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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LED反光杯系统的优化研究

    吴铭扬张巧芬王桂棠吴黎明...
    329-336页
    查看更多>>摘要：在照明系统设计中,接收面的均匀照明以及光能的充分利用一直是光源设计急需解决的问题.目前在LED光源设计领域中,通常采用斯派罗法则分析和微分方程计算的方式进行照明效果优化,这些方式的优化层面较单一,周期长且误差较大.为了加强LED光源系统优化效率,同步提高光源系统的光照均匀度和能量利用率,论文提出了基于光照均匀度评价函数、能量利用率评价函数和综合性评价函数的优化设计算法.运用数值分析方法对单光源系统的反光杯第二面圆锥常数K与曲率半径R进行优化调整,实现整个反光杯光源系统的光照均匀度和能量利用率的同步优化.研究结果表明:利用该文算法优化后的系统比未优化的光源系统光照均匀度提高了 14.2%,能量利用率提高了 16.75%,与理想值的接近度提升了 14.42%,验证了优化方法的可行性.在此基础上,论文进一步研究多光源系统阵列间距对系统光照均匀度和能量利用率的影响,得出光源阵列系统的最优阵列间距,在此间距下的光照均匀度与理想值的接近度为 44.84%,能量利用率为88.84%,最终实现了光照均匀度和能量利用率均较好的矩形阵列光源系统.

    LED光源反光杯照明均匀度能量利用率综合评价函数

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    基于光响应非均匀性的WhatsApp压缩视频来源识别

    陈懿辉田妮莉潘晴苏开清...
    337-345页
    查看更多>>摘要：光响应非均匀噪声(photo response nonuniformity,PRNU)是光学成像传感器成像时引入的一种独特噪声,可有效识别压缩视频的来源.针对现有算法提取压缩视频的PRNU效果并不显著的问题,论文提出了一种改进PRNU提取算法.首先,去除视频编解码的环路滤波器,对视频帧使用双密度双树复小波变换进行分解;然后对高频子带使用基于贝叶斯阈值估计的双变量收缩算法进行估计,再使用自适应加窗维纳滤波进行二次估计,得到噪声残差;最后用基于量化参数值加权的最大似然估计法聚合噪声残差,再与视频帧估计得到PRNU.实验结果表明:该文提出的方法在20 s时WhatsApp视频的识别率为75%.

    光响应非均匀性源相机识别压缩视频双密度双树复小波变换双变量收缩

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    基于改进Faster R-CNN的红外目标检测算法

    汪西晨彭富伦李业勋张俊举...
    346-353页
    查看更多>>摘要：为提升红外目标的检测精度,提出了一种引入频域注意力机制的Faster R-CNN红外目标检测算法.首先,针对红外图像边缘模糊和噪声问题,设计了一种并行的图像增强预处理结构;其次,在Faster R-CNN中引入频域注意力机制,设计了一种新型红外目标检测主干网络;最后,引入路径增强金字塔结构,融合多尺度特征进行预测,利用底层网络丰富的位置信息,提升检测精度.在红外飞机的数据集上进行实验,结果表明,改进后的Faster R-CNN目标检测框架比以ResNet50为主干的算法的AP提升了 7.6%.此外,与目前主流算法对比,本文算法提高了红外目标的检测精度,验证了算法改进的有效性.

    红外目标检测图像增强FasterR-CNN频域注意力机制多尺度特征融合

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    双头增强与非均匀校正的水下图像增强算法

    杨潇孙帮勇
    354-364页
    查看更多>>摘要：受水下环境浑浊度高、光照不足和均匀性差等因素影响,水下成像所获取的图像存在对比度低、细节模糊和颜色失真等缺陷,为此提出一种双头增强和非均匀校正的水下图像增强算法.利用构建的双头增强网络从浅层信息中提取多尺度特征,同时融合不同通道的上下文信息,有利于水下图像低对比度的增强;此外构建了非均匀校正网络,对图像不同通道和不同位置进行非线性加权融合,有利于颜色一致性和亮度的恢复.与 10种算法相比,本文算法在UIEB测试集上峰值信噪比、结构相似性比其他方法的最优值分别提高了 4.02 dB和 0.120,CIEDE2000指标下降了 1.51,在LUSI测试集上述指标分别提高了 2.13 dB、0.025及下降了 0.48.实验结果表明:所提算法针对不均匀的水下图像增强效果显著,更加符合人眼特性.

    深度学习水下图像增强水下成像模型双头增强非均匀校正

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    多联融合优化模板匹配的纱纸管分类方法

    毕俊波李国平李猛刘海宁...
    365-372页
    查看更多>>摘要：圆锥纱纸管的自动分类识别一直是该部件智能制造方面的技术难题,针对传统图像分类方法无法兼顾速度与精度,以及深度学习成本大、部署难、硬件要求高等问题,提出了一种基于多联融合优化模板匹配的纱纸管分类方法.采用多个改进算法及策略并使用三次数据降维加快模板匹配速度.将用于运动估计的优化算法SEA(successive elimination algorithm)用于模板匹配中,并把该算法的阈值改进为自适应阈值,用于加强算法鲁棒性;采用小波金字塔进行数据降维,减少运算量并提高运算速度;最后采用十字灰度特征模板代替传统SAD(sum of absolute differences)算法及其模板计算性能指标,并采用提前停止迭代搜索的策略进一步滤除数据,设置累计误差阈值来提前停止搜索.匹配实验表明,本文的改进算法保证了精度,并且匹配速度达到了 0.126 s左右;对比、消融实验表明,本文算法在保证了精度的前提下,速度比传统SAD算法提升了近 11倍,相比于一些其他经典的方法在速度上也均有提升,证明了该方法的有效性.

    模板匹配圆锥纱纸管目标分类检测算法融合改进

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    基于卷积神经网络的路面裂缝分割设计与研究

    刘艳宁章国宝
    373-384页
    查看更多>>摘要：裂缝是路面病害最主要的类型,准确的裂缝分割是国家进行公路预防养护管理的重要决策依据.针对背景复杂下现有模型路面裂缝分割准确度有待提高的问题,提出一种基于卷积神经网络的端到端裂缝分割模型,使用分层结构的ConvNeXt编码器提取多尺度特征,特征的最高层使用金字塔池化模块进一步获取全局先验特征,通过具有横向连接和自上而下的金字塔结构进行特征融合.针对裂缝和背景不平衡问题,使用平衡交叉熵损失函数提高模型的检测性能.此外,构建了一个包含 2 876张裂缝图片的数据集UCrack,覆盖多种裂缝类型和广泛的背景范围,以提供丰富的特征供模型学习.实验表明,在UCrack测试数据集上模型的召回率和F1得分比其他表现最佳的模型提高了 2.68%和 6.89%;在CrackDataset数据集上的测试取得了 85.68%的召回率和80.11%的F1得分,说明模型具有较好的泛化性能,可应对背景复杂的路面裂缝分割.

    裂缝分割卷积神经网络编解码网络特征金字塔金字塔池化

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    基于条纹管的压缩超快成像系统理论模拟

    刘俊凯邓萱杨恺知罗秋燕...
    385-390页
    查看更多>>摘要：对基于压缩感知和条纹相机的压缩超快成像系统进行模拟仿真,原始三维图像I(x-y-t)经数字微镜设备(digital micromirror devices,DMD)进行编码调制,然后传输至狭缝全开条纹变像管,经偏转电场作用后,多幅不同时间图像将叠加,并在CCD上输出最后积分图像.采用总变分还原算法将CCD积分图像重构出多幅原始图像I(x-y-t).对压缩超快成像系统的图像采集过程及还原算法进行了模拟仿真,获得了激光在空气介质中传输过程的 8幅动态二维图像,每幅图像的曝光时间为12.5 ps,重构信号与原始信号的相似度为92%.

    超快诊断条纹相机压缩感知时间分辨率

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    基于点云分布的光学发射层析系统响应矩阵计算方法

    靳海晶李华宋建波闫学文...
    391-397页
    查看更多>>摘要：为满足放射治疗的三维剂量实时测量验证需求,基于闪烁体发光的三维剂量测量技术被提出.该技术利用闪烁体受辐射发光的原理,将三维剂量分布转换为三维光分布,并通过相机和光学发射层析技术进行三维光分布的测量与重建.基于光学发射层析的三维重建需要使用迭代算法,而系统响应矩阵是迭代重建的重要参数.本文基于小孔成像模型提出了基于点云分布的系统响应矩阵计算方法,该方法将体素转化成随机点云,计算点云投影至像素内的数量作为体素对像素的响应.在模拟成像的对比中,相较于传统的基于投影面积的计算方法,该方法抑制了模拟图像上的条纹状误差,提升了模拟成像的均匀性和梯度均匀性,改善了模拟精度,有利于提升三维重建的准确性.

    三维剂量验证光学发射层析系统响应矩阵小孔成像模型点云

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    太瓦飞秒脉冲激光峰值功率测量装置及测量不确定度分析

    朱光毅金尚忠吴磊薛媛元...
    398-404页
    查看更多>>摘要：超短超强脉冲激光(飞秒强激光)具有极高的峰值功率,在激光惯性约束聚变、高能物理、激光微加工等领域具有广阔的应用前景.飞秒脉冲激光峰值功率是评价超短超强脉冲激光系统性能的重要参数.介绍了基于光谱相位相干直接电场重构法的太瓦量级飞秒脉冲激光峰值功率测量方法、测量装置组成和工作原理,搭建了一套太瓦量级的飞秒脉冲激光峰值功率测量装置,分析和讨论了影响太瓦激光峰值功率测量结果的测量不确定度分量来源和主要因素.测量峰值功率的重复性为 2.9%,测量不确定度达到 17.6%(k=2),有效解决了太瓦量级飞秒激光峰值功率测量问题.

    飞秒激光脉冲宽度脉冲波形峰值功率测量不确定度

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    基于背景抑制和分类校正的小样本目标检测方法

    蔡伟王鑫蒋昕昊杨志勇...
    405-414页
    查看更多>>摘要：为进一步提升小样本条件下对空中来袭目标的检测识别成功率,提出一种基于背景抑制和分类校正的小样本目标检测方法.首先,针对空中来袭目标背景前景易混淆问题,在区域候选网络前端引入背景抑制模块,通过抑制背景特征和增强前景特征来减轻目标背景对检测的影响;其次,在背景抑制模块后插入特征聚合模块,聚焦目标特征,通过缓解小样本条件导致目标特征难提取、不明显的问题,校正网络模型的分类参数;最后,在检测头网络中引入对比分支,增强了类别内相似性和类别间独特性,缓解来袭目标"类间相似性高,类内差异性大"的问题,实现了对网络分类的进一步校正.实验结果表明,所提出的算法在 1、2、3、5、10 shot实验中均表现最佳,平均精度分别达到28.3%、32.8%、39.9%、42.9%和56.2%,提升了小样本空中来袭目标的检测性能.

    小样本目标检测空中来袭目标背景抑制分类校正深度学习

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