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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

    基于深度学习的低照度图像增强算法综述

    李紫薇刘金龙杨慧珍张之光...
    1095-1107页
    查看更多>>摘要:在弱光条件下拍摄的图像往往存在亮度和对比度较低、颜色失真和噪声较大等特点,严重影响人眼的主观效果,极大地限制了高阶视觉任务的性能.低照度图像增强(low illuminance image enhancement,LIIE)旨在改善这类图像的视觉效果,为后续处理提供有利条件.在诸多低照度图像增强算法中,基于深度学习的低照度图像增强成为最新的解决方案.首先梳理了基于深度学习的低照度图像增强的代表性方法;其次介绍了现有低照度图像数据集、损失函数和评价指标;再次通过基准测试与实验分析,进一步对现有基于深度学习的低照度图像增强算法进行全面评估;最后对目前研究进行总结,并对低照度图像增强的发展方向进行讨论和展望.

    低照度图像图像增强深度学习损失函数基准测试

    二氧化硫遥感监测紫外连续变焦镜头光学设计

    尚涵孟祥翔邱明杰
    1108-1114页
    查看更多>>摘要:为了满足大气二氧化硫遥感监测在不同距离下高清晰度成像的使用需求,设计了一种连续变焦紫外镜头.通过对变焦系统高斯光学解的理论分析,选取四组元正组补偿机械变焦初始结构,计算了二组元机械补偿变焦系统变倍组求解的3个区间,得到了变倍组与补偿组的光焦度分配;根据大气二氧化硫对紫外光的吸收特性,确定工作波段为250 nm~340 nm;利用Zemax光学设计软件设计了变倍比为10、F数为4、总长431.5 mm的紫外连续变焦光学系统,并使用Matlab软件绘制了变倍组与补偿组的运动曲线.模拟结果表明:系统的焦距范围为25 mm~250 mm,短焦视场范围0°~7.67°、中焦视场范围0°~1.45°、长焦视场范围0°~0.77°,变焦过程中传递函数在107lp/mm下均大于0.3,畸变均小于1%,弥散斑半径小于5.5 μm.本系统适用于船舶尾气、工业生产烟囱尾气等多种场景的二氧化硫监测.

    二氧化硫监测紫外成像连续变焦镜头光学设计

    基于自由曲面反光杯的LED阵列系统优化设计

    吴铭扬张巧芬王桂棠吴黎明...
    1115-1124页
    查看更多>>摘要:针对当前机器视觉检测中存在目标面照明均匀度较低与能量利用率不足问题,本文首次提出运用LED自由曲面反光杯取代普通二极管进行阵列排布,并优化出最优间距,实现对目标面中心照度的补偿,减少大角度光源的损耗,提升在光源阵列系统中的照明均匀度与能量利用率.首先从理论上分析在自由曲面反光杯光源阵列中,光源之间最优间距分别与半光强角和目标面距离之间的关系,然后计算出自由曲面反光杯阵列分别为矩形,环形,三角形时的最优间距,同时运用普通二极管进行相应阵列实验对比分析.实验结果表明:在3种阵列形式下自由曲面反光杯阵列光源系统的能量利用率高于70%,照明均匀度高于89%,与普通二极管阵列相比,能量利用率至少提升了 58.6%,照明均匀度至少提升了 12.8%.其中,自由曲面矩形阵列光源整体光源照度最高,能量利用率最佳为74.2%,与普通二极管阵列相比提升了 61.9%;自由曲面环形阵列光源照明均匀度最好,照明均匀度最佳为94.1%,与传统二极管阵列相比提升了 15%.最终实验结果得出,采用LED自由曲面反光杯光源进行阵列组合,可使整体光源效果得到显著提升.

    自由曲面反光杯斯派罗法则阵列组合照明均匀度能量利用率

    机载光电系统外置被动隔振平台设计与分析

    曹尹琦宁飞杜言鲁王乐...
    1125-1131页
    查看更多>>摘要:针对某无人直升机光电系统,开展基于Hexapod构型的外置被动隔振平台设计与验证.建立Hexapod隔振平台动力学模型,完成了隔振平台参数化建模,并基于Adams和Simulink联合仿真进行数字样机仿真分析,验证了模型的准确性;对研制的工程样机进行了扫频测试和线/角耦合响应测试.测试结果表明:隔振平台三方向线性激励固有频率均小于8 Hz,能够实现对直升机平台主振频点振动衰减,且耦合角摆动响应均方根值(root mean square,RMS)值小于200 prad.最后完成了外场挂飞试验测试,证明隔振平台工程样机满足使用要求.

    Hexapod隔振平台光电系统隔振模型动力学

    液体颗粒测量技术鞘流系统的设计与仿真

    王奋斗佟首峰张鹏许丽...
    1132-1137页
    查看更多>>摘要:液体颗粒测量技术是基于光散射法或光阻法,对液体中含有的颗粒物的粒径和数量等进行分析检测的技术.针对液体颗粒测量技术对测量精度的要求,基于流体动力聚焦原理,利用SolidWorks软件设计了用于液体中颗粒测量的鞘流系统模型.通过COMSOL的流体计算模块对该模型进行流体仿真计算,对聚焦流宽度的变化和系统对颗粒的聚焦性能进行仿真.仿真结果表明:该鞘流系统对样品流的聚焦性能与理论推导的一致,并且在样品流速度为0.1 m/s时,可将其聚焦到0.24 mm的宽度.并利用COMSOL颗粒追踪模块对该宽度下的颗粒轨迹进行仿真,实现了对颗粒的有效聚焦.在此基础上,对颗粒流经检测区时的状态进行分析,得出了重合误差的影响因素,对液体颗粒测量技术鞘流系统的实际设计具有一定的理论指导意义.

    颗粒测量鞘流技术重合误差流体动力聚焦

    用于地表温度探测10μm~11μm带通滤波器的研制

    付秀华任开发王奔潘永刚...
    1138-1146页
    查看更多>>摘要:多谱段光谱成像仪搭载长波红外探测器可以提供空间高分辨率的地表温度信息,研究地表温度在全球能量平衡和气候变化中具有重要意义.本文采用10µm~11 μm滤波器作为红外探测器的窗口进行地表温度探测,分别采用Ge和ZnS作为高低折射率材料,在Ge基板上设计一种宽截止、高透射的长波红外带通滤光膜;采用真空镀膜技术在Ge板两面分别制备长波通和短波通滤光膜以实现带通,其中Ge和ZnS薄膜分别以电子束和电阻热蒸发的方式沉积,膜厚采用晶控仪控制,通过Matlab软件建立膜厚沉积数学模型,模拟并修正多层膜的Tooling以减少厚度误差.测试结果表明:10μm~11μm波段平均透射率达到94.3%,透射区波纹幅度为1.6%;4 μm~9.5 μm和11.5 μm~16 μm波段平均透射率小于0.1%,各项耐环境测试表明滤波器满足使用要求.

    光学薄膜长波红外带通滤波器厚度误差

    共相装置镜面组件模态测试及动力有限元修正

    莫宇霄周子夜范晨光杨宇静...
    1147-1157页
    查看更多>>摘要:为了抑制微振动对拼接式望远镜成像的影响,针对共相装置镜面组件进行了模态测试及动力有限元修正.由于其结构和接触复杂,将模型进行了简化;基于模态测试结果,采用改进正交模型-正交模态法(improve cross mode-cross mode method,ICMCM)对有限元模型进行动力修正;对修正后模型进行了阶跃响应求解,并与实测结果对比,以验证模型修正的有效性.测试结果表明:修正后的模型一阶频率误差由5.2%下降至0.2%,阶跃响应与仿真6个测试点的位移峰值、峰值时间基本一致,位移峰值最大误差为8.8%.研究结果表明,将镜面组件简化后再通过ICMCM法修正,在提升计算效率的同时可保持模型的准确性.

    模态测试有限元修正共相装置改进正交模型-正交模态法

    基于双光子吸收的宽谱光源关联特性测量方法

    刘伟侯利冰吴英春李占明...
    1158-1163页
    查看更多>>摘要:以"鬼成像"为代表的关联成像具有新颖的物理现象和潜在的应用价值,已经吸引了众多学者的研究兴趣,其中光源关联特性的测量显得格外重要.然而,热光光源(太阳光、钨丝灯光)的相干时间太短,以至于无法采用现有探测器直接测量,阻碍了被动关联成像技术的发展.对此,基于虚能级极短寿命的超快时间分辨能力的双光子吸收过程,提出使用光子计数型光电倍增管探测器,采用迈克尔逊干涉仪对谱宽为15 0 nm的超连续激光的关联特性进行测量,测得的相干时间为60 fs、峰背比为2.6:1,与理论预测一致,此外,与自发辐射光源(峰背比4:1)和脉冲光(峰背比8:1)的二阶关联函数相比,超连续激光的关联函数的峰背比展示出了不同的结果(峰背比2.6:1),基于双光子吸收过程测量光源关联特性的方法给识别不同种类的光源提供了一种新的途径.该方法的实验装置更加简单紧凑,为直接使用太阳光进行"鬼成像"提供了一种新思路.

    关联特性非线性光学双光子吸收计数型探测器

    红外告警设备外场标定方法

    王东张恒伟邹前进彭锦超...
    1164-1169页
    查看更多>>摘要:介绍了红外辐射标定方法,分别用近距离直接扩展源法、远距离小源法对红外告警设备开展外场标定,并进行了验证及误差分析.结果表明,在10℃~50℃温度范围,近距离直接扩展源法的相对标定误差在5.67%~15.73%之间;远距离小源法在37m处的相对标定误差在1.38%~5.72%之间,在63 m处的相对标定误差在10.34%~29.66%之间,说明对于采取周扫方式工作的红外告警设备,在适当的距离处,远距离小源法是外场标定的有效方法.

    红外告警设备标定辐射特性响应关系

    基于投影分割的激光告警光斑中心快速提取算法

    武振涛张瑞李文越畅彦祥...
    1170-1178页
    查看更多>>摘要:针对现有激光告警系统中因数据处理不及时导致漏警、响应速度慢的问题,提出了一种基于投影分割的光斑中心快速提取算法,根据衍射图像中各级光斑横向均匀分布的特点,提出先向坐标轴投影,再分别计算光斑中心坐标,实现快速提取的方法.将该算法部署到FPGA硬件系统,使告警系统能够在一帧图像传输周期内完成光斑中心坐标提取任务,提高了图像处理效率,进而实现高效告警.经实验证明,该算法光斑中心坐标提取最大误差为1个像素,告警系统响应时间为17.453 ms.该方法通过优化图像处理算法,缩短了告警设备响应时间,实现了对来袭激光快速、准确的告警.

    激光告警投影分割图像处理FPGA