期刊,应用光学 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

应用光学

主　　编：王小鹏

出版周期：双月刊

国际刊号：1002-2082

电子邮箱：yygx205@163.com

电　　话：029-88288172

邮政编码：710065

地　　址：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

用于绝对相位恢复的鲁棒相位编码方法

朱浩杰汪宇梅芳芳周传起...

966-974页

查看更多>>摘要：相位编码方法已广泛用于条纹投影轮廓术(fringe projection profilometry,FPP)中的绝对相位恢复,然而FPP系统的gamma非线性严重影响了系统的鲁棒性和精度.从扭曲条纹图案中提取的包裹相位将偏离实际相位,不能直接用于恢复绝对相位.为解决这个问题,提出一种基于有效非线性校正策略的鲁棒相位编码方法.首先,通过相位直方图均衡(phase histogram equali-zation,PHE)方法调整失真的包裹相位,以获得校正的包裹相位.理论研究表明,非线性相位误差的频率是理想相位的 3倍,因此提出使用相移直方图均衡(shifted-phase histogram equalization,SHE)方法进一步减小非线性相位误差.然后,通过Hermite插值算法拟合连续函数,减少SHE方法所引入的离散化误差.仿真和实验结果都表明,在gamma非线性情况下,所提方法比传统方法更具鲁棒性.

关键词：

条纹投影轮廓术相位展开gamma非线性直方图均衡化概率分布

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基于改进YOLOv5s模型的红外弱小目标检测方法

张建君陈玉丹刘玉玲张明明...

975-981页

查看更多>>摘要：针对复杂背景下红外场景对比度低、特征不足、细节不清而导致的目标检测效率低的问题,在 YOLOv5s模型基础上通过创建 TCC(two-way convolution and Concat)模块并引入华为Ghost模块,提出了一种基于改进YOLOv5s模型的红外弱小目标检测方法.首先,结合红外图像的低级语义特征,采取二路卷积和多尺度思想创建了TCC模块,提升了特征提取的全面性;接着,为进一步简化网络结构、减少网络参数量,引入轻量化Ghost模块改进了SPP池化层和CSP2卷积网络;最后,以无人机为实验对象,构建了白天和夜间不同背景条件下的红外弱小目标数据集,实验验证了本文改进算法的有效性.结果表明:改进后的YOLOv5s模型在较少损失帧频的情况下,检测精度提升了 1.34%,平均精度均值(mean average precision,mAP)提升了 2.26%,优于YOLOv4-tiny和YOLOv7-tiny两种轻量化模型,并与YOLOv8s模型精度相当,但模型参数量仅为YOLOv8s模型的53%,完全可以满足嵌入式设备部署的需求.

关键词：

目标检测红外弱小目标YOLOv5sTCC模块Ghost模块

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万方数据

基于DenseNet与PointNet融合算法的三维点云分割

吴烈权周志峰时云任朴林...

982-991页

查看更多>>摘要：点云分割对于智能驾驶、物体检测和识别、逆向工程等任务非常重要.PointNet是一种能够直接处理点云数据的方法,近年来在点云分割任务中得到广泛应用,但其分割精度较低,而PointNet++的计算成本又较高.针对以上问题,提出一种融合DenseNet和PointNet的算法,用于点云分割,并引入三分支混合注意力机制,以提高PointNet在提取局部特征方面的能力.基于密集连接卷积网络(DenseNet)思想,提出用DenseNet-STN和DenseNet-MLP结构来替代PointNet中的空间变换网络(STN)和多层感知机(MLP);同时,使用Add连接代替密集块(DenseBlock)中的Concat连接,以提高对点特征间相关性的准确性,同时不显著增加模型复杂度.DenseNet-PointNet能够提高复杂分类问题的泛化能力,实现对复杂函数更好的逼近,从而提高点云分割的准确率.有效性和消融实验结果表明,本文算法具有良好的性能.点云分割实验结果表明,Dense-Net-PointNet在大多数类别中的交并比(IoU)都高于PointNet的IoU,并在部分类别中也高于PointNet++,参数量是PointNet++的 47.6%,浮点运算量(FLOPs)是PointNet++的 49.1%.实验结果验证了Dense-Net-PointNet的可行性和有效性.

关键词：

点云分割密集连接卷积网络PointNetDenseNet-PointNet

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万方数据

EBAPS的调制传递函数测试系统

周潮虹钱芸生张景智

992-1000页

查看更多>>摘要：电子轰击有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)是一种新型的真空-固体混合型微光夜视器件,而调制传递函数(modulation transfer function,MTF)作为EBAPS的性能参数之一,能够反映成像系统对不同频率成分的传递能力,但目前国内缺少相应的测试手段.因此,为了表征并评价EBAPS的成像质量,基于像增强器狭缝法测试MTF的原理,设计并搭建了一套EBAPS的MTF测试系统.通过驱动EBAPS器件,利用USB接口将采集到的数据传输至上位机进行图像分析,对狭缝图像进行处理获得线扩散函数(line spread function,LSF),经离散傅里叶变换后得到相应的调制传递函数曲线.在狭缝靶标处照度为 2×10-2 lx时,一定范围内随着电压升高,EBAPS的MTF先升高后降低,且在外加-1000 V时取得最大值.在光成像模式下,微调狭缝与传感器成像面的相对位置,连续 5次测试得到几个重要频率点的MTF值的标准差均低于0.01,稳定性较好.

关键词：

调制传递函数电子轰击线扩散函数有源像素传感器成像质量

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一种医用纤维内窥镜综合镜体光效自动检测方法

李壮壮向阳安卫东黄雷...

1001-1007页

查看更多>>摘要：医用纤维内窥镜已应用于各种医疗领域,其综合镜体光效的水平会影响所接收到图像的质量,从而导致医护人员无法准确判断病灶情况.为快速有效评价纤维内窥镜在临床使用下的综合镜体光效,提出一种基于图像处理的自动检测方法.通过内窥镜光源照射高反射率标准白板,对CCD相机采集到的内窥镜图像进行图像处理,提取 90%视场处和视场中心的灰度值的比值作为边缘各点综合镜体光效,并进一步计算出内窥镜总体综合镜体光效.根据设计方法对 2支纤维内窥镜进行了 10组重复实验,并与生产商标称值进行对比分析,同时计算不确定度以及分析误差来源,验证了所设计方法的可行性.

关键词：

医用纤维内窥镜综合镜体光效图像处理自动检测

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基于红外成像的FDM打印轨迹测量及质量评价方法

张月桐陈文亮王向军刘峰...

1008-1018页

查看更多>>摘要：熔融沉积型(fused deposition modeling,FDM)增材制造是一个热加工过程,打印温度与运行精度的研究是 2个相对独立的方向,红外成像中高温熔丝的形状信息通常得不到有效的利用,无法在温度监控的同时对打印设备的实时运行状态进行检测.提出了一种基于红外成像的FDM打印轨迹测量及质量评价方法,采用红外相机对FDM打印机的热加工过程进行连续测量,通过建立打印机系统坐标系与相机世界坐标系的位姿解算模型,以及动态帧间红外特征匹配的全局相机运动位姿解算模型,实现了对末端喷嘴运行位姿的实时测量,得到了精确的打印轨迹信息.在此基础上,建立了空间打印轨迹与红外图像中高温熔丝间的物像映射关系,并在图像域对打印过程中的典型缺陷进行了质量评价,其中图像处理平均耗时为 25.9 ms,红外相机位姿测量的重投影误差为 0.7像素,正常打印状态下,系统计算得到的理想打印轨迹与红外图像内高温区域的平均交并比为 0.61.实验结果表明,该方法能够对打印过程中出现的模型错位、出料异常等典型问题进行准确识别,为打印质量在线评价的相关研究提供了一种新的解决途径.

关键词：

增材制造红外成像单目视觉轨迹测量质量评价

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干涉测量中低频振动的频谱分析

吕武君韩森徐继东沈宇航...

1019-1024页

查看更多>>摘要：为了降低振动对移相干涉测量的影响,对振动信号进行频谱分析,分离出对低频振动有贡献的频谱信号,由此验证了PSI(phase-shifting interferometry)算法在 2倍移相频率处对振动更加敏感的事实.根据标准的PSI测量步骤,再结合牛顿广义二项式定理,推导出多频率振动影响因子γ,通过Matlab软件仿真了由标准PSI算法求出的相位误差以及多频率振动影响因子γ处理后的相位误差,并进行实验加以验证.实验结果显示,经γ影响因子处理后的波面RMS值和相位误差均低于PSI算法,RMS值减小22倍,相位误差减小20倍.

关键词：

干涉测量频谱分析振动频率面形误差

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航空发动机蓝宝石光纤测温技术研究

赵飞张龙赵亚萍

1025-1033页

查看更多>>摘要：在航空发动机的研制和使用中,温度参数测试技术的研究具有重要意义.因其恶劣的工作环境和狭窄的安装空间,准确高效且耐高温的测试方法非常有限,所以迫切需要研究新的测温技术.近年来,蓝宝石光纤成为高温测试的主流材料,从航空发动机温度测试需求出发,介绍了基于蓝宝石光纤的测温技术,包括光纤光栅测温技术、光纤法珀测温技术、黑体辐射测温技术以及光纤超声测温技术.重点阐述了这些技术的测试原理、测试系统及优缺点,并对其在航空发动机应用的可行性进行了分析,最后对蓝宝石光纤温度测试技术的未来研究方向进行了展望,为后续的研究和应用奠定了基础.

关键词：

航空发动机蓝宝石光纤光纤光栅光纤法珀黑体腔辐射测温光纤超声测温

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轻量化铝反射镜拓扑优化与加工试验研究

张楚鹏杨贤昭陈肖

1034-1041页

查看更多>>摘要：铝反射镜在航空航天和空间遥感卫星领域中广泛应用,为了提高铝反射镜的轻量化率,降低民用商业遥感卫星的发射成本,设计了一种背部开放式、三角形孔结构和三点支撑形式的轻量化铝反射镜.在此结构基础上,首先以质量最小为优化目标,以反射镜背部加强筋的厚度和加强筋的布局为优化对象,以柔度最小为响应约束,应用有限元法对反射镜背部加强筋的厚度进行尺寸优化和加强筋的布局进行拓扑优化,得到的铝反射镜轻量化率超过 63%;然后设计了工装夹具进行单点金刚石车削加工试验;最后使用激光干涉仪检测反射镜的面形精度.检测结果表明:反射镜的面形值PV(peak to valley)为1.48 μm,能够满足民用商业遥感卫星的使用要求.

关键词：

铝反射镜轻量化率拓扑优化单点金刚石车削

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可见近红外波长标准物质的研制

张振元陈新华冯国进张巧香...

1042-1048页

查看更多>>摘要：为拓宽标准物质波段范围,采用物化性能稳定的掺杂有镨钕稀土元素的玻璃作为可见波长的标准物质的原材料,同时采用物化性能稳定的聚苯乙烯片(厚度 1 mm)作为近红外波长的标准物质的原材料,利用二者互不影响的特点,并且将其叠加使用会拓展波段范围,由此研制了可见近红外波长标准物质.以F检验法对样品的均匀性进行了检验,用线性拟合法对样品的稳定性进行考察,通过溯源至国家基标准的方式解决了溯源性,确定了标准物质中的波段范围为430 nm～2 550 nm,不确定度为0.1 nm～1.0 nm.弥补了当前标准物质中波段范围覆盖太窄的缺陷.

关键词：

可见近红外波长标准物质吸收峰测量不确定度

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