤波方法改善从机相对与主机状态的一致性,从而提升多机间的轨迹一致性.最后搭建仿真与户外真机实验平台,实验结果表明:该方法可在不依赖卫星导航的情况下,相较传统的卡尔曼滤波方法位置均方根误差降低了 57%,速度误差降低了 42.5%,航向误差降低了 73%,户外实验验证了该方法可有效地提升多机间的相对状态与轨迹的一致性.

    协同导航光流偏振光导航粒子滤波轨迹一致性

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    基于长短曝光多因素融合的高动态图像生成算法

    艾维刘天宇
    9-13页
    查看更多>>摘要：针对相机实际使用场景提出了一种基于长短曝光的多因素融合的高动态图像生成算法,解决相机实际拍摄过程中动态范围窄的问题,有力地提升了相机的测量效果.本算法从长曝光和短曝光的图像数据出发,综合考虑了梯度、饱和度、亮度等多权重因素,并基于多尺度采样的图像生成融合出高动态图像,有效地克服了动态范围过大的问题,生成的图像更具真实感和细节感.实验结果表明,相较于传统算法,本算法在保持图像细节的同时,能够有效地减少噪声,并取得更好的成像效果,成像效果可提升 20%左右,在高动态图像领域具有一定的应用前景.

    高动态图像长短曝光融合多因素融合多尺度采样

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    基于NSCT变换和暗通道先验的水下图像清晰化算法研究

    韩宏伟胡清平孙春生李季...
    14-20页
    查看更多>>摘要：为了解决水下图像对比度低、纹理模糊、亮度不均匀等问题,建立了区别于单色大气散射模型的水下成像模型,提出了一种新的水下图像清晰化算法.该算法在通道间相关性很小的lαβ颜色空间进行处理.首先将l通道通过NSCT变换分解,然后对低频子带采用基于暗通道先验理论的方法进行处理,其关键是设计了非均匀照明条件下的光源强度估计方法,而对不同方向的带通子带则采用拉普拉斯算子进行强化,最后通过NSCT反变换和RGB颜色空间转换得到输出图像.采用不同条件下所获得的水下图像作为实验数据,与其他几种典型算法进行比较,结果表明,所提出的算法能较好地同时满足消除亮度不均、提高对比度、锐化目标的目的,具有一定的优越性.

    水下图像水下成像模型NSCT变换暗通道先验纹理模糊

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    基于自回归预训练语言模型的语音信号关键词提取方法

    韦国惠王利超钟世文黄绪荣...
    21-28页
    查看更多>>摘要：常规语音信号关键词提取多采用图神经网络算法,通过关键信息的特征向量表示实现关键词提取,但此方法由于缺少对语音信号尺度特征分量的识别,导致最终关键词提取质量不佳.为此,提出基于自回归预训练语言模型的语音信号关键词提取方法.以语音信号在时域内的变化波形为依据,对信号进行去噪,并通过对信号进行多模态分解以获取尺度特征分量,由此构建语音信号词向量特征,结合聚类算法求取全段语音信号的语义向量参数,并对初选关键词词义进行去重,以此为依据,引入自回归预训练语言模型计算候选关键词与语音信号语义向量的相似度,进而实现语音信号的关键词提取.实验结果表明,在关键词数量为 5～30 个范围内,所提方法的提取召回率始终保持在 80%以上.所提方法能够有效提升语音信号关键词的提取质量,实现简便,可广泛应用于语音信号处理领域.

    自回归语音训练模型语音信号关键词提取语义向量

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    空基红外载荷现场辐射定标技术研究

    郭亚玭容晓龙李斌王加朋...
    29-37页
    查看更多>>摘要：为解决外场条件下空基红外载荷对典型地物目标进行辐射温度测量时,现场辐射定标存在地面定标黑体发射率低、远近场辐射特性差异大、定标体不能适应不同成像分辨率载荷定标和外场布设及撤收不便捷等问题,研制了地面温差型定标黑体,具有高发射率、均匀性和稳定性等特点,制作了高发射率定标板和低发射率定标板.提出了基于双温度扩展源法实现红外载荷绝对辐射温度定标,利用高发射率定标板和低发射率定标板通过远、近地场的图像灰度变换实现相对辐射定标的方法.为了验证方法的有效性,以高精度辐射温度计在近地场对典型地物目标测量的辐射温度数据作为依据,对本方法和现有的基于大尺寸面源黑体实现现场辐射定标的方法进行了比较,并开展了测量不确定度的评定.结果表明,本方法辐射温度定标最大偏差 0.31℃,测量不确定度评定结果为 0.46℃(k=2),定标精度较好.同时定标板具有尺寸可定制、布设及撤收灵活、成本低等特点,可适用于对不同成像分辨率空基红外载荷的现场辐射定标,进而为目标隐身效能评估、红外仿真建模、目标特性研究等工作提供一定的技术支持.

    辐射温度定标典型地物发射率测量不确定度

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    基于可视化的光学定心在线检测系统研究

    龚云辉周旭环吴绍华王光伟...
    38-44页
    查看更多>>摘要：现有光学定心磨边机尚不具备在线测量口径参数的功能,而手工修磨易导致定位平台垂直度超差,光学元件的光学定心对中心偏、凹面口径精度的控制尤为重要.设计改造了一种光学定心可视化在线检测装置,通过增加在线测量口径及拖边进刀量计算功能,在定心磨边设备上设计安装了可视化检测装置,解决采用手工修改控制方式引起元件表面光洁度受损、定位平台的垂直度超差、口径超差问题.实测结果表明,零件偏心、垂直度与凹面口径测量精度达 0.01 mm,均满足光学加工实际应用要求.通过可视化光学定心检测系统在线测量,可一次装夹完成零件外圆与定位平台加工,提高光学元件凹面口径精度,减少手工修磨工序,提升产品合格率及加工效率,为光学加工的定心技术提供可靠、高效的解决方案.

    光学元件光学定心可视化在线检测中心偏凹面口径

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    基于边缘技术和PowerNet网络的输电线缺陷检测

    陆晓吴强蒋承伶马洲俊...
    45-55页
    查看更多>>摘要：针对传统输电线检测易受大雾天气影响、检测精度和效率低等问题,提出了一种融合多模块去雾网络、网络分区策略和PowerNet网络模型的输电线路高精度、高效率检测方法.首先,在端对端学习的基础上,设计了一种多模块融合的去雾网络,解决了因雾导致输电线缺陷检测精度低的问题.然后,为了提高边缘技术的巡检效率,设计了一种基于二进制粒子群的网络分区策略.进而提出PowerNet网络模型来解决输电线缺陷检测精度低的问题.最后,通过实验对所提出的方法进行效果验证和数据分析,实验结果表明:该方法具有较高的缺陷检测准确率和实时性,其精度和效率分别可以达到 99.3%和 28 ms/张,具有较高的工程实用价值.

    输电线缺陷检测图像去雾网络分区检测精度

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    基于相邻光栅传感器模态分解的配电网线路异常振动监测

    孙萌刘翔宇张东于丰...
    56-62页
    查看更多>>摘要：基于低反射率光栅构建配电网档距内分布式异常振动监测阵列,对相邻传感器解调后的相位信号分别做模态分解,再将各模态函数通过希尔伯特变换构建空间尺度的动态检测特征值,当特征值分布状态发生较大波动时,实现快速准确定位异常振动位置及特征.结果表明,所提方法能够快速实现异常振动特征提取,有效监测到了 0.5 s周期的异常振动事件发生,因此在配电网线路监测方面具有一定应用价值.

    光栅传感阵列配电网异常振动模态分解分布式监测

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    AOI自动化光学检测技术的应用

    陈鹏李志松
    63-70页
    查看更多>>摘要：厚度作为半导体薄膜的一个关键参数,直接影响着其工作性能.然而,对于市面上使用较为广泛的微米级厚度的半导体衬底、晶圆片,现存测量方法仍存在精度不够、稳定性差、测量速度较慢等问题.为了解决这一问题,基于红外干涉测厚原理与激光面形检测原理,构建了一个高精度、小型化、低成本的半导体薄膜厚度自适应测量校正系统.实验结果表明,相比于传统的红外干涉测厚系统,使用构建的薄膜厚度测量校正系统可以使测量结果的精确性提升约 80%,稳定性提升约 60%,即使在测量带有倾斜分量的半导体薄膜厚度时,也可以达到同样的效果.该系统实现了对单层薄膜厚度的精确测量,并能够自适应地校正由机械震动或摆放失误导致薄膜产生微小倾角所引入的误差,为解决现有技术在微米级薄膜厚度测量方面所面临的挑战提供了一个解决方案.

    薄膜测厚红外干涉面形检测非均匀傅里叶变换Zernike拟合Fizeau干涉光路

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    基于里德堡原子的厘米波电场测量研究

    孙仁平宋宏伟田川王晨晟...
    71-78页
    查看更多>>摘要：里德堡原子具有宽频带、高灵敏的微波接收能力,基于里德堡原子电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)效应发展的微波电场测量技术已成为当前电磁波电场测量前沿热点技术.区别于大部分工作的研究频段(10 GHz以内),探究了里德堡原子对更高频的厘米波(10～30 GHz)的接收能力,具体针对三个不同微波共振频率开展电场测量研究,利用微波耦合里德态诱导的奥特勒-汤斯(AT)分裂对电场大小进行标定,并采用幅度调制方案对灵敏度及分辨率进行探测,根据连续采集计算的阿伦方差曲线,评估得到优于 50 nV⋅cm-1 Hz 测量灵敏度以及优于 20 nV⋅cm-1 的场强分辨率.加强了对里德堡原子全微波频段探测能力的进一步认识,为里德堡原子在高频微波的应用提供了重要参考.

    里德堡原子微波电场电磁诱导透明

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