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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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    大视场医用电子内窥镜光学成像系统研究综述

    上官佳伟李永亮冯海龙张馨元...
    1-5页
    查看更多>>摘要：大视场的医用电子内窥镜可以帮助医生获得较宽的视野，在不移动器械的情况下进行诊断和治疗，可以降低手术风险，提高准确率，在微创外科手术中有着不可替代的重要作用。为了达到大视场的成像效果，常见的做法是使用非球面透镜进行设计，但是由于大视场带来了轴外像差不容易校正，影响分辨率，因此，开展大视场内窥镜成像系统的研究有着实际意义。对大视场医用电子内窥镜的光学成像方式进行了分析，并对其未来发展进行了分析和展望。

    内窥镜大视场角全景成像

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    基于深度学习的室内点云语义分割研究进展

    李新孙钰奇宋刘广曾佳全...
    6-18页
    查看更多>>摘要：点云是一种被广泛使用的三维数据，而语义分割作为三维场景理解的关键技术，人们对其的需求也越来越广泛。近三年来，点云语义分割技术的发展迅速，为了展示基于深度学习的室内场景三维点云语义分割方面的进展，着重整理了其近三年最新的研究动向。首先介绍了点云语义分割常用的数据集以及评价指标，接着对近三年的各种点云语义分割方法进行分类，并从间接、直接处理点云的角度，按照不同类别分析总结了各种方法的框架结构以及其创新点，在S3DIS、ScanNet等几种最常使用的室内数据集上对各种算法的mIou等评价指标进行了对比展示。最后，根据现有的点云的语义分割技术的研究现状和存在的问题进行了总结以及展望。

    点云数据室内场景语义分割深度学习

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    高精度半导体激光器温控电路的设计与实现

    马腾张振国李明山庄铭今...
    19-25页
    查看更多>>摘要：半导体激光器对于工作温度有着及其严格的要求，半导体激光器的阈值电流、输出光功率和波长会随着温度的变化而产生剧烈变化。为保证半导体激光器的正常工作，设计了一种以单片机为控制核心的温度控制电路，其中包括由电流源和仪表放大芯片组成的温度采集电路和由功率芯片组成的热电制冷器(TEC)驱动电路。通过比例-积分-微分(PID)算法输出两路不同占空比的脉冲宽度调制信号对TEC驱动电路进行控制，并提出降低脉冲宽度调制信号频率来提高TEC驱动电路输出电压调制精度的方法提升电路控温性能。搭建了基于STM32F103CBT6的半导体激光器温度控制电路，验证实验方法的可行性。实验结果表明，当环境温度在20℃～50℃时，该电路可实现其在设定温度±0。01 ℃范围内的稳定控制。

    温度控制闭环控制系统高精度高稳定性

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    高功率窄线宽光纤激光器横模不稳定研究

    张雪霞张昆张利明孙儒峰...
    26-31页
    查看更多>>摘要：高功率窄线宽光纤激光器在光束合成等领域具有广泛的应用前景。本文主要介绍了高功率窄线宽光纤激光器中横向模式不稳定性产生的原因以及有效的抑制方法，为进一步提高窄线宽光纤激光器的输出功率提供了参考依据。

    光纤激光器窄线宽高功率横模不稳定

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    较粗空间分辨率影响下FMCW激光雷达测距方法研究

    张杨博文梁海锋余振康
    32-37页
    查看更多>>摘要：由于环境中杂散光和电磁干扰等原因，以及不同路径的长度和反射特性的差异，FMCW激光雷达系统在接收目标回波信号时会受到多径干扰的影响，存在噪声干扰，使得目标测距结果准确性较低。为此，提出较粗空间分辨率影响下FMCW激光雷达测距方法。根据FMCWN激光雷达系统的发射信号与回波信号获取中频信号;采用EMD算法分解中频信号，计算信号IMF分量之间的互相关系数，确定并剔除存在噪声的IMF分量;采用SFFT算法对去噪后的中频信号频谱局部细化处理，获取其估计值，确定修正方向，修正频率估计值，利用中频信号修正后的频率确定被测目标的距离。实验结果表明，所提方法具有良好的去噪效果、频谱估计精度、测距精度高，测距效率高，测距均方根误差均在0。04以内，耗时最长仅为0。23 ms。

    空间分辨率FMCW激光雷达EMD算法SFFT算法目标测距

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    基于自适应滤波的暗电流消除设计

    宋佳钫孙自闯
    38-45页
    查看更多>>摘要：暗电流作为光电探测器的固有噪声，是影响双光束分光光度计检测性能的重要因素。为消除此影响，提出自适应滤波双光束分光光度计。首先，设计实时暗电流检测系统，能在每个检测周期内捕获样品信号、参考信号和暗电流信号。其次，针对时域差异引起的暗电流消除问题，引入自适应级联滤波算法(Recursive Least Squares and Normalized Least Mean Squares，RLS-NLMS)，算法采用三级级联滤波模型，一级局部均值(Lo-cal Mean，LM)降低暗电流与检测信号之间的相关性，二级低阶RLS滤波器用于检测信号滤波，三级高阶NLMS滤波器用于处理RLS输出信号。实验结果显示，自适应滤波双光束分光光度计的透射比相对误差仅为1。46％，较传统方法降低了 66％，在暗电流消除方面表现出色，具有实际应用价值。

    暗电流双光束分光光度计光电探测器分光系统级联滤波

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    基于FPGA的X射线平板探测器信号采集系统设计

    郑海东汤斌任忠国谢琳...
    46-52页
    查看更多>>摘要：针对传统工业X射线平板探测器噪声高和像素低的问题，利用非晶硅薄膜晶体管(TFT)平板、亚德诺半导体(ADI)成熟的模数转换(ADC)芯片、奇景光电(Himax)公司的驱动模块和现场可编程门阵列(FP-GA)设计了一种3 072×3 072像素的X射线平板探测器信号采集系统。本项目以ZYNQ7020为核心处理器进行电路设计，并实现FPGA的综合布局布线、仿真和调试，该系统在FPGA的控制信号作用下，实现了驱动模块控制TFT的开关、模拟前端(AFE)同时并行采集3 072个通道的电荷信号，经过去噪、放大以及AD转换后数据在一个低压差分信号(LVDS)接口串行输出，最终成功得到采集信号，验证了系统的功能，可以为研究X射线探测器提供一种设计思路。

    FPGAX射线探测器信号采集模拟前端模数转换

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    融合图像与点云的曲面工件涂胶质量检测方法

    李彦范彦志方怡哲梁冬泰...
    53-60页
    查看更多>>摘要：提出了一种融合图像与点云的曲面工件涂胶质量检测方法，解决了基于图像的涂胶质量检测精度低、鲁棒性差的问题。方法包括利用圆形Mark点进行粗定位，引入法矢一致性约束的改进迭代最近点算法完成精定位，并提取图像中的胶线骨架信息转化为3D胶线轨迹点。通过等距有序采样方法获取采样点进行胶线质量参数检测。根据采样点的法向约束和胶线轨迹切向约束，获得采样点胶线截面模型，将点云映射到截面中得到胶线截面轮廓模型，进一步分析截面轮廓以计算胶线质量参数。实验证明，测量得到的胶线宽度误差小于0。35 mm，厚度误差小于0。25 mm，满足工业场景中的胶线质量评估要求。

    图像处理工件定位点云处理改进ICP尺寸检测

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    融合注意力机制的轻量化大熊猫目标检测模型

    吕皓天贾小林
    61-68页
    查看更多>>摘要：针对大熊猫在复杂环境中难以识别，以及目标检测模型在计算资源有限的嵌入式设备上部署效果差的问题，提出一种轻量化的大熊猫目标检测模型Giant Panda-YOLOv5n(GP-YOLOv5n)。该模型在YOLOv5n的基础上进行改进，提出了融合注意力的深度可分离颈部网络，提高复杂环境下对目标的检测精度与检测速度，并在边界框回归损失函数中引入Alpha-IoU来提高模型对目标的边界框定位精度。在自制大熊猫数据集上进行训练后，对模型进行嵌入式设备优化并迁移部署到Jetson Nano。实验结果表明，改进后的模型在mAP50和mAP50:95指标上达到了 97。8％和73。6％，相较于原始模型分别提升了 2。7％和9。2％，在嵌入式设备上的模型检测速度达到了 15。12f/s，能够准确、实时地检测出复杂环境中的大熊猫个体。

    目标检测图像处理嵌入式系统轻量化

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    可变形特征融合的无人驾驶系统三维车辆检测

    伍锡如林钰睿
    69-75页
    查看更多>>摘要：针对无人驾驶系统环境感知中的车辆检测精度低的问题，提出一种基于可变形特征融合的三维车辆检测算法。首先，通过路面实况增强算法，提高收敛速度和性能;去除地面点云，减少无关点云的干扰。接着，构造可变形特征融合模块，自适应对齐不同模态数据之间的姿态和位置信息，提升多模态数据的利用效率;优化损失函数，添加对抗损失判断车辆运动的真实性，提高网络对小目标的检测精度。最后，通过训练得到网络模型的最佳权重，使用KITTI数据集进行测试，能达到较好的车辆识别效果。实验结果表明:其平均精度值为83。26％，平均检测时间为0。15 s。该算法能够快速、准确地在无人驾驶系统中对车辆进行识别。

    环境感知车辆检测三维点云可变形特征融合无人驾驶

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