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期刊信息/Journal information
激光与红外
激光与红外

耿林

月刊

1001-5078

jgyhw@ncrieo.com.cn

010-84321137

100044

北京399信箱

激光与红外/Journal Laser & InfraredCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国光学光电子行业协会、电子部激光与红外专业情报网、中国电子学会量子与光电子学分会的联合刊物，报道光电子技术领域的科技进展、新技术成果等。设有综述与评论、激光技术、红外技术、光电器件、光电材料、市场动态和文献信息等栏目。
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    连续变焦红外热像仪结构设计及装调工艺研究

    石彰贺媛潘栋
    404-410页
    查看更多>>摘要：本文研究了连续变焦红外热像仪的结构设计和装调工艺.在设计阶段进行了振动、冲击仿真分析.提出了连续变焦组件的光机装调工艺方法.搭建了小视场与安装基准偏轴度的测量方法.完成了该红外热像仪的光轴一致性检测和光轴稳定性验证试验.检测和试验验证结果表明各项关键机械性能指标优良,证明该红外热像仪的整机系统结构设计满足工程化应用需求.

    红外热像仪连续变焦装调工艺

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    可对信号再处理的拼接红外探测器封装电学设计

    马静闫杰李金健张磊...
    411-415页
    查看更多>>摘要：随着线列型红外探测器技术的发展,对超大视场扫描的需求是线列型红外测器应用的重要方向,超大视场扫描通常需要由多片线列型红外探测器拼接完成,而拼接设计的核心主要是封装结构设计.如何将探测器信号完整的引出到封装体外,就是封装结构设计中电学设计需要做的工作.文章介绍了一种线列型红外探测器拼接结构的封装电学设计,首先介绍该拼接结构的拼接方式,然后介绍为满足该种结构的电学结构设计方案,尤其是对信号二次处理部分的电学结构设计方案,最后介绍针对该种电学结构方案进行的电学布线设计方案.

    拼接结构电学设计PCB设计线列型红外探测器

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    结合WGAN-GP与CNN-SVM的滚动轴承故障红外诊断

    周建民沈熙闻刘露露
    416-422页
    查看更多>>摘要：针对实际工程应用中由于滚动轴承故障状态出现的时间很短而导致数据集不平衡难以采用深度学习算法进行故障诊断的问题,提出了一种基于Wasserstein距离的梯度惩罚生成对抗网络(WGAN-GP)和基于支持向量机分类的卷积神经网络(CNN-SVM)相结合的滚动轴承故障红外诊断方法.从红外热像图中构建不平衡数据集,通过采用WGAN-GP对不平衡数据扩充以达到数据集均衡,之后将CNN-SVM模型应用于数据集,提取样本深度特征完成故障分类.实验表明,WGAN-GP与CNN-SVM相结合的模型在不平衡数据集下表现良好,相较于其他模型有更好的故障诊断能力,并且在故障分类阶段的用时可减少16.89％以上.

    滚动轴承故障诊断不平衡数据集生成对抗网络

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    多特征聚合表征的断路器热故障诊断评级方法

    桑金海许志浩李红斌康兵...
    423-430页
    查看更多>>摘要：针对电力设备红外热故障特征的准确评估需求,提出一种多特征聚合表征的断路器热故障诊断评级方法,并以高压断路器红外图像为实例进行数据测试.首先,在高压断路器红外图像背景分离的基础上,对设备进行精准的区域划分,提取各区域温度信息;然后运用Mean-shift和改进区域生长法融合,准确提取故障发热区域面积;其次,设计一种多维聚合表征矩阵,将同一设备发热面积、热点温度、热点温差、发热位置、两相同位温升等特征值聚合为多特征向量矩阵,并运用现场案例数据构建该向量矩阵与高压断路器故障类型、等级、处理意见的关联库;最后对350张高压断路器红外图像的1002组多特征向量进行训练测试.结果表明,该方法提取的多特征向量数据使用GWO-SVM分类器测试的F-measure和Kappa系数分别为96％和95.43％,能够实现高压断路器设备热故障的全类型诊断评级及精准定位.

    红外图像断路器多特征向量GWO-SVM

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    基于全局双线性注意力的红外视频行为识别

    欧阳楠楠况立群谢剑斌韩慧妍...
    431-439页
    查看更多>>摘要：针对红外视频缺少纹理细节特征以致在人体行为识别中难以兼顾计算复杂度与识别准确率的问题,提出一种基于全局双线性注意力的红外视频行为识别方法.为高效计算红外视频中的人体行为,设计基于两级检测网络的关节点提取模块来获得人体关节点信息,创新性地将所形成的关节点三维热图作为红外视频人体行为识别网络的输入特征;为了在轻量化计算的基础上进一步提升识别准确率,提出一种全局双线性注意力的三维卷积网络,从空间和通道两个维度提升注意力的建模能力,捕获全局结构信息.在InfAR和IITR-IAR数据集上的实验结果表明,该方法在红外视频行为识别中的有效性.

    红外视频注意力关节点行为识别

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    用于远距离高温目标辐射探测的光谱系统设计

    尹亮王加朋杜继东邱超...
    440-447页
    查看更多>>摘要：针对远距离高温目标多光谱辐射测温的需求,设计了一款多通道光谱探测系统.系统前端采用同轴两反卡塞格林式结构收集目标光谱辐射,后端包括用于目标定位的长波红外成像瞄准系统和分别工作在380～1050 nm、980～2550 nm双波段光谱系统.光谱系统采用Cz-erny-Turner结构,在380～1050 nm波段分辨率优于5 nm,980～2550 nm波段分辨率优于15 nm,光谱通道数量大于220个.400 m目标外场实验和700～2300 ℃高温黑体温度实验表明,多通道光谱探测系统能够进行远距离目标的瞄准和光谱探测.本文设计的多通道光谱探测系统有望用于地面、航空及航天等远距离的温度探测.

    光学系统设计多光谱辐射测温卡塞格林Czerny-Turner结构

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    扭曲的涡旋光束在海洋湍流中的传输因子

    郝埝炽徐勇根安邦卓徐倩...
    448-456页
    查看更多>>摘要：基于扩展惠更斯-菲涅尔原理和维格纳分布函数(Wigner distribution function,WDF)二阶矩,推导了部分相干扭曲涡旋光束(partially coherent twisted vortex beam,PCTVB)在海洋湍流中传输时的M2因子和角扩展θ(z).通过数值模拟方法详细研究了海洋湍流对光束M2因子和角扩展θ(z)的影响,结果表明温度方差耗散率XT和温度盐度贡献比w越大、动能耗散率ε和各向异性因子ξ越小时对PCTVB的M2因子和角扩展θ(z)的影响越大.此外研究发现,相较于非扭曲涡旋光束(PC VB),PCTVB有更好的抗海洋湍流的能力,且增大拓扑荷数m以及扭曲因子绝对值|μ|后,PCTVB的M2因子和角扩展θ(z)显著减小,光束的抗海洋湍流能力增强.并且增大束腰宽度w.和波长A,以及减小初始相干长度δηη(η=x,y)同样可以增加光束抗海洋湍流的能力.本文的数值研究结果对海洋光通信具有重要意义.

    PCTVBM2因子角扩展海洋湍流

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    基于Transformer和空间注意力的红外与可见光图像融合

    耿俊吴子豪李文海李晓瑜...
    457-465页
    查看更多>>摘要：目前,已经有很多研究人员将卷积神经网络应用到红外与可见光图像融合任务中,并取得了较好的融合效果.其中有很多方法是基于自编码器架构的网络模型,这类方法通过自监督方式进行训练,在测试阶段需要采用手工设计的融合策略对特征进行融合.但现有的基于自编码器网络的方法很少能够充分地利用浅层特征和深层特征,而且卷积神经网络受到感受野的限制,建立长距离依赖较为困难,因而丢失了全局信息.而Transformer借助于自注意力机制,可以建立长距离依赖,有效获取全局上下文信息.在融合策略方面,大多数方法设计的较为粗糙,没有专门考虑不同模态图像的特性.因此,在编码器中结合了 CNN和Transformer,使编码器能够提取更加全面的特征.并将注意力模型应用到融合策略中,更精细化地优化特征.实验结果表明,该融合算法相较于其他图像融合算法在主观和客观评价上均取得了优秀的结果.

    图像融合深度学习Transformer红外图像可见光图像

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    轻量化卷积神经网络红外目标识别性能分析与FPGA实现

    王戈李江勇杨德振张子林...
    466-472页
    查看更多>>摘要：随着深度学习应用于计算机视觉,其数据量大、网络层结构复杂,在硬件部署中存在资源不足、延时高等成为关键问题,本文通过分析五种较有代表性轻量化网络的优缺点,提出一种将轻量化网络应用到红外目标检测领域的基于MobileNet的轻量化网络改进,并以FPGA为硬件载体实现.该网络使用Tanh激活函数替代原有激活函数并简化网络层数,以适应红外目标的特征提取,针对深度学习目标检测算法在硬件实现方面存在的数据量大,资源占用大,运算延时高等问题,采用FPGA进行硬件实现.实验表明,在Xilinx Zynq-7020 XA开发板上,设定时钟频率100 MHz,输入图像大小为640×512,改进后的MobileNet在保证原相同精度情况下实现5.1 ms每张图像.

    轻量化网络MobileNetFPGA实现模型优化

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    基于主动加热方法的隧道积水分布式光纤传感器

    方忠强王皓宇胡慧江张坤...
    473-480页
    查看更多>>摘要：针对目前隧道积水事件及积水范围监测需求,研发了两种新型隧道积水传感器,提出了基于分布式温度传感(DTS)的隧道积水分布式感测方法.通过将传感光缆按二维平面螺旋封装方式提高了传感器的空间分辨率,利用主动加热方法,显著提高了水-气界面传感光缆的温度差异,进而实现对积水事件和积水范围的识别.通过室内模型试验,对传感光缆的性能及影响因素进行了研究.结果表明,研发的两种传感器均具有较高的空间分辨率,由于螺旋Ⅰ型的环间距更小,其空间分辨率及定位精度均高于螺旋Ⅱ型;在多种典型工况下两种传感器均可以准确识别积水的水-气界面,定位误差均小于10 cm;适当增大加热温度可以提高传感器的定位精度,50℃加热工况时的定位精度明显优于35℃和20℃.

    隧道积水DTS光纤传感主动加热方法

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