光學(xué)技術(shù)最新期刊目錄

已知窗口形狀的被動(dòng)非視域成像————作者：孫佳科;王維東;

摘要：非視域成像是對(duì)視線外場景進(jìn)行成像，可以分為主動(dòng)非視域成像和被動(dòng)非視域成像。主動(dòng)非視域成像使用主動(dòng)光源及探測器對(duì)非視域場景進(jìn)行成像。被動(dòng)非視域成像則依賴于場景發(fā)出的光或反射光，利用物體、墻角和窗口對(duì)非視域場景進(jìn)行成像。現(xiàn)有利用窗口進(jìn)行被動(dòng)非視域成像的方法只針對(duì)矩形窗口，需要已知窗口形狀、尺度和位置。然而現(xiàn)實(shí)生活中窗口形狀各異，且很難得到其精確尺度和位置。為此，提出一種已知窗口形狀的被動(dòng)非視域成像方法...

基于全變分與深度去噪網(wǎng)絡(luò)的壓縮超快攝像重構(gòu)方法————作者：龍佳樂;李英榮;丁毅;馬釗;張建民;許彬;

摘要：利用壓縮超快攝像技術(shù)，有希望以極高的時(shí)間分辨率揭示飛秒激光脈沖在介質(zhì)中的瞬態(tài)散射過程。然而，基于兩步迭代收縮/閾值算法(TwIST)的壓縮超快攝像重構(gòu)由于受到欠采樣策略引起的超高數(shù)據(jù)壓縮率影響，存在圖像重構(gòu)質(zhì)量不高、結(jié)果不穩(wěn)定等問題。為克服這些問題，本文提出了一種交替使用全變分(TV)與深度去噪網(wǎng)絡(luò)(FastDVDNet)結(jié)合的即插即用廣義交替投影框架重建算法，以改善壓縮超快攝影的圖像質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)...

基于BRDF與NIQE的非視域目標(biāo)重建————作者：王鈺鋒;隋國榮;

摘要：針對(duì)被動(dòng)非視域目標(biāo)重建工作中的光學(xué)傳輸模型仍未完善、重建算法的相關(guān)參數(shù)尚不明確等問題，提出了一種基于BRDF的光學(xué)傳輸模型以及一種基于NIQE的融合FISTA算法。基于BRDF建立被動(dòng)非視域場景下的光學(xué)傳輸模型，對(duì)模型離散化并建立數(shù)據(jù)保真項(xiàng)與數(shù)據(jù)平滑項(xiàng)的目標(biāo)函數(shù)，使用NIQE作為指標(biāo)融合FISTA迭代算法求解優(yōu)化問題得到最優(yōu)重建結(jié)果。MNIST手寫數(shù)字集的重建結(jié)果的PSNR為11.34dB,而SS...

基于ESPCN的離散余弦變換單像素成像方法————作者：潘劍;龍佳樂;張建民;黎在銘;黃昊銘;

摘要：單像素成像是一種通過少量像素測量重建圖像的技術(shù)，具備高度靈活性。然而由于每個(gè)像素是間接測量的，圖像重建質(zhì)量可能不如傳統(tǒng)直接成像技術(shù)。文章提出了一種將離散余弦變換(DCT)與高效亞像素卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ESPCN)相結(jié)合的單像素成像方法。通過DCT對(duì)少量像素測量進(jìn)行頻域分解，獲取低分辨率的頻域特征表示，保留了關(guān)鍵的頻率信息。ESPCN通過亞像素卷積層將低頻特征映射到高分辨率圖像，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量重構(gòu)。仿真...

基于波前編碼的共形整流罩剩余像差抑制方法研究————作者：林琳;鄒博琳;張佳良;朱崇輝;于佳倩;孫朝范;

摘要：共形整流罩空氣動(dòng)力學(xué)性能良好，但其自身結(jié)構(gòu)特性會(huì)引入隨視角變化的動(dòng)態(tài)像差，導(dǎo)致共形光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)下降。針對(duì)該問題，提出了使用波前編碼技術(shù)來抑制共形整流罩剩余像差的方法。利用傳統(tǒng)的非球面固定校正器對(duì)共形整流罩的動(dòng)態(tài)像差進(jìn)行初步校正，然后在共形光學(xué)系統(tǒng)的出瞳面插入設(shè)計(jì)優(yōu)良的相位掩膜板實(shí)現(xiàn)剩余像差的抑制。通過PSF、Strehl比以及圖像仿真等驗(yàn)證了該方法的可行性。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，該方法能夠有效減少光學(xué)元件...

基于網(wǎng)格矢高的自由曲面反射鏡設(shè)計(jì)方法————作者：林藝華;李剛;徐偉龍;閆棟;趙一軒;

摘要：自由曲面在緊湊型復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)中占有重要地位，自由曲面設(shè)計(jì)及自由曲面描述方法是自由曲面應(yīng)用的關(guān)鍵。文章提出基于網(wǎng)格矢高的自由曲面設(shè)計(jì)方法，以光線為研究對(duì)象，將成像和非成像相結(jié)合，利用非成像理論計(jì)算自由曲面離散點(diǎn)坐標(biāo)，將其擬合為自由曲面作為基底曲面，將離散點(diǎn)與基底曲面的偏差設(shè)為補(bǔ)償量，然后利用成像光學(xué)理論同時(shí)優(yōu)化基底和補(bǔ)償量，直到滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。利用該方法設(shè)計(jì)了一個(gè)自由曲面反射鏡光學(xué)整形系統(tǒng)，照度均...

應(yīng)用于梯度折射率測量的長波紅外干涉儀————作者：張祐誠;鄭東暉;黃一飛;李晶晶;陳磊;

摘要：紅外梯度折射率材料折射率大且折射率變化大，導(dǎo)致干涉條紋密度大且密度變化大。為了精確測量紅外梯度折射率材料，研究了一種λ=10.6μm紅外馬赫-曾德爾干涉儀，設(shè)計(jì)了一種變焦、定焦同步成像方案，解決了材料大梯度分布情況下條紋過密導(dǎo)致的難以測量難題，通過測量紅外梯度折射率材料的透射波前從而得到其折射率分布。利用該干涉儀測量厚度為2mm的軸向梯度折射率樣品和厚度為9mm的徑向梯度折射率樣品，得到兩樣品折射...

高斯脈沖激光燒蝕鈦合金熱效應(yīng)分析研究————作者：姜永霞;李隆;程雨露;余天錫;文君瑤;張春玲;

摘要：利用多物理場耦合分析軟件對(duì)激光作用于金屬材料TC4材料時(shí)的熱效應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，從熱傳導(dǎo)理論出發(fā)，構(gòu)建了高斯分布脈沖激光單點(diǎn)作用TC4材料的二維軸對(duì)稱瞬態(tài)物理模型，建立了鈦合金表面激光加工溫度場分布理論模型。通過論述激光燒蝕金屬表面主要發(fā)生的激光加工機(jī)理和物理現(xiàn)象，建立了激光燒蝕金屬材料表面的理論模型以及求解材料溫度場分布的熱傳導(dǎo)方程，并通過有限元仿真進(jìn)行研究，得到了光斑半徑、激光功率、激光脈寬...

鈥激光結(jié)石消融效率影響因素探究————作者：陳明惠;許詩怡;談維杰;汪宏旺;王援柱;王成;項(xiàng)華中;

摘要：為了提高鈥激光碎石術(shù)的結(jié)石的消融質(zhì)量和消融效率，減少手術(shù)時(shí)間，探究了鈥激光脈沖峰值功率、光纖芯徑和工作距離對(duì)于鈥激光消融效率的影響。首先搭建了一個(gè)體外模型裝置模擬輸尿管內(nèi)鈥激光碎石的過程，實(shí)驗(yàn)使用250mg的正方體石膏模型來代替人體結(jié)石。接著確定了實(shí)驗(yàn)所需的參數(shù)，鈥激光功率選擇10W、12W、20W和24W,脈沖持續(xù)時(shí)間為200μs和800μs,光纖使用272μm以及550μm,工作距離從0mm到...

室內(nèi)定位光通信平衡碼編解碼設(shè)計(jì)————作者：姚迪昌;欒新源;艾佳銘;

摘要：可見光通信定位技術(shù)在無線通信技術(shù)中極具發(fā)展?jié)摿�和�?yīng)用前景；為了提高可見光通信(VLC)在室內(nèi)定位的效率及其應(yīng)用范圍，研究構(gòu)建了一種室內(nèi)定位光通信平衡碼編解碼系統(tǒng)；系統(tǒng)首先基于LED燈具的特性，開發(fā)了一套光條形碼編碼系統(tǒng)，利用光信號(hào)的周期性特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。隨后，引入了先進(jìn)的YOLOv8算法對(duì)發(fā)出的循環(huán)可見光編碼進(jìn)行精確定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼周期的精準(zhǔn)捕捉。此外，系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一種包含傾斜矯正和誤差修正技術(shù)...

大氣湍流下激光通信的波前還原研究————作者：閆麗娟;梁冰;

摘要：大氣湍流下激光通信易出現(xiàn)相位波動(dòng)和光束漂移的現(xiàn)象，導(dǎo)致自由空間激光通信的誤碼率升高。針對(duì)此問題，提出一種基于深度學(xué)習(xí)的大氣湍流下激光通信波前還原方法。使用卷積長短時(shí)記憶模型提取激光波前序列的時(shí)空特征，對(duì)激光波前的相位波動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)；對(duì)ConvLSTM模型進(jìn)行改進(jìn)，使其具有捕捉波前移動(dòng)的能力，從而捕獲大氣湍流下激光束漂移的信息；結(jié)合生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)對(duì)所提神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，再用訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)對(duì)接收的光束波前進(jìn)行...

基于雙飛秒光學(xué)頻率梳的CO₂光譜測量————作者：李刻泰;李曉峰;夏傳青;武騰飛;楊永軍;蔡靜;

摘要：文章研究了基于近紅外雙光梳光譜測量技術(shù)的CO₂濃度測量方法。實(shí)驗(yàn)采用兩臺(tái)中心波長為1550nm的飛秒光學(xué)頻率梳，通過同步精密鎖定的雙光梳光譜系統(tǒng)，選用1572nm波段的CO₂吸收譜線進(jìn)行測量。結(jié)果顯示，測量的CO₂濃度誤差為4.27%,光譜分辨率達(dá)到113MHz。研究驗(yàn)證了雙光梳系統(tǒng)在近紅外波段CO₂測量的可行...

低滲透砂巖儲(chǔ)層孔隙度的太赫茲成像表征————作者：苗昕揚(yáng);熊舒潔;安天天;劉學(xué)聰;趙昆;

摘要：以松遼盆地扶余油層為研究對(duì)象，結(jié)合巖石學(xué)特征，采用反射式太赫茲(THz)光譜成像技術(shù)對(duì)來自不同井位、深度的10個(gè)致密砂巖樣本進(jìn)行孔隙分布表征。結(jié)果表明，受孔隙非均勻分布的影響，THz反射率在樣本不同位置展現(xiàn)出顯著差異。基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)孔隙度的精準(zhǔn)量化，并構(gòu)建了基于有效介質(zhì)理論的孔隙度量化評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本整體孔隙度的定量分析及孔隙分布可視化，有望為深入理解儲(chǔ)層滲流機(jī)制及優(yōu)化開采方案設(shè)計(jì)提...

基于攝影測量的機(jī)器人移動(dòng)跟蹤測量系統(tǒng)————作者：夏常青;吳龍;彭文君;陸冠含;

摘要：如何提高測量范圍與多位姿測量數(shù)據(jù)融合精度是實(shí)現(xiàn)大構(gòu)件高精度測量的關(guān)鍵。文章設(shè)計(jì)了一種基于攝影測量的機(jī)器人移動(dòng)跟蹤測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大范高精度多位姿測量數(shù)據(jù)融合，完成了高速列車車體的測量。具體地，針對(duì)高速列車車體尺寸達(dá)25m×4m×4m,單測量設(shè)備范圍有限的問題，系統(tǒng)通過機(jī)器人抓取結(jié)構(gòu)光設(shè)備與導(dǎo)軌對(duì)機(jī)器人的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)大范圍的測量。為了實(shí)現(xiàn)多位姿下高精度測量數(shù)據(jù)融合，系統(tǒng)通過多個(gè)單目相機(jī)跟蹤測量相機(jī)...

離焦量誤差對(duì)相位變更法波前傳感精度的影響及解決方法————作者：余日輝;胡新奇;付德軒;李秉宸;

摘要：以離焦作為相位變更方式的經(jīng)典相位變更法波前傳感方法，要求離焦量準(zhǔn)確已知，這一要求在很多應(yīng)用中不易被滿足，給實(shí)際應(yīng)用帶來不便。針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中可能存在的離焦量誤差問題，仿真分析了離焦量誤差對(duì)經(jīng)典相位變更法波前傳感精度的影響，以及對(duì)誤差評(píng)價(jià)函數(shù)的影響，進(jìn)而提出了基于誤差評(píng)價(jià)函數(shù)的離焦量搜索算法，以解決離焦量不準(zhǔn)確的問題，方便實(shí)用。論文還通過大量仿真驗(yàn)證和統(tǒng)計(jì)分析，驗(yàn)證并分析了該方法的可行性和性能水平

基于傅里葉紅外光譜分光的橢偏薄膜測量技術(shù)————作者：吳傳超;蘇宏錦;張治祥;張佳瑩;薛鵬;張瑞;

摘要：隨著半導(dǎo)體集成電路、平板顯示、光伏太陽能等技術(shù)的發(fā)展，在紅外波段具有優(yōu)良光學(xué)特性的薄膜材料被廣泛應(yīng)用，而薄膜厚度的高精度測量將直接對(duì)器件的加工質(zhì)量產(chǎn)生影響。光譜橢偏技術(shù)是一種非接觸式、高精度的薄膜測量技術(shù)，是其檢測的最好手段。但現(xiàn)有光譜橢偏儀主要集中在可見-近紅外波段，無法滿足中紅外光學(xué)薄膜的測量要求。為此，提出一種采用傅里葉光譜分光模式和多方位補(bǔ)償器相結(jié)合的紅外光譜橢偏薄膜測量技術(shù)。結(jié)合橢偏測量...

基于單運(yùn)動(dòng)組元的雙視場像方遠(yuǎn)心顯微鏡設(shè)計(jì)————作者：楊玉霞;王艷云;

摘要：針對(duì)芯片和航空零部件等精密制造業(yè)中的高精度跨尺度檢測問題，提出了一種基于單運(yùn)動(dòng)組元的雙視場像方遠(yuǎn)心顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)。首先，對(duì)變倍顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的成像原理進(jìn)行了理論分析，并建立了基于單運(yùn)動(dòng)組元的像方遠(yuǎn)心變倍成像數(shù)學(xué)模型。然后，基于該變倍成像模型提出了一種光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的解算方法，并對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行解算。最后，利用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件Zemax進(jìn)行透鏡替換和優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了一個(gè)共口徑雙視場像方遠(yuǎn)心顯微...

超低雜散光同軸四反光學(xué)系統(tǒng)————作者：桑海龍;鄭陽;李延偉;謝新旺;謝虹波;劉華秋;

摘要：為適應(yīng)衛(wèi)星遙感載荷輕量化和小型化的需求，基于同軸四反光學(xué)系統(tǒng)初級(jí)像差理論，采用偶次非球面反射鏡，設(shè)計(jì)了一種大視場、長焦距的同軸四反光學(xué)成像系統(tǒng)。系統(tǒng)視場角±2.5°,焦距550mm,總長度210mm。調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)值優(yōu)于0.2@100lp/mm,±2.5°視場內(nèi)最大畸變?yōu)?.7%,±1.5°視場內(nèi)最大畸變?yōu)?.27%。與傳統(tǒng)±1.5°視場同軸四反光學(xué)系統(tǒng)相比，主四鏡共體加工簡化了裝配難度而...

融合LiDAR點(diǎn)云與單目視覺的可變高目標(biāo)物高度測量————作者：鄧龍寶;陳茂霖;潘建平;姬翠翠;

摘要：傳統(tǒng)單目視覺測高方法普遍對(duì)相機(jī)架設(shè)姿態(tài)有所限制，且缺乏對(duì)于離地物體高度測量的研究。針對(duì)該問題，提出了一種創(chuàng)新性的高度測量方法。該法融合LiDAR點(diǎn)云和單目視覺技術(shù)，以幾何成像學(xué)為理論依托，結(jié)合所測目標(biāo)物點(diǎn)云數(shù)據(jù)先驗(yàn)知識(shí)，根據(jù)幾何變換得到一種任意平面上物體高度的測量方法，且可精確監(jiān)測物體隨時(shí)間變化的高度。使用型號(hào)為Xiaomi 13的小米智能手機(jī)為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并對(duì)5個(gè)棱鏡的高度進(jìn)行了三輪的調(diào)整與測量。...

磁光晶體式光纖電流傳感器的設(shè)計(jì)及微電流測量————作者：姚鵬輝;王國萍;張雷;周俊楠;賈英新;馬鐵軍;靳曄;

摘要：為了實(shí)現(xiàn)微弱電流的智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測，基于法拉第效應(yīng)，利用磁光晶體作為傳感元件制作光纖電流傳感器，具有維爾德常數(shù)大、靈敏度高、體積小、便于集成等優(yōu)勢。通過瓊斯矩陣推導(dǎo)并分析了磁光晶體式光纖電流傳感器的解調(diào)機(jī)理，搭建了基于磁光晶體偏振型光纖電流傳感器的微弱電流測量系統(tǒng)；在偏振分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出雙光路自平衡差分測量的方法消除兩光路損耗系數(shù)的不相等，得到了實(shí)際應(yīng)用中偏振型光纖電流傳感器的解調(diào)表達(dá)式，使靈...

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