首页期刊导航|应用光学
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

    旋转物体的单光子三维重建技术

    郑素珍
    879-884页
    查看更多>>摘要:单光子探测技术具有高灵敏度和高时间分辨率,已成为三维成像领域的重要发展方向.APD单光子探测数据为表征光子脉冲事件的 0-1数据,通常需要多次积累,可实现目标三维成像,但旋转物体的运动导致无法直接积累.针对旋转物体三维重建问题,提出了一种基于最大强度图清晰度的旋转物体单光子三维重建方法.首先建立旋转物体的三维重建模型,然后建立关于旋转速度的似然估计模型,最后以强度图的最大清晰度为代价函数求解旋转速度并进行重建.计算机仿真模拟了旋转十字架物体的单光子三维成像探测数据,通过三维重建算法对旋转物体实现了高精度三维重建,并在不同旋转速度下进行仿真验证,实现了不同速度下转速估计误差优于5%,深度重建误差优于0.1 m,验证了重建算法的正确性.

    旋转目标单光子探测强度图三维重建

    基于事件相机传感器的时序编码结构光系统设计

    张靖东王习之马宣刘晓光...
    885-895页
    查看更多>>摘要:结构光技术是一种非接触式的光学三维成像技术,通过测量投影图案在物体表面发生的形变,可以还原物体的三维特征信息.然而,目前已有的结构光系统设计方案存在算法复杂和帧率低的问题.为解决这些问题,提出了一种基于事件相机传感器的时序编码结构光系统.采用DLP(digital light projector,数字光投影仪)投影明暗交替的时序编码散斑图案,并利用事件相机传感器进行高速采集.通过对投影的散斑图案进行时序编码,就可以用散斑点搜索的方法代替复杂的空间匹配,从而降低结构光系统的算法复杂度.通过对散斑点的对应关系进行分析,最终恢复出空间物体表面的三维信息.经过实验验证,系统的采集帧率可达 66.7 frame/s,且相对于传统方案,算法复杂度显著降低,测量精度可达毫米级.实验证明本文设计的时序编码结构光系统可以高速、低功耗地对实际场景进行三维重建.

    三维传感结构光事件相机时序编码

    一次性硬膜外腔内窥镜光学系统设计

    李玉瑶庞春颖杨羽孙晓玲...
    896-902页
    查看更多>>摘要:为了获得硬膜外腔的大视场清晰影像,利用Q-type非球面设计了工作波段为可见光,视场角为 90°,F数为 4,接收器为 0.14 cm(1/18 inch)CMOS传感器的一次性硬膜外腔内窥镜光学系统.系统由 3片塑料透镜和 1片盖玻片组成,其中第 3片透镜采用Q-type非球面,结构简单、紧凑、成本低.像质评价结果表明:在奈奎斯特频率200 lp/mm处各视场的调制传递函数均大于0.27,接近衍射极限;各视场均方根半径都小于像元尺寸 2.5 μm,均在艾里斑范围内;最大剩余畸变小于 20%,满足高像质要求.最后,对系统的鬼像进行了分析与规避,结果表明,光瞳鬼像形成的光斑能量弥散,对像面照度均匀性影响较小;焦点鬼像形成的光斑尺寸远大于主像点列图,对成像质量影响较小,满足成像要求.

    光学系统设计内窥镜Q-type非球面鬼像

    0.2μm~20μm超宽光谱超材料吸波结构设计与仿真

    檀立刚魏美亭李捷骆明伟...
    903-915页
    查看更多>>摘要:为了实现对从紫外到红外超宽光学谱段辐射的高效吸收,设计了 0.2 μm~20 μm波长范围内高吸收效率的超材料吸波结构.采用超宽带分区设置、5分离层结构优化设计、非均匀采样等方法获得了 3尺度 5分离层超材料吸波结构的等效谐振电路参数,确定了各分离层结构参数,分析讨论了吸波性能.仿真实验结果表明:超材料吸波结构总厚度约 3.14 μm,在 0.2 μm~20 μm波长范围内吸收效率优于 89%,有效吸波带宽比接近 100%,满足超宽光谱超材料吸波结构波长范围和吸收效率约束.设计方法在超宽带频率范围内可实现一致性连续吸波结构设计,各分区吸波带宽比预期带宽拓展约 45.26%,整体吸收带宽比预期带宽拓展约 81.57%,吸收效率优于 80%的有效吸收带宽比约85.11%,适用于超宽光谱探测与对抗隐身.

    超宽光谱超材料3尺度5分离层吸波结构吸收带宽吸收效率

    医用输尿管内窥镜光学系统设计

    惠宇鑫向阳侯明旺袁晓涵...
    916-922页
    查看更多>>摘要:为了满足微创医疗手术的实际需要,设计一款用于检查治疗泌尿系统疾病的医用内窥镜,既能解决传统输尿管镜口径过大的问题,又能保留目视系统的高分辨率.采用光楔实现光线的折转,在硬性内窥镜中通过光纤传像束传像,使用Zemax软件最终设计的内窥镜系统F数为4.5,系统物方视场角为80°,视向角为6°,光纤传像束像圈直径为0.85 mm,光学镜片直径小于1 mm,工作距离为6 mm,工作长度为430 mm,调制传递函数(modulation transfer function,MTF)在120 lp/mm处大于0.2,成像质量符合目视需求.

    微创医疗输尿管内窥镜高分辨率

    CO2激光作用玻璃管的热效应

    杨发宇史晋芳邱荣胡阳阳...
    923-929页
    查看更多>>摘要:激光对单一玻璃管进行热熔封接的过程中,加工质量与玻璃管内的温度分布有密不可分的联系.在考虑表面热辐射、材料内部热传导和空气热对流的情况下,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对CO2 激光作用高硼硅酸盐玻璃管的温度场进行模拟仿真,分析了温度场分布随时间的变化规律,比较了激光功率、激光光斑半径和旋转速度对玻璃管温度分布的影响.仿真结果表明,激光功率越大,光斑半径越小,玻璃管旋转速度越低,玻璃管温度越高.根据仿真结果,选择合适的加工参数能够达到高硼硅酸盐玻璃管进行激光加工的工艺要求,此项研究为后续玻璃管激光热熔封接的工艺参数选择提供了重要理论依据.

    激光加工技术CO2激光温度场COMSOLMultiphysics高硼硅酸盐玻璃管

    无人机载光电载荷自主侦察的参数计算与分析

    贾兆辉朱镭金明鑫张芳...
    930-936页
    查看更多>>摘要:自主侦察是无人机载光电载荷的一种自动化、智能化侦察模式,参数计算则是自主侦察应用的前提.首先介绍了无人机载光电载荷的自主侦察模式;然后对该模式无人机自动巡航飞行速度和飞行高度,光电载荷的传感器视场角、俯仰角、扫描角速度、扫描角度范围等参数进行了计算,并分析了各个参数的物理意义及相互关系,以及对目标识别率、侦察时间等自主侦察效果的影响;最后举例进行仿真计算和分析,并指出在实际应用中存在的问题,为该模式的实际应用提供了理论依据.

    无人机光电载荷自主侦察目标识别

    注重明度感知的通用渐进式无监督图像增强方法

    周爱国赵吉林安山符长虹...
    937-945页
    查看更多>>摘要:针对低照度图像增强研究中真实成对训练数据获取难、现有方法难以同时兼顾上下游视觉任务等问题,设计一种注重明度感知的渐进式无监督图像增强方法.具体地,采用多项损失共同引导模型训练进程,从而摆脱对成对训练数据的依赖;借助所提明度感知参数估计网络,仅需0.035 M参数即可完成特征提取;为提高非线性调整能力并减少迭代次数,设计一种高阶非线性映射曲线.为验证所提方法有效性,在图像增强领域广泛使用的权威数据集上开展定性与定量实验,结果均表明所提方法优于已有图像增强方法.此外,以无人机夜间目标跟踪作为典型下游视觉感知任务展开测试,在相关权威评估基准上的试验结果表明,所提方法对现有跟踪器在夜间场景的性能有显著提升,其精度与成功率的增益分别为 21.50%与 32.23%.大量实验结果表明所提方法可以显著改善低照度图像视觉效果,并有效缓解夜间场景下因低照度挑战所致下游视觉算法性能下降问题.

    低照度增强图像分解无监督渐进式明度感知

    全局-实例特征对齐域适应检测方法及系统设计

    刘源娄亚鑫张平杨一帆...
    946-955页
    查看更多>>摘要:在实际应用检测模型时,由于真实场景和训练数据集间的差异,检测算法的效果受到较大影响.为了在目标场景中获得更好的检测效果,通常需要采集、标注数据后训练,不仅成本高昂且流程复杂.提出基于注意力机制的全局-实例域适应检测算法与系统,仅需采集部分真实场景数据即可进行迁移学习,实现模型快速训练和边缘端-云端结合的远程部署.该域适应检测算法中,基于注意力机制的全局特征对抗学习算法可减弱背景特征在迁移学习中的负作用;基于字典学习的实例级特征对齐方法,对实例级特征进行高精度对齐.经过实验对比,本文的方法达到了接近SOTA(state-of-the-art)的水平,并通过消融实验定量地证明了本方法对于域适应检测效果的提升.本文将提出的域适应检测技术与具有数据传输链路的边缘端系统结合,在实际场景中使检测效果提升近10个点.

    域适应检测实例级注意力边缘端设备

    基于亚像素和梯度引导的光场图像超分辨率

    韦玮陈芬张华波罗英国...
    956-965页
    查看更多>>摘要:针对光场相机捕获到的光场图像空间分辨率较低等问题,提出一种基于亚像素和梯度引导的光场图像超分辨率方法.设计了多重亚像素信息提取模块,该模块将子孔径图像分为水平、垂直、对角和反对角 4个图像堆,并分别提取各图像堆的亚像素信息.同时,考虑到梯度先验可为预测高频细节提供有效线索,在重建过程中融合了子孔径图像的梯度多重亚像素信息.在 5个公开数据库上的实验结果表明,本文方法不仅在客观指标上普遍优于现有方法,在主观视觉效果上也有更好的表现,边缘纹理细节更加清晰.

    超分辨率光场图像亚像素信息深度学习