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期刊信息/Journal information
应用光学
应用光学

王小鹏

双月刊

1002-2082

yygx205@163.com

029-88288172

710065

西安市电子城电子三路西段9号(西安123信箱)

应用光学/Journal Journal of Applied OpticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《应用光学》创刊于1980年。本刊上级主管单位为中国兵器工业集团公司,主办单位为西安应用光学研究所。本刊现为面向国内外公开发行的双月刊。本刊的办刊宗旨是:坚决贯彻执行新闻出版总署和国家科技部规定的办刊方针;着重报道应用光学领域的新理论、新成果、新技术,为实际应用和成果转化搭桥铺路;服务于读者和作者。设置的栏目有理论研究、综述、光学设计、微光技术、激光技术、红外技术、光纤技术、稳瞄技术、图像处理、薄膜光学、光电器件、光学测试等。涉及的专业领域有光电系统工程、微光夜视、光电制导稳瞄、光电火控、光电计量测试、红外夜视、激光、应用光纤、可见光、光学膜层设计、光学材料与加工工艺等。自陕西省科技期刊编辑协会成立以来,本刊一直是该协会成员单位,并于1993年加入中国科技期刊编辑协会,1996年加入中国兵器工业期刊协会。现为陕西省科技期刊编辑协会理事会员单位。为了使刊物质量不断提高,每年均按时接受省新闻出版局的年检。1990年在陕西省科技期刊评比中,本刊荣获优秀期刊一等奖。本刊于2002年取得了广告经营权(广告经营许可证号为6101004005045)。本刊于1998年加入了《中国学术期刊(光盘版)》,1999年加入了“中国期刊网”,即“万方数据资源系统”。我刊的全部论文均在这两系统中全文录入。本刊是《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》的来源期刊,是《中国科技论文统计与分析》引文期刊。多年来,《应用光学》一直受到国外信息网络(如美国的科尔比科学文化信息中心等)的重视,发表的论文多次被全文录入、转载,达到了资源共享、成果公用的办刊目的,提高了论文作者在国际上的知名度,促进了他们与各国同行的交流与合作。本刊从2003年开始全面改版,由16开本改为A4纸型;刊物封面也有所变化。改版后的《应用光学》杂志将努力提高办刊质量,加强与国内外大型检索机构的联系,使我刊刊登的优秀论文有机会与更多的读者见面;改版后的《应用光学》将增加发行量,扩大影响,全面开展广告业务;提高刊物的双效益,逐步实现以刊养刊的目标。
正式出版
收录年代

    基于改进YOLOv4的低慢小无人机实时探测算法

    吴璇张海洋赵长明李志朋...
    79-88页
    查看更多>>摘要:针对低慢小无人机探测任务中精度不高、在嵌入式平台上部署实时性能差的问题,提出了一种基于改进YOLOv4的小型无人机目标检测算法.通过增加浅层特征图、改进锚框、增强小目标,提高网络对小目标的检测性能,通过稀疏训练和模型修剪,大大缩短了模型运行时间.在1080Ti上平均精度(mAP)达到 85.8%,帧率(FPS)达 75 frame/s,实现了网络轻量化.该模型部署在Xavier边缘计算平台上,可实现 60 frame/s的无人机目标检测速度.实验结果表明:与YOLOv4和YOLOv4-tiny相比,该算法实现了运行速度和检测精度的平衡,能够有效解决嵌入式平台上的无人机目标检测问题.

    低慢小无人机目标检测YOLOv4剪枝嵌入式

    基于多尺度残差注意力网络的水下图像增强

    陈清江王炫钧邵菲
    89-98页
    查看更多>>摘要:针对水下图像由水的散射、吸收引起的色偏、色弱、信息丢失问题,提出了一种基于多尺度残差注意力网络的水下图像增强算法.该网络引入了改进的UNet3+-Avg结构与注意力机制,设计出多尺度密集特征提取模块与残差注意力恢复模块,以及由Charbonnier损失和边缘损失相结合的联合损失函数,使该网络得以学习到多个尺度的丰富特征,在改善图像色彩的同时又可保留大量的物体边缘信息.增强后图像的平均峰值信噪比(PSNR)达到 23.63 dB、结构相似度(SSIM)达到 0.93.与其他水下图像增强网络的对比实验结果表明,由该网络所增强的图像在主观感受与客观评价上都取得了显著的效果.

    图像处理水下图像增强多尺度特征提取密集连接注意力机制

    基于小波变换的全息图压缩编码比较研究

    付泰陈艾帅胡磊桂进斌...
    99-106页
    查看更多>>摘要:在全息三维显示及全息视频应用中,减少全息图的信息量、满足通信带宽的要求是一项重要的研究工作.使用小波阈值和量化的方法有损压缩全息图,对比分析使用不同小波基阈值对全息图再现像质量和全息图压缩比的影响.研究结果表明,对离轴数字全息图小波阈值有损压缩后,Haar和db5小波基得到的再现像质量最高,其峰值信噪比(PSNR)达到了 26.38 dB,使用sym2和db2小波得到的压缩比最高,达到了 6.68.相息图小波阈值有损压缩后,Haar和Daube-chies小波得到的再现像质量最高,其PSNR达到了 32.32 dB,使用Biorthogonal小波得到的压缩比最高,达到了4.47.研究结果可为如何有效使用小波变换实现全息图的压缩提供参考.

    全息小波阈值图像压缩全息编码

    基于显著性的双鉴别器GAN图像融合算法

    谢一博刘卫国周顺李梦晗...
    107-117页
    查看更多>>摘要:针对红外图像与可见光图像在不同场景的特征表达不同的问题,提出一种基于显著性的双鉴别器生成对抗网络方法,将红外与可见光的特征信息相融合.区别于传统的生成对抗网络,该算法采用双鉴别器方式分别鉴别源图像与融合图像中的显著性区域,以两幅源图像的显著性区域作为鉴别器的输入,使融合图像保留更多的显著特征;并将梯度约束引入其损失函数中,使显著对比度和丰富纹理信息保留在融合图像中.实验结果表明:本文方法在熵值(entropy,EN)、平均梯度(mean gradient,MG)、空间频率(spatial frequency,SF)及边缘强度(edge intensity,EI)4个评价指标中均优于其他对比算法.该研究实现了红外图像与可见光图像高效融合,有望在目标识别等领域中获得应用.

    图像处理生成对抗网络图像融合显著性区域目标识别

    中心不重合径向剪切干涉迭代波前重构算法仿真分析

    杜旭升白福忠徐永祥王建新...
    118-125页
    查看更多>>摘要:径向剪切干涉测量时经常会出现扩束与缩束光波中心不重合情况,传统波前重构算法会导致较大重构误差,其应用受到挑战.推导了中心不重合径向剪切干涉迭代波前重构算法,仿真分析了组合像差、单阶Zernike像差、中心偏移量大小及其计算误差对重构算法的影响.结果表明,在剪切光波中心不重合情况下,该文算法能够准确进行波前重构,重构效果显著优于传统算法;在论文仿真条件下,随着中心偏移量的增大,本文算法重构波面均方根误差(RMS)不高于0.05 λ,而传统算法重构误差RMS值达1.6λ且与偏移量近似线性相关.

    径向剪切干涉仪迭代波前重构中心不重合径向剪切算法仿真

    自适应光学系统迭代控制算法超参数优化

    罗宇湘杨慧珍何源烽张之光...
    126-133页
    查看更多>>摘要:无波前探测自适应光学系统中,选择合适的超参数是迭代控制算法达到最佳性能的关键.现有的迭代控制算法的超参数设置一般采用遍历法,这种方法虽然容易理解和实现,但计算量大、耗时较长,同时也可能因为找到一个局部最优值而错过全局最优值.本文采用贝叶斯优化方法,选择适合自适应光学系统迭代控制算法的超参数.分别以常用的随机并行梯度下降算法(stochastic parallel gradient descent algorithm,SPGD)、Momentum-SPGD和CoolMomentum-SPGD控制算法为例,对比分析采用遍历法和贝叶斯优化方法选择超参数的控制算法的校正效果.结果表明,采用贝叶斯优化方法进行超参数选择优势明显.对于SPGD控制算法,取得相同收敛效果时,贝叶斯优化方法所需样本实例数量是遍历法的10%;对于Momentum-SPGD和CoolMomentum-SPGD控制算法,贝叶斯优化方法所需样本实例数量分别是遍历法的 7%和 9%.研究结果可为自适应光学系统迭代控制算法的实际应用提供超参数设置理论基础.

    超参数优化贝叶斯优化自适应光学迭代控制算法

    曲面仿生复眼测速技术研究

    刘韬郭文阁朱帅民张远杰...
    134-141页
    查看更多>>摘要:曲面仿生复眼相机具有大视场,对运动目标敏感等特点,在广域探测、内窥导管、精确制导等国防、医学及民用工业领域中有着广阔的应用前景,该文报道了基于曲面仿生复眼相机的高速运动目标测速技术研究.首先建立了基于曲面仿生复眼成像原理的测速模型;然后利用霍夫圆检测算法在原始复眼图像上找出每个子眼所在位置,并通过图像分割对相邻子眼之间重叠视场进行分析;最后再结合SIFT算法对相邻 2个子眼的子图像进行特征点提取与图像配准,由提取出的特征点像素坐标计算出重叠区域像素数目,从而得到汽车的运动速度.设计了相关测速实验进行验证,实验中拍摄距离控制在 6m~10m之间,对以 8.33 m/s速度做匀速直线运动的汽车进行测试,测试结果表明,可将速度测试的相对误差控制在 4%以内.与单孔径成像系统测速结果相比,曲面仿生复眼测速技术具有更高的准确性和重复性.

    仿生复眼单孔径测速系统图像处理大视场

    基于频域吸收峰标定气体浓度的检测方法

    柴金国余善成朱丹丹康立新...
    142-149页
    查看更多>>摘要:传统的光学气体检测方法需要将时域信号转换为频域信号,从而获得气体的浓度.这种方法在转换过程中会引入误差,无法准确反映频率随时间的变化,造成气体浓度不能准确标定.提出一种基于频域吸收峰标定气体浓度的检测方法.以CO2 为例进行检测,利用基于Beer-Lambert定律的直接吸收法对CO2 和N2 的混合气体中CO2 的浓度进行测定.此方法通过采集激光束的光强和频率信息,并使用相邻平均法和Levenberg-Marquardt(LM)优化算法进行Lorentz拟合获得吸收光谱峰值强度.实验结果表明:激光峰值强度与气体浓度之间满足线性关系,Pearson相关系数可达 0.999.因此,基于频域吸收峰标定气体浓度的检测方法可有效简化系统结构,避免时域到频域转换中频率漂移的影响,使得激光峰值强度与气体浓度之间线性度良好.

    激光峰值强度气体检测频域吸收峰频率漂移

    基于物理水平基准的组合式高程测量方法

    王清和赵国柱马国鹭朱目成...
    150-157页
    查看更多>>摘要:针对空间坐标点相对于测量基准的高程测量准确性问题,提出一种基于物理水平基准的组合式高程测量方法.利用激光三角测量原理及其测量光路的几何特性,搭建了物理水平基准的高程测量系统,在朗伯散射光场中,分析了倾角变化对激光光能质心偏移量的影响,建立了相应的误差修正模型,利用倾角传感器实现了高程测量的倾角误差补偿,自主研制了标定平台对本文提出的高程测量系统进行标定验证试验.结果表明:本文提出的组合式高程测量方法能够在500 mm测量量程下将重复性测量误差控制在±20 μm的波动范围内,相较于单一激光位移传感器测量方式,其组合式高程测量误差波动量大幅度降低,能够适应空间坐标点在任意姿态下的精准测量,有效改善激光位移传感器在高程测量领域的性能,使其测量结果更为真实有效.

    测量与计量激光位移传感器朗伯定律误差修正不确定度分析

    基于汉宁窗变密度条纹的储罐沉降视觉测量方法

    伏喜斌魏崴黄学斌刘东明...
    158-165页
    查看更多>>摘要:针对储罐沉降问题,提出一种基于汉宁窗变密度条纹和二维视觉的储罐沉降测量系统.将设计的汉宁窗变密度条纹附于被测储罐的表面,在一定距离处通过远焦成像相机对表面的条纹进行实时采集,再通过特定的图像处理算法对图像进行处理以提取储罐的沉降位移.通过SOLIDWORKS三维建模、运动仿真和图像成像模块模拟了不同条件下储罐沉降的图像序列,对主要的测量性能影响因素、测量可行性和准确性进行了模拟分析.搭建了储罐沉降模拟实验测量系统,对系统的测量性能进行了实验分析.结果表明,本测量方法可实现储罐沉降位移的实时监测,在7.5 m距离外沉降位移测量精度优于10 μm.

    汉宁窗变密度条纹远焦成像相机储罐沉降视觉监测