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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

    基于谱分析的红外成像模糊去除算法研究

    徐祖新王霄李鹏乔俊...
    751-758页
    查看更多>>摘要：针对红外成像中出现的像差和运动模糊问题,提出了一种基于谱分析的红外成像模糊去除算法.该方法通过对模糊问题的分析,利用红外图像频谱信息构建了模糊函数估计方法,通过数据拟合项和正则项的优化,实现红外图像的模糊去除.实验在运动模糊图像数据集和静态像差图像上进行测试,结果表明:在数据集模糊去除实验上,相比之前的方法,本文方法峰值信噪比(PSNR,peak signal-to-noise ratio)提升了 2.01 dB,结果相似性(SSIM,structural similarity index)提升了 0.06;静态像差图像在实验室条件下通过短波红外探测器采集,算法在主观上有较明显的复原效果,且针对高通量光学系统成像复原效果更为显著.

    图像复原像差校正红外图像相对孔径点扩散函数

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    基于改进U2-Net网络的金属涂层剥落与腐蚀图像分割方法

    倪云峰齐蜻蜓朱代先秋强...
    759-767页
    查看更多>>摘要：针对金属涂层缺陷图像分割中存在特征提取能力弱和分割精度低的问题,提出了一种改进的U2-Net分割模型.首先,在U型残差块(RSU)中嵌入改进的增大感受野模块(receptive field block light,RFB_l),组成新的特征提取层,增强对细节特征的学习能力,解决了网络由于感受野受限造成分割精度低的问题;其次,在U2-Net分割模型的解码阶段引入有效的边缘增强注意力机制(contour enhanced attention,CEA),抑制网络中的冗余特征,获取具有详细位置信息的特征注意力图,增强了边界与背景信息的差异性,从而达到更精确的分割效果.实验结果表明,该模型在两个金属涂层剥落与腐蚀数据集上的平均交并比、准确率、查准率、召回率和F1-measure分别达到80.36%、96.29%、87.43%、84.61%和86.00%,相比于常用的SegNet、U-Net以及U2-Net分割网络的性能都有较大提升.

    缺陷分割语义分割模型感受野模块注意力机制

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    大量程浊度测量的散射角实验研究

    甄理葛乃义张海韬郑叶龙...
    768-773页
    查看更多>>摘要：浊度对于评价水体质量具有重要的意义.针对 90°散射法在高浊度范围测量误差大、分辨率低的问题,提出了一种 135°散射大量程浊度测量方法.由于散射相位函数与散射角密切相关,实验研究了散射角的浊度测量适应性.通过多项式拟合阶次分析发现,在100 NTU～2000 NTU范围内单一散射条件下,135°散射法具有更大的量程范围.经过实验标定,分段线性拟合的R2结果分别为0.99(100 NTU～800 NTU),0.98(800 NTU～1500 NTU)和0.99(1500 NTU～2000 NTU).实验证明,135°散射法可以扩大浊度测量范围,改善高浊度范围内测量精度.

    浊度散射角散射相位函数大量程

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    基于低空视觉的直升机旋翼轴心轨迹测量法

    胡丙华晏晖
    774-780页
    查看更多>>摘要：为满足直升机飞行状态旋翼轴心轨迹测量需求,提出了一种基于低空双目视觉的轴心轨迹测量方法.首先,针对高速旋转体的小量测量,基于立体视觉测量原理设计构建了以无人机为低空移动平台的旋翼轴心轨迹视觉测量系统.其次,针对动-动测量环境条件,提出了地面标定与空中动态实时标定联合的测量系统标定方法.然后,基于空间几何关系,论述了旋翼轴心静态估计与动态轨迹测量方法;最后,进行了测量系统地面精度验证试验与直升机地面开车状态的旋翼轴心轨迹测量试验.试验结果表明,该方法准确可靠,点间距离精度优于 1‰,可实现轴心轨迹的非接触精确测量,还可推广应用于其他动态小量测量任务.

    低空视觉旋翼轴心轨迹测量无人机小量测量

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    基于改进YOLOv5s的曲面光学镜片缺陷检测

    刘小磊刘丰慧
    781-789页
    查看更多>>摘要：针对曲面光学镜片表面缺陷检测精度不高的问题,提出一种基于改进YOLOv5s的曲面光学镜片缺陷检测方法.首先,设计镜片表面缺陷采集装置,并对采集到的缺陷图片进行数据增强以制作镜片缺陷数据集.其次,为了增强YOLOv5s网络对通道信息的利用,在特征提取网络引入SE注意力机制,使网络能够更加准确地提取信息;并在主干网络最后一个C3模块融入Transformer,帮助网络更好地提取全局信息,提高检测效率.最后,考虑到小目标特征信息容易丢失的问题,将主干网络160×160像素的特征层加入颈部的特征融合中,增加网络对浅层信息的利用.改进的YOLOv5s目标检测算法的均值平均精度(mean average precision,mAP)和召回率(recall,R)分别为93.9%和91.6%,比原网络算法分别提高了3.2%和3.4%,表明改进YOLOv5s算法可以有效检测出镜片表面缺陷.

    镜片缺陷目标检测注意力机制特征融合

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    折射率湿项对靶场经纬仪测高精度的影响分析

    韩先平陈祥明
    790-795页
    查看更多>>摘要：针对部分靶场经纬仪外测数据处理时常忽略折射率湿项对大气折射效应影响的现状,基于 2019年环渤海某地区 626组气象探空数据,利用射线描迹法计算了考虑折射率湿项和忽略折射率湿项两种情况下大气折射导致的经纬仪测高偏差.通过统计全年内不同仰角、不同高度等情况下折射率湿项对测高精度的影响,结果表明:折射率湿项是构成靶场经纬仪测高残差的一个重要误差源,对于目标高度测量有较高精度要求的试验任务,特别是在低仰角测量的情况,不能忽略折射率湿项的影响.

    光波大气折射率折射率湿项折光修正射线描迹测高误差

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    基于图像处理的光学晶体维氏硬度测量算法

    程莹赵行张诗婧丁守军...
    796-803页
    查看更多>>摘要：硬度是衡量材料软硬程度的一种性能指标.针对镥铝石榴石(lutetium-aluminum garnet,LuAG)和镥镓石榴石(lutetium-gallium garnet,LuGG)等光学晶体弹性小、受压易破损、压痕边界不清晰的特点,提出一种基于图像处理的光学晶体维氏硬度测量方法.利用深度学习YOLOv5s网络,从图像中分割出维氏压痕目标位置,进行自适应二值化,选取最大连通域、骨架提取,进一步通过概率霍夫直线检测特定方向线段,得到压痕 4个顶点的准确位置.实验结果表明,平均相对误差可以控制在 1.5%以内,有效降低了传统网络算法和传统图像处理算法的计算误差,适用于对光学晶体维氏硬度的自动化精确测量.

    光学晶体维氏硬度YOLOv5s概率霍夫直线

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    基于全局与局部多尺度上下文的电表数据检测

    马天磊符俊马琪杨震...
    804-811页
    查看更多>>摘要：电力系统中配电箱的电表数据检测为电力管理和安全运行提供了重要的数据支持.传统的人工电表数据读取方法效率低下且易出错,而现有深度学习方法因模型参数量大限制了模型的应用.针对上述问题,提出了一种轻量化鲁棒的实时电表检测方法.通过减少特征提取网络的层数和通道数,减少模型的参数量,实现网络的轻量化.在减少网络参数量的同时,为了保证网络的特征表达能力和拟合能力,引入全局上下文和局部多尺度上下文丰富目标特征表达.全局上下文关注电表数据在电表箱中的位置,局部多尺度上下文适应不同尺寸的电表数据.实验结果表明,所提网络在参数量更小的情况下,仍能获得比其他检测方法更高的准确率和更快的检测速度.

    电表数据检测全局上下文局部上下文深度学习注意力机制

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    基于参考传感器的OPGW线路低噪声覆冰舞动监测

    马丽山刘雨沈斐何炜...
    812-818页
    查看更多>>摘要：针对外场环境下光纤复合架空地线舞动周期监测困难等问题,提出一种基于参考传感器输入的弱反射光栅低噪声舞动监测阵列,通过理论模型推导了参考传感器及监测传感器信号模型及自适应滤波器信号处理步骤,并基于不同相关系数的噪声输入进行仿真,对比分析了监测传感器的降噪效果,最后将低噪声分布式弱反射光栅舞动监测系统布设于西部某自治州 220 kV输电线路.外场实验结果表明,经过参考传感器构建输入信号实现自适应滤波后,平均噪声功率谱密度在 100 Hz带宽内降低 6.34 dB,且阵列监测强度图谱经过算法优化后,能够明显观测到监测档距内呈现约 100 m舞动周期事件.该研究成果为进一步完善典型事件分类数据处理及模式识别数据库创造了一定条件,有一定的工程应用前景.

    光纤复合架空地线舞动监测自适应滤波光栅阵列

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    基于Retinex里双分量改进的微光图像增强方法

    陈华腾刘磊钱芸生邓伟涛...
    819-827页
    查看更多>>摘要：近年来,微光图像增强技术备受关注,但仍存在一些问题.例如,有时暗区域没有完全改善,有时光源或光源附近的明亮区域曝光过度.针对以上问题,提出了一种基于Retinex模型里照度分量和反射分量双增强的图像增强方法.该方法首先将原始图像由RGB空间转换到HSV空间,并提取其中的V分量进行后续处理;然后对V分量进行引导滤波获得图像照度分量,根据Retinex理论通过分解得到图像的反射分量;接着对照度分量进行全局自适应亮度增强,对反射分量进行多尺度细节加强;再将增强后的照度分量和反射分量按照Retinex模型重构得到V分量重构图,并经过非线性变换处理和局部对比度增强处理;最终转换回RGB空间获得最终增强图.实验结果表明,该方法的峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)和结构相似指数(structural simil-arity index measure,SSIM)评价值分别为 17.741和 0.765,具有更好的图像质量,较其他方法表现出更好的增强效果.

    微光图像增强Retinex模型全局亮度增强局部对比度增强细节增强

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