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期刊信息/Journal information
光学仪器
光学仪器

庄松林

双月刊

1005-5630

gxyq@periodicals.net.cn； gxyq@chinajournal.net.cn

021-55270110

200093

上海市军工路516号

光学仪器/Journal Optical InstrumentsCSTPCD
查看更多>>本刊通过学术交流、行业科技信息传播、科研成果推广，保进我国光学工业的发展并满足市场经济的需要，为广大读者服务。内容包含：光学系统、设计与研究、仪器及装置、测试技术、应用技术、光学材料与元器件、薄膜、工艺、综述、新产品技术与应用、市场信息、企业简介，以及行业信息与动态、行业标准化等栏目。其内容丰富、信息量大。
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    融合CNN和Transformer的建筑风格分类算法

    刘东张荣福秦俊祥龚俊哲...
    1-8页
    查看更多>>摘要：建筑风格的准确分类对研究建筑文化和人类历史文明具有重要意义.基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的模型由于其强大的特征提取能力,在建筑风格分类领域取得了良好的效果.但是,目前大多数的CNN模型只提取了建筑的局部特征,而基于Transformer的模型在注意力机制的作用下,可以提取建筑的全局特征.为了提高建筑风格分类的准确性,提出了一种融合CNN和Transformer的建筑风格分类方法,该网络的核心部分为CT-Block结构.该结构在通道维度上分为CNN和Transformer两个分支,特征分别通过这两个通道之后再拼接起来.该结构不仅能融合CNN提取的局部特征和Transformer提取的全局特征,而且还能减轻双分支结构带来的模型变大,参数量增多的问题.在Architectural Style Dataset和WikiChurches数据集上,该算法的准确率分别为 79.83%和 68.41%,优于建筑风格分类领域其他模型.

    建筑风格分类卷积神经网络Transformer模型网络融合注意力机制

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    基于改进U-Net的视网膜血管分割算法

    刘远李柏承吴春波
    9-16页
    查看更多>>摘要：在面对视网膜图像中细小血管时,现有算法存在分割精度低的问题.通过在U-Net中引入残差模块与细节增强注意力机制模块,提出了一种改进的U-Net分割算法.在编解码阶段,用残差模块取代传统的卷积模块,解决了网络随深度增加而退化的问题;同时在编码器和解码器间增加细节增强注意力机制,减少编码器输出中的无用信息,从而提高网络抓取有效特征信息的敏感度.此外,基于标准图像集DRIVE的实验结果表明,所提算法的分割准确率、灵敏度与F1 值较U-Net算法分别提高了 0.46%,2.14%,1.56%,优于传统分割算法.

    图像分割视网膜血管细节增强残差模块

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    基于微流控-免疫荧光层析技术的家庭化胰腺癌检测芯片

    陈经纬郑璐璐
    17-23页
    查看更多>>摘要：近年来胰腺癌的高发病率与高致死率引起了人们的广泛关注.现有的检测手段成本高昂且操作复杂,难以推广应用至社区家庭中.而成本较低的传统的免疫层析试纸条难以有效检测血液样本中的标志物.为此,研究设计了一种针对肿瘤标志物CA199 的微流控-免疫层析试纸条复合结构,借助光学显微镜,通过芯片实验观察到微流控微阵列滤红结构可以有效分离血液样本中的红细胞,并不会破坏细胞结构.利用透射电子显微镜与多功能酶标仪分析了量子点荧光纳米微球的物理特性,表明其具有良好的稳定性与分散性.与未经滤红样本的对照实验显示了滤红结构对于血液样本中CA199 荧光信号的增强作用,系统检测限为4.2 U/mL.微流控-免疫层析试纸条成本低廉,操作简单且安全稳定,为胰腺癌的家庭化筛查提供了一种新的思路.

    微流控芯片免疫层析技术肿瘤标志物胰腺癌

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    光学元件微缺陷偏振检测的图像处理方法研究

    陈晓辉王鑫森段亚凡
    24-30页
    查看更多>>摘要：光学元件表面缺陷会严重影响到光学系统的性能指标.现有的光学元件表面缺陷检测技术存在检测速度慢,精度低等问题.基于光学元件微缺陷偏振检测技术,研究了缺陷偏振成像的数字图像处理方法.首先利用光的偏振特性采集到缺陷对比度高的图像,然后通过滤波去噪、阈值分割、形态学处理的方法对图像进行预处理,再根据不同的缺陷类型选取不同的特征参数从而实现缺陷检测及分类,此外还精确测量了缺陷的尺寸.结果表明,此方法的缺陷总检出率为 95.90%,单张图像检测时间少于 50 ms.

    缺陷检测数字图像光学元件偏振特性

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    面向光芯片测试的ATE数据存储传输系统的设计

    贾启凡金暄宏肖鹏程何航宇...
    31-39页
    查看更多>>摘要：光芯片是在光纤系统中实现光电信号转换的重要器件,因此在生产制造完成后需要经过大量测试.集成电路自动测试设备(auto test equipment,ATE)是现今芯片测试中所使用的主要设备,在对光芯片测试时有自动化程度高、精度高、测试范围广、速度快等优势.由于ATE设备每次测试时需要传输大量数据,而太长的测试时间会提高测试成本,因此ATE系统对数据的交换速度要求很高.为了提高光芯片测试过程中数据传输和存储的效率,设计了一套基于嵌入式系统芯片和FPGA的高速数据存储传输系统,通过使用增强型直接存储器访问模块驱动GPMC接口以提高传输带宽,在FPGA上优化了数据的传输方式以提高DDR3 SDRAM的接口利用率.经过上板测试,单通道下读写带宽分别达到 413.3 Mbit/s和 984.6 Mbit/s,实现了数据在系统中高速传输与稳定存储.

    ARMFPGA嵌入式系统GPMCEDMA

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    基于全无机钙钛矿量子点的465 nm发光研究

    许理云徐公杰
    40-50页
    查看更多>>摘要：为了对标Rec.2020 蓝光标准:中心波长为(465±3)nm,半高全宽小于 20 nm,色域坐标为(0.131,0.046),分别采用调节卤素法、离子交换法和调节八面体层数法制备了蓝色发光体系,研究了全无机钙钛矿量子点在Rec.2020 蓝光标准的表现.结果表明,调节卤素比例获得的CsPbCl1.5Br1.5 的发光波长、单色性和发光强度等性能最佳,其中心波长为 463.9 nm,半高全宽为 18.6 nm,色域坐标为(0.137,0.041).为进一步开发基于全无机钙钛矿体系的高清蓝色发光器件及显示系统奠定了材料合成方面的基础.

    钙钛矿量子点蓝色发光Rec.2020标准

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    基于Trans-MIR模型的多模态图像重建

    李一鸣王昊李然陈泉...
    51-57页
    查看更多>>摘要：图像重建是光学计算成像的关键环节之一.目前基于深度学习的图像重建主要使用卷积神经网络、循环神经网络或生成对抗网络等模型.大多数研究仅通过单一模态的数据训练模型,难以在保证成像质量的同时又具备不同场景的泛化能力.为解决这一问题,提出了一种基于Transformer模块的多模态图像重建模型(multi-modal image reconstruction model based on the Transformer,Trans-MIR).实验结果表明,Trans-MIR能够从多模态数据中提取图像特征,实现高质量的图像重建,对二维通用人脸散斑图像进行图像重建的结构相似度高达0.93,对三维微管结构图像的超分辨重建的均方误差低至 10-4 量级.Trans-MIR对研究多模态图像重建具有一定的启发作用.

    图像重建光学计算成像多模态Transformer模块

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    太赫兹近场扫描显微成像的理论模拟研究

    周力胡翕甜吴旭
    58-64页
    查看更多>>摘要：太赫兹近场扫描成像系统突破了传统远场光学系统衍射极限的限制,可以实现太赫兹波段的超分辨检测与成像.基于太赫兹散射型扫描近场显微镜的工作原理,建立了一种基于COMSOL仿真软件的太赫兹散射型扫描近场显微镜系统的数值仿真模型,并通过该模型研究了探针由入射光激发而产生的避雷针效应和天线谐振效应,以及探针与样品之间的偶极效应.在此基础上,参照实际的扫描过程,实现了对蛋白分子的近场信号计算以及近场扫描成像.结果表明,该模型可以实现对三维立体物质的近场成像,在研究复杂的三维微纳米材料上具有应用潜力.

    太赫兹散射型扫描近场显微镜COMSOL软件有限元仿真

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    基于语义信息和注意力机制的低光照图像增强

    李浩彬华云松
    65-74页
    查看更多>>摘要：针对低光照条件下拍摄的图片存在低对比度、噪声等问题,提出了一种结合语义信息与注意力机制的低光照增强方法.首先,利用一对联合训练的U-Net网络,通过共享特征提取器,分别得到低光照图像的初步增强结果和语义信息分布概率图;然后,通过注意力机制模块把通过U-Net网络得到的低光照增强特征和语义特征进行信息融合,解决低光照下图片边缘信息丢失和曝光不足导致的图像模糊不清的问题.实验表明,该方法在处理低光照对比度不高和曝光不均匀图片时,可有效消除图像伪影以及提高图像饱和度与不同区域块的对比度.

    低光照图像增强注意力机制语义信息

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    磁平衡法压力计量方法与装置

    屠彬彬蔡绯赵巨峰崔光茫...
    75-80页
    查看更多>>摘要：活塞式压力计量中,微量的压力变化需要依赖微小砝码,无法实现连续压力变化输出,且自动化存在一定困难.鉴于此,提出了一种基于光机电设计的磁平衡法压力计量方法并进行装置研究,以探索电磁平衡法实现压力计量的可行性.在该装置中,原本用于平衡的砝码重力计量用电子天平代替,无需人为手动加减砝码,直接由天平称量平衡力;另一方面,通过磁斥力方式,调节磁铁对的间距以连续输出计量所需压力,此方法可将手动放置砝码达到平衡的过程转变为天平实时连续读取力值最终实现平衡的过程.在装置设计中,实验分析论证了磁铁对电子天平的示数影响,并通过压力输出测试实验与分析,获得了磁铁间距与磁力输出的精确关系,证明了本文提出并搭建的磁平衡法压力计量方法与装置是有效的,以电磁平衡法替代活塞式压力计中的微小砝码是可行的.

    压力计量电磁平衡光机电设计

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