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期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海市800-211信箱）

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
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    中国光学十大进展:深度学习赋能的高通量荧光显微成像技术(特邀)?

    周瑶费鹏
    1-8页
    查看更多>>摘要：显微镜的光学孔径和测量带宽的有限性限制了生物应用中的信息获取,包括在观测生物体系的精细亚细胞结构动力学过程、活体超快瞬态生物学过程,以及介观离体组织的高效三维成像等,这一问题成为多领域生物医学研究的制约因素.传统荧光显微镜的局限性促使研究人员着手探索新型荧光显微成像原理和方法.研究者们引入了人工智能手段,以提高荧光显微成像的速度和精度,从而增加信息获取的通量.本文以细胞生物学、发育生物学和肿瘤医学为视角,详细分析了在这些领域中通量限制带来的挑战.结合深度学习,突破了传统荧光显微成像的通量限制问题,为物理光学和图像处理领域的进一步发展提供了契机.这一创新助力于生物医学研究的推进,使科学家能够更全面、深入地理解生命和健康领域的复杂现象.因此,本研究不仅对生物医学领域具有重要意义,而且为未来的研究和应用提供了崭新的可能性.

    荧光显微深度学习超分辨成像超快成像高通量成像

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    基于青光眼影像的人工智能辅助诊断技术及进展

    李明远房丰洲
    9-20页
    查看更多>>摘要：人眼内异常的眼内压是青光眼的主要表现之一,而在疾病的早期阶段患者并没有感到明显不适,往往难以及时发现,如果该疾病未得到及时治疗,则可能导致完全失明.青光眼的早期诊断可以有效预防永久性视力丧失,临床上人工检查是一种可行的解决方案,但这不仅费时费力,而且要求医生具备专门的知识和经验.现有的研究成果表明,将人工智能技术整合到影像中预防和检测青光眼是高效、准确的.系统介绍基于人工智能的青光眼辅助诊断领域的最新进展,探讨各种已发表的算法模型,总结此类研究存在的问题及未来可能的研究方向,并对基于多模态评估的青光眼智能检测技术的研究现状与未来发展趋势进行详细和深入的评述.

    青光眼深度学习人工智能光学相干断层扫描眼底图像视野

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    LiDAR辐射强度信号校正研究进展及趋势

    王丹丁琼张润源安宇伟...
    21-31页
    查看更多>>摘要：激光雷达不仅能获取目标三维空间信息,还能记录目标反射的回波辐射强度,为实现空谱一体化探测提供基础.但激光雷达信号在传播过程中易受距离、入射角、大气衰减等因素影响,原始强度数据的质量并不能满足后续应用的要求,影响空谱一体化应用的推广.首先论述激光雷达强度数据的产生和应用;随后,着重对国内外的强度校正研究现状进行梳理、归纳和总结;最后,对未来研究方向进行展望.随着未来遥感技术对空谱数据一体化获取需求的增加及技术的不断提升,激光雷达技术的空谱一体化优势必将得到极大提升.

    激光雷达强度信号校正方法空谱一体化

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    红外与可见光图像融合:统计分析,深度学习方法和未来展望

    吴一非杨瑞吕其深唐雨婷...
    32-50页
    查看更多>>摘要：图像融合旨在将来自不同源图像的互补信息融合在一起,生成一幅具有更高质量、更多信息量和更清晰的图像.红外与可见光图像融合(IVIF)是图像融合领域的研究热点,本文结合Systematic Review方法对近20年来三大工程类在线文献数据库相关的论文发表情况进行了统计分析和综述,重点分析和介绍了截至2023年8月基于深度学习的IVIF算法.此外,还系统地对IVIF领域的性能评价方法进行了详细分析,分类比较各种评价方法公式和具体元素的含义.最后,对IVIF未来技术趋势进行了总结和展望,可为IVIF未来的新技术研究提供参考.

    图像融合红外图像可见光图像深度学习传统方法

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    深度学习在膝关节骨关节炎磁共振诊断中的研究进展

    林书臣魏德健张帅曹慧...
    51-68页
    查看更多>>摘要：膝关节骨关节炎是一种常见的创伤性、退行性骨关节疾病,膝骨关节各结构的损伤均可诱发不同程度的病变.磁共振图像是膝关节骨关节炎临床诊断的重要依据.目前,运用深度学习模型提取膝关节图像中的深度特征,实现膝关节各结构的分割与病变识别,进而完成膝关节骨关节炎的辅助诊断是现阶段骨关节疾病辅助诊断领域的研究热点.首先讨论膝关节各类成像技术的优缺点,重点概述磁共振多序列成像技术;然后,详述深度学习模型用于膝关节软骨、半月板等组织结构病变诊断的现状;最后,针对现有识别模型存在的问题,对知识蒸馏、联邦学习两种模型的优化技术进行介绍,并对未来的研究方向进行展望.

    膝关节骨关节炎深度学习磁共振成像模型优化

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    基于网格网络的大气湍流退化图像复原

    程知邓灶辉高丽萍陶寅...
    69-80页
    查看更多>>摘要：大气湍流会导致图像发生退化.针对单幅大气湍流退化图像,提出基于网格网络的大气湍流退化图像复原方法.为了实现局部和深层次的多尺度特征提取,在主干模块中采用空洞卷积扩大模型感受野,同时在后处理模块中加入空间注意力模块,以更好地处理复原图像的白斑和伪影,提升像质.实验结果表明:所提网络平均0.29 s快速输出复原结果;相比其他方法,动态场景下对模拟数据的平均峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)最大提升高达 9.44 dB和0.1173,同时对真实场景下的大气湍流复原也有较好效果.

    大气湍流退化模型网格网络空洞卷积空间注意力机制

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    基于同轴数字全息成像的颗粒测量与分类装置

    张文暄张金莹李璟文
    81-89页
    查看更多>>摘要：针对环境科学和诸多工业领域对气溶胶颗粒物实时检测和识别的应用需求,提出并开发了一种基于惯性冲击采样和同轴数字全息成像技术的颗粒分析检测平台,实现颗粒密度和折射率的同步测量,从而提高其分类精度.首先,通过惯性冲击器采样颗粒,并根据其惯性进行分离.随后,通过数字全息成像技术对颗粒的大小和位置进行分析,获取颗粒的密度.此外,采用Lorenz-Mie理论对颗粒的衍射图案进行拟合,提取颗粒折射率.实验证明,在颗粒密度或折射率相近且难以区分的情况下,引入另一个独立的指纹信息的测量,可以显著提高颗粒的分类和识别精度.

    数字全息颗粒检测Mie理论计量学

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    基于点阵离焦估计的三维成像方法

    陈豪李宏宁赵海高雅孺...
    90-100页
    查看更多>>摘要：传统基于调制度测量的三维成像方法需要同步控制正弦条纹的移动和焦距的变化,该方法拍摄数量较多、结构和控制较为复杂.在调制度测量轮廓术基础上提出一种基于点阵离焦估计的三维成像方法.所提方法投影逐步变焦的点阵图样,通过被测表面亮度序列的改变提取调制信息,并建立调制序列最大位置与深度的对应关系,从而提取三维信息.详细分析其理论过程,并搭建相应实验平台进行验证.实验结果表明,所提方法能较为准确地恢复物体高度,相比传统方法,结构更简单,控制更方便.

    点阵投影离焦三维测量光学测量调制度

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    基于波前传感器残差约束的成像光路静态像差检测方法

    张赐宝钟立波饶长辉
    101-113页
    查看更多>>摘要：非共光路静态及准静态像差是限制大型地基天文望远镜高分辨力高对比度成像的关键因素,该静态像差不能被望远镜自适应光学(AO)系统波前传感器探测且严重影响成像性能.传统非共光路静态像差检测方法存在计算量大、复杂度高、迭代收敛慢、像差符号模糊性等问题.基于焦面畸变图像,建立了AO系统波前传感器残余像差约束的成像光路静态像差检测模型,开展了相关实验,使用随机并行梯度下降(SPGD)迭代算法对静态像差进行离线检测.实验结果表明,该方法在成像光路静态像差检测中的精度较高,且在不同噪声影响下的鲁棒性与稳定性较好.该研究结果为大型地基自适应光学望远镜成像光路静态像差检测提供了新思路,并为后续系统静态像差补偿与校正提供了理论依据与算法指导.

    自适应光学非共光路静态像差检测图像处理随机并行梯度下降算法

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    基于梯度方差聚焦评价的三维显微测量方法

    董正琼杨清锋黄贤文王婧怡...
    114-120页
    查看更多>>摘要：为实现高精度聚焦显微三维测量,在传统Brenner评价函数的基础上考虑垂直和对角方向的图像灰度梯度变化信息,提出一种基于梯度方差聚焦评价的三维显微测量方法,通过获取更为丰富的图像边缘信息可改善聚焦评价函数的灵敏度,进而提高聚焦显微三维测量精度.对高度标称值为1 mm的台阶样件开展了测量实验研究,所提方法得到的测量相对误差为0.49%(以标称值为基准),优于传统聚焦评价测量方法对应的1.22%;评价函数的清晰度比率和灵敏度分别为2.4412和318.45.

    聚焦评价三维测量梯度方差高斯拟合

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