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水下仿生偏振成像光学系统设计

作者：刘卿卿; 居彩华; 明梅 刊期：2019年第05期

PIN光电探测器的建模与仿真分析

作者：张辉; 柯程虎; 刘昭辉 刊期：2019年第05期

为了优化PIN光电探测器响应特性,首先依据载流子速率方程,并考虑芯片寄生参量和封装寄生参量,建立光电探测器的等效电路模型。然后仿真分析了反偏电压、I区宽度、光敏面、芯片寄生电阻和电容、封装寄生电阻、电容和电感对光电探测器脉冲响应特性和频率响应特性的影响。结果表明:通过增大反偏电压,减小光敏面和寄生参量(芯片寄生电容和电阻,封装...

基于角反射镜的气体传感器

作者：肖韶荣; 华栋 刊期：2019年第05期

介绍了一种由两个角反射镜构成的气体传感器吸收池。利用角反射镜的反射特性和对光束的倾斜不敏感性,提高了吸收池的稳定性和灵敏度。用几何光学方法分析光束的传输特性。提出了探测光在单波长和双波长时的传输方程和系统的测量方程,构建了一种气体浓度检测系统。探测光在吸收池中来回传播的次数N由两个角反射镜的轴间距离决定,差分光吸收光谱(D...

金催化的硅纳米线的可控制备及光学特性研究

作者：王珊珊; 殷淑静; 梁海锋; 韩军 刊期：2019年第05期

硅纳米线是新型一维半导体纳米材料的典型代表。利用阳极氧化铝薄膜为模版复制出具有有序纳米结构的金膜,在金的催化辅助下对单晶硅进行湿法刻蚀,得到尺寸、形状、分布可控的硅纳米线阵列,并对其光学特性进行了研究。研究结果表明,金代替银作为催化剂,可以有效地抑制二次刻蚀,金的化学性质相对于银更加稳定,克服了银膜在较高的温度或较长刻蚀时...

基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统

作者：李锦; 莫巨明; 方俊键; 林浦曦; 陈肇杰; 吕泉超; 梁富念; 郑华丹; 钟永春; 方俊彬; 陈哲 刊期：2019年第05期

室内停车场是静态交通的一个重要组成部分,由于缺乏有效的室内定位技术,目前存在着泊车导航以及反向寻车困难的问题。提出一种基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统,实现了面向车辆的停车位引导和面向行人的反向寻车导航,具有定位速度快、定位精度高和"照明定位两用"的优势。实验结果及现场测试表明:该系统定位精度可达到7.5cm,可支持...

水下成像光学系统设计

作者：张欣婷; 亢磊; 吴倩倩 刊期：2019年第05期

在对目前水下成像系统现状进行调研后,分析了影响水下成像距离和成像质量的主要因素,即后向散射。突破了传统水下成像系统分视场、多探测器的成像方式,利用光学设计软件Zemax设计了一款大相对孔径、大视场的水下成像光学系统。系统只采用一个光电探测器,波长486nm~656nm,相对孔径1/1.8,视场角120°,采用9片透镜,无非球面,简化了透镜加工过程及成...

含有双层衍射光学元件的中波/长波消热差光学系统的设计

作者：杨亮亮; 赵勇兵; 陈凤; 袁得银 刊期：2019年第05期

建立了工作在一定入射角度范围内的多层衍射光学元件的复合带宽积分平均衍射效率的分析模型。基于衍射光学元件所具有的独特的消色差和消热差性质,设计了一个含有双层衍射光学元件的工作在(3.7~4.8)μm和(7.7~9.5)μm红外双波段光学系统。光学系统的焦距为200mm,F#为2。采用像元数为320×256、间距为30μm的制冷型探测器。该系统在空间频率17lp/mm时...

激光白光光源及其光学系统解析

作者：康健; 张乐; 单迎双; 陈浩 刊期：2019年第05期

任意色散周期结构的时域有限差分方法分析

作者：马立宪; 李燕茹; 陈帅; 樊振宏 刊期：2019年第05期

利用辅助微分时域有限差分法求解了任意色散周期模型的电磁波传播问题。利用共轭复数对形式对任意色散媒质进行参数拟合,并将任意色散媒质的介电常数表示成公式形式,在FDTD迭代式中引入辅助微分方程,推导出了适用于多层任意色散模型的通用递推公式,分别求解了Debye、Drude与太阳能电池周期结构模型的电磁特性仿真问题。仿真结果表明:数值计算结...

光学元件缺陷在线检测光学系统设计

作者：张文学; 王继红; 任戈 刊期：2019年第05期

为实现对望远镜系统中光学元件表面缺陷在线检测,介绍了一种用于光学元件表面缺陷检测的变焦距成像光学系统,采用机械变焦形式实现变焦功能。根据望远镜系统技术要求计算出变焦距系统的关键参数,通过Zemax软件设计并优化得到最终结果,整个变焦系统的设计实现了90mm~540mm的6倍变焦,在变焦过程中F数和像面位置保持不变,变焦系统总长为553.1mm。从...

基于U-net模型的航拍图像去绳带方法

作者：洪汉玉; 孙建国; 栾琳; 王硕; 郑新波 刊期：2019年第05期

光启云端号平台是用电缆绳索牵引气囊的,由于空中航拍摄像系统悬挂在气囊下方,摄取的图像不可避免地含有绳带信息,这些绳带信息影响图像质量,所以在场景分析和目标检测中需要剔除。提出一种基于U-net模型的绳带检测算法,引入深度可分离卷积提高计算速度,采用一种带权重的交叉熵作为损失函数,解决类别不均衡带来的收敛不稳定问题,最终的模型能够...

融合检测机制的鲁棒相关滤波视觉跟踪算法

作者：侯志强; 王帅; 余旺盛; 李宥谋; 马素刚 刊期：2019年第05期

为了解决相关滤波视觉跟踪算法在复杂场景中产生的跟踪漂移问题,提出一种融合检测机制的相关滤波跟踪框架。利用时空正则化滤波器作为跟踪器,同时使用线性核相关滤波器作为检测器。当跟踪器与目标进行相关计算得到的响应图为多个峰值时,激活检测器,对多个峰值进行相关匹配,获得重检测结果;同时,使用平均峰值相关能量的滤波器模型更新策略得到更...

基于密集连接结构的超分辨精简网络

作者：高飞; 雷涛; 刘显源; 陈良红; 蒋平 刊期：2019年第05期

近年来,随着深度神经网络的发展并被应用在超分辨领域,图像超分辨率重建的效果得到了明显的提升。但是之前的工作大都把精力放在如何设计深度模型来提高重建的效果上,而忽视了设计模型需要大量参数与计算量这一问题,严重制约了深度学习方法在图像超分辨率重建方面的实际应用范围。针对该问题,基于密集连接结构设计了一种新的网络。在以下3个方面...

基于FPGA的雾霾视频图像实时复原系统研究

作者：叶懋; 黄品高; 吕洋; 唐宁; 刘建伟 刊期：2019年第05期

针对雾、霾等恶劣气象条件下,视频监控等户外视频设备对视频图像实时复原的需要,提出一种快速图像复原算法的FPGA实现方法,通过适当降低算法复杂度达到了降低时间开销和硬件实现复杂度的目的。通过将一帧视频分解成3×3小窗口进行运算,以窗口中心像素的流水计算替代一帧视频像素计算,使每个像素在3个时钟周期内完成全部运算,确保了系统能够实时复...

基于累积梯度的裂缝提取算法

作者：魏永杰; 葛婷婷; 张中岐; 马宝强; 车进超 刊期：2019年第05期

受光照条件和噪声影响,采用摄像方法检测裂缝时,常用的边缘提取算法适用性较差。为此,提出累积梯度算法用于计算裂缝边界。首先采用自适应二值化方法和图像形态学操作得到掩模图像。将掩模图像作用于原始图像,得到扩充的裂缝区域图像。对该图像进行迭代膨胀,对图像灰度值相加得到累积灰度值,再用膨胀前后2幅图像的累积灰度值相减其差值最大时为...