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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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    基于CNN的频域光学相干断层扫描图像多尺度特征融合方法

    吕牡丹
    149-154页
    查看更多>>摘要：在频域光学相干断层扫描图像处理过程中，主要采用递归神经网络实现特征融合，运算过程中存在着梯度消失情况，使得多尺度特征融合结果的MAP(平均精度)较低。因此，提出基于CNN(卷积神经网络)的频域光学相干断层扫描图像多尺度特征融合方法。以生成对抗网络为核心建立扫描图像去噪所需的网络架构，通过原始图像域生成不包含噪声信息的高质量扫描图像。运用离散小波变换原理，将去噪后处理后的图像分解为多个子图像，通过构造灰度梯度共生矩阵，提取多尺度图像特征向量。从图像局部对比度和全局对比度入手，计算出图像自适应调节系数，以此来实现图像细节特征增强处理。最后，依托于卷积神经网络构建特征融合模型，通过对增强特征的匹配分析和衔接处理，得到多尺度特征融合结果。实验结果表明:新研究方法应用后，频域光学相干断层扫描图像多尺度特征融合结果的MAP值高于0。8，证明了其可以实现不同尺度特征的有效融合。

    CNN频域光学相干断层扫描特征提取小波变换自适应增强特征融合

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    基于星历广播的星间激光通信引导对准技术研究

    房思超王彪邢斯瑞戴路...
    155-159页
    查看更多>>摘要：随着卫星技术和火箭运载能力的快速发展，搭载星间激光通信技术的低轨宽带卫星通信系统成为新的趋势。为了星间激光通信的精确初始对准及建链保持，确保信号的稳定传输，减少信号丢失和干扰，提高通信质量和可靠性，本文对星间激光通信初始对准的流程进行了分析，统筹考虑卫星资源的情况下创新地提出了一种上注星历格式及星历广播格式，并依据通信需求设计了高可靠的通信总线，充分考虑了在轨星间激光建链过程的各种工况，大大提高了在轨激光建链流程的成功率及可靠性。在轨应用结果证明该设计方案合理可行，成功指引激光通信端机高效快速地完成初始对准，并且在星历数据辅引下实现长期稳定建链，对未来的低轨通信网络的研究应用具有重大的意义。

    星间激光通信初始对准建链保持星历上注

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    顾及几何特征信息分类中心关键点的改进ICP点云配准

    张浩然陈国平赵辉友赵俊三...
    160-167页
    查看更多>>摘要：针对传统配准方法效率低、收敛慢和精度低的问题，提出了一种顾及多几何特征信息分类中心关键点的改进ICP 点云配准方法。首先点云进行体素格网下采样后，去除地面点，加快配准效率;后采用协方差求解特征值进行几何特征信息分析非地面点云，再使用欧式距离法聚类。将聚类的中心点提取出作为关键点，通过FPFH算法对特征关键点进行描述，使同名特征中心关键点完成正确配对，得到初始变换估计矩阵;最后采用双向KD-tree和最近邻距离比改进的点到面ICP 算法进行精确配准，并引入Tukey损失函数抵抗离群噪声。与4 种方法进行比较，结果表明本算法的RMSE为 0。202 6 m，耗时19。426 s，配准精度及效率更高。

    点云配准几何特征信息欧式距离聚类中心关键点改进ICP点到面三维重建

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    基于相位型正弦光栅的涡旋光阵列产生及优化

    吴雪蒙赵冬娥马亚云褚文博...
    168-173页
    查看更多>>摘要：首先通过理论推导出了二维正弦光栅的衍射场分布，并基于夫琅和费衍射理论，得到了拉盖尔-高斯光束通过该光栅的目标平面场分布表达式。数值模拟结果表明，当拉盖尔-高斯光束通过由两频率、周期均相等的一维光栅正交叠加生成的二维相位型正弦光栅调制后，在目标平面处产生了由相同拓扑荷涡旋光束组成的N∗N涡旋光束阵列，但不同衍射级次的涡旋光强度不等。为弥补这一缺陷，使用模拟退火算法对光栅进行优化，得到了光强不均匀度0。11‱，衍射效率81%的3∗3 阵列;光强不均匀度0。03‱，衍射效率72%的4∗4阵列及光强不均匀度5%，衍射效率 71%的 5∗5 阵列。结果表明，该方法生成涡旋光阵列具有简便性和实用性，这将为相同拓扑荷数涡旋光阵列的应用增加技术支持。

    涡旋光阵列相位型正弦光栅模拟退火算法优化设计

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    基于MobileNetV3网络的轻量级激光雷达点云图像语义分割

    郝夏楠庞亚军麻月欣张继文...
    174-180页
    查看更多>>摘要：针对当前激光雷达点云图像语义分割方法处理速度与精度难以平衡，占用计算资源庞大的问题，开展了基于球面投影的轻量级算法研究。首先利用球面投影将3D点云投影至二维平面，然后设计了基于Mo-bileNetV3 的轻量化二维语义分割网络MobileSeg对投影图进行分割，最后将分割结果反投影至 3D点云空间。算法利用对点云图像降维和轻量化的骨干网络减少了对计算资源的占用，同时避免了将稀疏点云直接输入到神经网络中进行特征提取时面临的各种困难。该算法在 SemanticKITTI 数据集上的平均交并比(mIOU)为51。7%，MobileSeg-S和MobileSeg-L模型的参数量分别为0。9 M和3。2 M，实现了准确、轻量的LiDAR点云图像语义分割，在自动驾驶领域具有一定应用前景。

    自动驾驶点云MobileNetV3语义分割激光雷达

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    FPGA技术下时变光纤光栅传感信号精密细分方法

    张斌蒋志飞罗康
    181-186页
    查看更多>>摘要：时变光纤光栅传感信号通常受到噪声、环境干扰等影响，为了提高信号质量，提出一种FPGA技术下时变光纤光栅传感信号精密细分方法。分析光纤光栅位移测量的原理以及莫尔条纹发生的原因，将其作为莫尔信号细分的依据;采用FPGA技术将硬件和软件细分方法结合，设计时变光纤光栅传感信号细分电路，在细分电路的基础上引入时空转换细分方法对信号展开细分处理，以提高信号细分精度。实验结果表明，所提方法在不同细分倍数下其细分误差最大值仅为0。58 mm，在噪声环境下其细分误差最低值仅为 0。19 mm，说明该方法可高精度地完成时变光纤光栅传感信号细分。

    FPGA技术时变光纤光栅传感信号时空转换细分方法信号细分

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    基于优化假设集的两阶段视频压缩感知重构

    濮广磊贾华宇罗飚
    187-193页
    查看更多>>摘要：压缩感知由于只需要极少量的观测值即可实现对原始信号的重构，目前被逐步应用在光学成像系统中。针对已有的重构算法在采样资源受限的视频成像系统中重构精度不高的问题，提出一种阶段式重构算法。第一阶段以重构后的关键帧为参考帧，对非关键帧进行运动补偿与残差重构，再将其分组并进行质量增强后输出;第二阶段对于输入的非关键帧，从当前帧及其前后关键帧中动态挑选多假设匹配块，建立残差稀疏模型并完成重构，输出重构视频。实验结果表明，本算法的平均PSNR值达到 41。5 dB以上;平均SSIM值达到0。97 以上，都比现有几种优秀重构算法有较大的提升。与最具代表性的多假设算法相比，本算法的平均PSNR值和平均SSIM值分别提高了9。1%和17。3%左右，获得了更好的视频重构质量。

    压缩感知光学成像阶段式重构关键帧残差稀疏模型

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    基于相移轮廓术的双采样双步运动物体三维重构

    梁义涛代家贝吕磊
    194-199页
    查看更多>>摘要：近年来，基于相移轮廓术的测量方法不断被用于实时的运动物体三维重建。物体运动导致在多幅相移条纹中位置不同，同时产生了未知的相移量，导致传统相移轮廓术无法高精度测量运动物体。针对运动物体，提出了一种基于双采样的双步高帧率三维重构方法。在一个条纹投影周期下采样两次运动物体条纹图像，通过分析物体运动在相同投射条纹下以及不同投射条纹间对相位的影响，建立不同情况下的条纹描述方程，最终在环境光已知的前提下基于两幅条纹图实现运动物体三维重构。实验结果表明，本方法不仅实现了运动物体三维重构，重构帧率也显著提高。

    条纹投影相移轮廓术三维重建动态测量

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    施于延迟环的振动导致FOCT误差的研究

    刘勇刘彬黄俊昌黄咏喜...
    200-207页
    查看更多>>摘要：全光纤电流互感器(fiber-opticcurrent transformer，FOCT)是特高压直流输电系统中重要的一次设备，基于压电陶瓷调制的 FOCT 是一种广泛使用的调制方式。它的耐振动性能是其耐候性的重要指标，其中的保偏光纤延迟环对振动最敏感，是造成振动导致的 FOCT 的主要误差源之一。从力学特性和光学特性两方面分析了振动对 FOCT 误差的影响，指出外界振动的作用，会产生一个附加的调制 叠加在 PZT 调制上，从而改变输出信号的谐波比，形成误差。理论分析和实验 结果均表明，光纤延迟环的机械谐振特性对于误差有明显的影响，得到了多谐振 点时的谐振曲线和计算公式，给出了不同频率、不同加速度以及不同被测电流时 的误差，理论分析与实验基本一致。

    光纤电流互感器(FOCT)振动误差光纤延迟环

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    一种渐进镜主渐变子午线设计模型

    陈晓翌余浩墨唐运海沈悦晨...
    208-213页
    查看更多>>摘要：子午线设计是眼用渐进镜片设计的关键之一。提出一种主渐变子午线模型，给出主渐变子午线上光焦度变化函数公式，应用此公式计算设计两个不同加光度的渐进镜实例，求出镜片光焦度与散光度分布，并进行实际加工与检测。结果表明，对应于加光度1。25 D的短通道镜片，在几何中心以下7 mm～8 mm处就打开进入视近区，两侧盲区最大散光为1。25 D。对应于加光度2。5 D的较长通道镜片，在几何中心以下11 mm处打开进入视近区，两侧盲区的最大散光为 2。25 D。此主渐变子午线模型能应用于设计出不同加光度、统一测度点、多种通道长度的渐进镜片，具有良好的视觉舒适度、较高的佩戴自由度;便于统一检测、降低生产成本;有利于渐进镜在国内推广应用。

    应用光学光学设计渐进镜主渐变子午线光焦度

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