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激光杂志
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程正学

双月刊

0253-2743

JGZZ001@163.com

023-63051328

401123

重庆市黄山大道杨柳路2号A塔楼14楼140室

激光杂志/Journal Laser JournalCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国家新闻出版局批准的国内外公开发行的刊物，以报导光电与激光技术为主的科技期刊。从1992起被列为中国科技论文统计源刊物，所刊登论文被美国《EI》检索。
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    45°双驱动弹光调制高速椭偏测量方法

    薛鹏刘燕霖谢大洋张瑞...
    65-69页
    查看更多>>摘要：为解决传统机械旋转补偿器型椭偏仪测量速度较慢问题，提出一种电驱动的双弹光调制的高速椭偏测量方法。通过理论分析并仿真研究45°双驱动弹光调制器工作在纯行波模式下的调制方式。结果发现，当双驱动弹光调制器工作在纯行波模式可实现快轴方向的高速周期性旋转，且相位延迟量为常量。结合椭偏原理，详细研究一种基于双驱动弹光调制的高速椭偏测量理论模型，结果表明，该模型光学周期＜10 µs，用于实际可真正实现超高速偏光调制。通过研究，有望解决半导体集成电路，微电子和光伏电池等生产过程中薄膜超高速检测难题，对薄膜在线检测、瞬态变化测量具有重要意义和学术价值。

    厚度测量光弹性高速椭偏测量技术弹光调制器在线检测Comsol有限元仿真

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    重频激光对硅光电池响应特性的影响

    杨映红吕彤张蓉竹
    70-74页
    查看更多>>摘要：由于半导体材料对温度敏感，当光电池受激光辐照而出现温度变化时，其光电响应输出特性会发生变化。以硅基光电池为研究对象，针对重频激光辐照对器件响应特性产生的干扰进行分析。从光伏器件的光生电动势原理出发，根据响应输出模型以及一维热传导方程，计算了激光辐照下，不同脉冲参数对光电池电压输出值的影响规律。结果表明:重频激光能够对光电池的正常工作产生明显影响，通过控制脉冲的能量，选择适当的脉冲宽度、脉冲间隔等参数，可以实现明显的干扰效果。

    硅光电池响应特性峰值功率脉冲宽度脉冲间隔

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    基于改进灰度重心法的线结构光中心提取算法

    夏鑫付生鹏夏仁波赵吉宾...
    75-79页
    查看更多>>摘要：针对传统算法无法准确提取线结构光条中曲率变化较大区域中心线的缺陷，提出了 一种基于改进灰度重心法的线结构光中心线提取算法。基于阈值法提取感兴趣区域和开闭运算滤除图像中的噪声点，获取质量相对较高的待处理图像;利用灰度重心法提取光条中心点，得到初始坐标并设置一个矩形计算区域，根据最小二乘法计算每个初始点的方向向量和法向量;在设定的矩形区域内计算初始点在其法线方向上的偏移量，得到精确的中心点坐标。实验结果表明:提出的算法能在线结构光中心中曲率变化较大区域精确提取中心线，提取精度均值为0。096 pixels，精度比率为44。2％，平均提取速度为0。082 s。

    线结构光中心线改进灰度重心法区域法向量直线拟合

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    基于改进YOLOv4的混凝土裂缝检测方法

    谌婷婷魏怡
    80-85页
    查看更多>>摘要：为了解决深度学习目标检测模型在混凝土裂缝应用上检测精度低、检测速度慢等问题，提出一种基于改进YOLOv4的混凝土裂缝检测方法。首先将YOLOv4的主干特征提取网络替换为轻量级网络Mobile-netvl，并且将YOLOv4加强特征提取网络中的普通标准卷积修改为深度可分离卷积;其次在PANet模块部分添加轻量级注意力模块CBAM(Convolutional Block Attention Module)，在控制参数量的基础上提高裂缝目标检测的精度;最后用模拟人类视觉的RFB-s模块代替YOLOv4中的空间金字塔池化模块(Spatial Pyramid Pooling，SPP)，扩大感受野，提高检测精度。实验结果表明，与传统YOLOv4相比，本模型的mAP增加三个百分点，参数量减少至14 M，检测速度可达42帧每秒。

    裂缝检测YOLOv4Mobilenetv1注意力机制RFB-s

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    低照度宽视场视频中微小目标相关滤波跟踪方法

    谢钊东贾振红
    86-91页
    查看更多>>摘要：此前的相关滤波目标跟踪算法，关于低照度宽视场小目标跟踪的研究工作未见报道。针对此，提出一种将图像差异检测框架与基于相关滤波器(CF)的跟踪框架相结合的算法，并引入双重滤波器对抗环境带来的不利因素。提出用12范数的稀疏响应正则化项来抑制CF框架产生的异常波峰。在响应阶段，根据双重滤波器加权融合，预测小目标的位置。结果表明，提出算法在低照度宽视场中对小目标的快速移动、形变、运动模糊有优异的跟踪性能，并且满足实时性能。采集了全新的具有41条由鹰眼摄像头拍摄的夜晚监控序列数据集作为基准。实验结果表明本算法在DP提升了 8。8％，AUC提升了 7。4％，并在单个CPU上实现30。6帧每秒的实时运行。

    目标跟踪相关滤波图像差异检测稀疏约束低照度宽视场

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    基于改进YOLOv5的坦克目标检测算法

    梅礼坤陈智利牛恒
    92-98页
    查看更多>>摘要：坦克目标的准确识别定位是信息化战争中一项重要研究，针对传统检测算法抗干扰性差、难应用于大视野复杂环境下的问题，提出了 一种基于改进YOLOv5坦克自动识别的检测算法。利用YOLOv5模型对大视野复杂战场环境下坦克目标进行识别:在YOLOv5基础模型中引入Attention-based information fusion模块，提高模型检测精度和识别能力;使用Pre-segment multi-scale fusion模块解决骨干网络中池化操作所造成的信息丢失问题;使用Swin Transformer机制降低小目标坦克漏检误检的问题。在坦克数据集上进行实验，结果表明:与YOLOv5原始模型相比，改进模型的召回率、平均精度分别提高了 9。1％、5。1％。改进后的YOLOv5模型可以很好地对大视野复杂环境下坦克目标进行精确识别，改善了坦克目标检测中小目标漏检的问题。

    大视野深度学习坦克目标识别YOLOv5

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    基于改进Mobile-UNet的轻量级瞳孔分割算法设计

    胡乔伟谭洪刘新娟胡南...
    99-108页
    查看更多>>摘要：偏心摄影视力筛查设备是屈光状态快速检测应用的重要手段，瞳孔图像分割是其成像算法的重要内容。针对嵌入式设备计算资源有限和瞳孔分割精度低等问题，提出一种基于改进Mobile-UNet的轻量级瞳孔图像分割算法。算法基于U-Net改进，采用倒残差线性瓶颈模块初步轻量化。通过分组卷积降低参数，利用通道混洗打开组间通道，并引入自适应参数融合并行注意力机制提升分割性能。此外优化损失函数增强对边界的注意。实验结果表明，与MobilenetV2相比模型参数量减少90％，浮点运算次数增加19％，但分割性能显著提升;与U-Net相比模型复杂度大幅降低且分割性能提升。相比其他算法该模型的复杂度和分割性能均表现出优势，实现轻量且高效的分割。

    瞳孔图像嵌入式设备,轻量级网络深度学习图像分割

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    融合半波注意力机制的低光照图像增强算法研究

    胡聪陈绪君吴雨锴
    109-114页
    查看更多>>摘要：针对当前基于卷积神经网络的低光照图像增强算法(CycleGAN，Retinex-Net等)存在模型参数过大、内存消耗高、图像复原质量不佳等问题，在轻量级算法IAT基础上，提出了融合半波注意力模块的低光照图像增强算法HBTNet。为了改善网络频繁卷积造成的空间信息损失，在网络中引入半波注意力模块，可有效获得小波域的特性，丰富上下文信息，提高特征提取能力。通过引入MS-SSIM损失函数用来保存图像的边缘和细节信息，提升图像恢复的质量。实验结果表明，在LOL数据集上HBTNet相较于IAT算法PSNR提升了2。69％，SSIM提升了 5。56％。HBTNet算法的模型参数量仅为0。11 M，可以满足终端用户实时性要求。

    图像增强半波注意力机制上下文信息MS-SSIM损失函数

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    时序特征图像配准算法的抗噪性分析

    廖鹏昊张蓉竹
    115-120页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于时序特征变化的图像配准算法，通过时序灰度特征的分析和提取，实现了可见光与红外非固形动态目标图像的有效配准。重点分析了该算法的抗噪能力，当噪声对配准精度产生明显影响时，设计了 一种预处理滤波方法，通过减小噪声项在时序特征提取中的影响，从而降低了算法的误配率。利用蜡烛火焰作为探测目标，通过实验表明，在图像信噪比为10 dB的情况下该算法的抗噪性较好，能够实现非固形目标的可见光与红外图像配准。当目标图像信噪比等于6dB时，该算法就无法完成图像配准，此时采用预处理滤波方法，算法的误配率得以降低，能成功实现非固形目标的可见光与红外图像配准。实验中计算得到预处理方法的关键参数m取0。25时效果最好。

    图像配准非固形目标时序特征噪声影响误配率

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    基于改进ViBe算法以及改进CLAHE算法的烟雾信息增强技术

    李洲吴晗闫满吴立军...
    121-128页
    查看更多>>摘要：对于在火灾刚开始发生时，烟雾信息较弱且不明显的问题，提出了一种使用视频图像序列进行烟雾信息增强的技术。使用改进的ViBe算法对整个视频进行检测，获得每帧图像的运动蒙板。采用去除离群值的帧间差分放大算法对烟雾信息进行放大。通过改进后的限制对比度的自适应直方图均衡化算法(CLAHE)来提高烟雾区域对比度，并使用合并蒙板保存烟雾信息，用翻转蒙板保留原始图像背景信息，最后进行烟雾区域与背景区域的融合，得到最终图像。实验结果表明，算法可以将烟雾泄漏区域的对比度进行较大程度的提高，并且由于融合了原始图像背景，因此，背景噪声也处于较低水平。

    图像增强烟雾视频ViBe算法限制对比度的自适应直方图均衡化

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