光電工程最新期刊目錄

內窺鏡下提高出血點可見性的飽和度色調映射算法————作者：宋萌;倪旭翔;王立強;袁波;陳可;張基強;

摘要：針對內窺鏡手術中淹沒性出血點可見性差影響止血操作時間的問題，提出了一種4LED照明結合飽和度-色調映射算法的出血點增強顯示方法。該方法使用對粘膜組織和不同濃度血液成像具有特異性的4個窄帶LED進行同步照明，以代替傳統的氙燈光源實現彩色成像；然后在xyY顏色空間中，對彩色圖像的飽和度信息進行拉伸后再向色調映射，進而有效提升淹沒性出血點與出血點周圍區域的色差。針對動物材料的硬鏡體外實驗結果表明，飽和度...

融合動態特征增強的遙感建筑物分割————作者：肖振久;田昊;張杰浩;曲海成;

摘要：針對遙感地物建筑物圖像目標尺度差異大、樣本空間分布不均衡、地物邊界模糊、場景區域跨度大所導致的分割效果不佳問題，本文提出一種融合動態特征增強高精度遙感建筑物分割算法。首先，構建New＿GhostNetV2網絡,利用自適應上下文感知卷積，增強算法對樣本空間特征的捕捉能力。其次，采用Ghost Convolution結合跳躍連接和特征分支策略設計多層級信息增強模塊，增強特征整合。隨后引入級聯注意力CG...

金屬管件表面微尺度磕碰傷的卷積神經網絡模型構建————作者：劉子豪;陶國好;薛峰;鹿業波;楊俊;

摘要：金屬管件表面微小缺陷低檢出率是工業零部件檢測中面臨的關鍵問題。針對此問題，本文構造一種改進YOLOv9-MM模型，以提高小目標檢測的準確性。設計了一種針對精密金屬管件的圖像實時采集系統，采用環形光源結合遠心鏡頭，可實現管件表面的全角度覆蓋，消除缺失區域導致的漏檢問題；引入淺層網絡的特征圖，結合Dysample上采樣模塊，實現深度特征的動態融合；通過改進損失函數，提高小目標檢測的準確率。結果表明，所...

Risley光柵跟瞄系統指向誤差分析————作者：董云沖;李小明;陳希來;楊盛;付越;

摘要：Risley光柵跟瞄系統主要由兩片旋轉的偏振光柵組成，光源經過偏振光柵衍射后實現在圓錐形范圍內的光束指向，進而對目標進行捕獲、跟蹤。而指向精度作為Risley光柵跟瞄系統的重要指標，不僅受伺服與光學系統影響，還受Risley光柵跟瞄系統中雙光柵轉臺的天線安裝位置精度以及軸系裝配誤差等系統誤差影響。為此，本文主要對Risley光柵跟瞄系統中的各系統誤差源及其造成的指向誤差進行分析，首先建立系統誤差數...

基于異常樣本檢測的葉片修復機器人手眼標定優化方法————作者：楊文;沙玲;范狄慶;張海峰;白家宇;

摘要：為了降低葉片修復機器人視覺系統中隨機誤差對手眼標定的影響，提出了一種基于異常樣本檢測的手眼標定優化方法。首先，建立手眼矩陣的線性方程，通過奇異值分解(SVD)求解手眼矩陣的初始值；隨后，利用初始值對樣本進行反演操作，并基于Z-分數檢測和剔除異常樣本，以獲取更高準確性的手眼矩陣；最后，將得到的手眼矩陣作為優化的初始值，采用單位四元數表示旋轉，并使用Levenberg-Marquardt算法對初始值進...

融合Transformer自適應特征選擇的結直腸息肉分割————作者：梁禮明;康婷;王成斌;陳康泉;李俞霖;

摘要：針對結直腸息肉分割中區域誤分割和目標定位精度不足等挑戰，本文提出一種融合Transformer自適應特征選擇的結直腸息肉分割算法。首先通過Transformer編碼器提取多層次特征表示，涵蓋從細粒度到高層語義的多尺度信息；其次設計雙重聚焦注意力模塊，通過融合多尺度信息、空間注意力和局部細節特征，增強特征表達與辨識能力，顯著提升病灶區域定位精度；再次引入分層特征融合模塊，采用層次化聚合策略，加強局部...

改進YOLOv8的焊縫表面缺陷檢測算法————作者：張潤梅;潘晨飛;陳梓華;陳中;袁彬;

摘要：針對復雜背景下焊接缺陷特征不明顯、背景信息復雜，導致傳統缺陷檢測算法在實際應用中精度不佳，特征丟失等問題，本文提出一種改進自YOLOv8的焊縫表面缺陷檢測算法(GD-YOLO)。模型首先引進特征提取模塊與卷積模塊融合，增強模型信息的提取能力；然后在頸部網絡中嵌入Slim-Neck結構并在特征融合階段引用上采樣算子CAFARE，輔助增強模型性能；其次，改進注意力機制模塊，使之在不顯著增加計算負擔的情...

慣性穩定平臺中的雙觀測器寬頻擾動抑制技術————作者：邊啟慧;苗青青;唐濤;馬浩統;

摘要：如何增強光學載荷與運動平臺間的主動隔振能力一直是光電跟蹤系統面臨的難題。提出一種雙觀測器方法實現慣性穩定平臺中的寬頻擾動抑制。雙觀測器方法包含兩方面：其一，經典誤差觀測器通過低通濾波器的設計而具有較強的低頻抑制能力；其二，飽和加速度擾動觀測器根據自身穩定性條件調整飽和閾值與濾波器帶寬，改善其擾動抑制特性并完成對中高頻擾動的抑制。雙觀測器綜合了二者的優勢，同時分析了兩種觀測器間的相互作用以更好地參數...

融合邊緣特征與細節感知網絡的YOLOv8s髖關節關鍵點檢測算法————作者：呂佳;段訓祿;陳欣;

摘要：髖關節關鍵點的準確識別對于提高發育性髖關節發育不良診斷精度具有重要意義。然而，在兒童髖關節X射線圖像中，關鍵點所在的骨骼區域通常對比度低和邊緣模糊，導致邊緣特征不明顯。同時，在特征提取過程中，下采樣操作會進一步弱化邊緣信息。此外，關鍵點鄰域內的關鍵結構易受背景干擾，這些因素均限制了關鍵點的精確定位。為此，本文提出了一種融合邊緣特征與細節感知網絡的YOLOv8s髖關節關鍵點檢測算法。該算法在網絡中設...

大口徑ULE分塊鏡曲率半徑調整能力分析————作者：趙凱倫;宋劉幸;孫德偉;黃巧林;田國梁;賀金平;胡瑞;

摘要：針對未來大口徑分塊光學系統在軌變構重構問題，提出一種大范圍曲率可調的輕量化設計方法。首先分析了壓電陶瓷材料特性與熱應變本構方程之間的關系，推導出壓電應變可以由熱應變精確等效，并根據撓性曲線方程解算出壓電陶瓷變形量，由此實現對邊距離為510 mm、曲率半徑為9000 mm的ULE (ultra low expansion glass)分塊鏡參數化建模。仿真結果表明：54個交錯式促動器在±20 V控制...

大口徑空間相機結構優化設計————作者：邵明東;郭疆;崔永鵬;楊利偉;周龍加;王浩;

摘要：針對大口徑空間相機成像質量受重力影響的問題，提出了通過調整結構變形量來減小光學系統在軌失調量的結構優化設計方法。首先，在分析某空間相機光學系統特點的基礎上，確定了相機主框架和反射鏡柔性支撐的結構形式。其次，以減小次鏡、三鏡、雙反鏡、調焦鏡與主鏡在重力作用下的相對剛體位移、相對傾角及面形誤差為優化目標，以光學系統對各反射鏡的穩定性公差要求為約束條件，得到了主框架桁架桿、承力筒和反射鏡柔性支撐結構的最...

復雜背景下的輕量級遙感軍用飛機目標檢測————作者：周韓蓮;葉青;劉文祺;

摘要：針對遙感圖像軍用飛機中背景復雜、目標尺度小所導致的識別精度低、計算成本高、模型體積大等問題，提出一種融合重參數化和細節增強的輕量級軍用飛機目標檢測算法YOLOv8-MA。首先，融合重參數化設計多分支梯度流通特征提取模塊，提高模型推理速度；其次，結合Efficient RepGFPN舍棄冗余模型結構，融入P2層，構建多尺度特征融合網絡，改善因過多下采樣帶來的小目標信息丟失問題；在此之上，結合群范卷積...

改進輕量化的FCM-YOLOv8n鋼材表面缺陷檢測————作者：梁禮明;陳康泉;陳林俊;龍鵬威;

摘要：針對現有鋼材表面缺陷檢測算法在資源消耗、檢測精度和效率等方面存在的不足，提出一種基于YOLOv8n的輕量級鋼材缺陷檢測算法(FCM-YOLOv8n)。該方法一是采用頻率感知特征融合網絡，高效提取并融合高頻信息，以降低計算成本并提升檢測速度；二是重構輕量化特征交互模塊(Cc-C2f)，有效保留空間和通道依賴關系，減少特征冗余，以降低模型參數量和計算復雜度；三是利用多譜注意力機制，從頻域維度減少特征信...

基于色彩空間變換的電潤濕電子紙色彩校正————作者：毛文杰;林珊玲;林堅普;梅婷;王廷雨;蔡苾芃;張建豪;林志賢;

摘要：電潤濕電子紙采用減色混色系統進行色彩顯示，色域較小，容易發生色彩失真，且依賴環境光的漫反射，亮度不足。為解決這些問題，提出一種基于彩色電潤濕的色彩空間轉換和圖像自適應增強算法。該算法將圖像從RGB色彩空間轉換到HSV空間，并使用CLAHE對飽和度進行均勻分布處理，改善色彩表現。亮度通道通過引導濾波和改進的Retinex算法進行增強，保留細節與邊緣信息，使電潤濕電子紙在相同光照下依舊保持真實視覺效果...

復雜視網膜顯微手術中器械檢測方法————作者：何昱昊;陳一巍;樊金宇;何益;史國華;

摘要：針對視網膜顯微手術中的復雜干擾情況，本文利用深度學習的方法提出一種手術器械檢測算法。首先，構建并手動標注了RET1數據集，并以YOLO框架為基礎，針對部分圖像退化，提出利用SGConv和RGSCSP特征提取模塊增強模型對圖像細節特征的提取能力。針對IoU損失函數收斂速度慢以及邊界框回歸不準確的問題，提出DeltaIoU邊界框損失函數。最后，運用動態頭部和解耦頭部的集成對特征融合的目標進行檢測。實驗...

面向SAR圖像艦船檢測的多粒度特征與形位相似度量方法————作者：李士博;肖振久;曲海成;李富坤;王晶晶;

摘要：針對合成孔徑雷達(SAR)圖像背景復雜、目標尺度變化大，尤其在小目標密集場景中容易出現誤檢和漏檢問題，提出一種面向SAR圖像艦船檢測的多粒度特征與形位相似度量方法。在特征提取階段，設計包含雙分支多粒度特征聚合結構。一個分支通過Haar小波變換對特征圖級聯分解，以擴大全局感受野，從而提取粗粒度特征；另一分支引入空間和通道重建卷積，用于捕捉細節紋理信息，以減少特征圖的上下文信息損失。兩分支通過協同利用...

片上集成光隔離器的研究進展————作者：楊宗麒;李文秀;孫鑫;黃馨瑤;楊合;張浩;黃安平;肖志松;

摘要：隨著信息時代的快速發展，光子集成芯片在光通信、量子精密測量、人工智能光計算、微波光子學等領域中的應用需求不斷增長。光隔離器作為光子集成芯片的重要組成部分，能夠有效地防止光信號的反向傳播，保證系統的穩定性和可靠性，廣泛應用于光纖通信、量子通信和激光系統等關鍵技術。本文綜述了片上集成光隔離器的研究進展，重點討論了基于磁光、聲光、電光和光學非線性效應的片上集成光隔離器的不同實現方式，探討了各自的優勢與挑...

2024年國家自然科學基金光學和光電子學學科項目申請與資助情況————作者：唐華;吳澄;

摘要：在2024年度國家自然科學基金委員會(NSFC)改革集中受理期項目申報規則與科研經費管理機制背景下，F05“光學和光電子學”學科開展資助策略變革與實踐工作。首先，本文聚焦面上項目、青年科學基金項目、地區科學基金項目、重點項目、優秀青年科學基金項目和杰出青年科學基金項目申請資助態勢，系統分析申請規模、資助比例及變化趨勢。然后，全面梳理項目申請與資助依托單位的分布情況，結合二級代碼分類，解析當前光學和...

基于連續域束縛態的全介質太赫茲超表面及其等效參數研究————作者：賈興寧;王猛;趙悅晗;趙睿琦;逯貴禎;

摘要：本研究提出了一種基于連續域束縛態(bound states in the continuum, BIC)的全介質太赫茲超表面。超表面的每個結構單元由兩個橫截面為正方形的矩形塊和襯底組成。襯底材料為石英，表面矩形塊材料為無折射率損耗的硅。矩形塊橫截面面積的改變破壞了超表面的對稱性，激發了準BIC，得到了具有極窄線寬的諧振。采用有限元方法(finite element method, FEM)和控制變...

輕量型Swin Transformer與多尺度特征融合相結合的人臉表情識別方法————作者：李艷秋;李勝趙;孫光靈;顏普;

摘要：針對Swin Transformer模型應用在表情識別上參數量過大、實時性較差和對表情中存在的復雜且微小的表情變化特征捕捉能力有限的問題，提出了一個輕量型Swin Transformer和多尺度特征融合(EMA)模塊相結合的人臉表情識別方法。該方法首先利用提出的SPST模塊替換掉原Swin Transformer模型第四個stage中的Swin Transformer block模塊，來降低模型的...

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