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激光与光电子学进展首页 -- 中国光学期刊网

2018/12/31

摘要+:(浏览:94次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)为了获得更高质量的观测数据,提高望远镜的工作效率,设计了一套基于倾斜镜校正系统的原理样机,用于提高丽江2.4 m望远镜的闭环跟踪精度。介绍了原理样机的研制,并在2.4 m望远镜上进行了实际测试。结果表明:该系统能实现245 Hz的校正频率,望远镜的闭环跟踪精度提高了7.3倍,其高色散光谱仪的星光耦合效率提高了28.6%,快速测光系统的成像质量得到了明显改善;利用该系统可以满足对天文观测的要求。PDF全文 (下载:27)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071104大气光学与海洋光学常用遥感上行长波辐射产品在两极的精度研究孙道中摘要+:(浏览:180次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)利用紧束缚模型和本征方程方法,研究了一维体系中等离激元的偶极和四极模式,以及外场、体系的尺寸和电子数对这两种模式的调控作用。结果表明,外场可控制等离激元的模式,反对称的电势场仅激发偶极模式,对称电势场仅激发四极模式;利用等离激元的尺寸效应,增加一维体系的长度可减小等离激元的频率,增大激发强度;利用等离激元的电荷累积效应,在电子数达到半满之前,增大一维体系中的电子数可增大等离激元的频率和激发强度,且由于电子和空穴激发的等价性,等离激元的激发强度随电子数变化的曲线关于半满电子数对称。在等离激元的尺寸效应方面,本征方程方法得到的结果可用无规相近似方法得到较好的拟合。PDF全文 (下载:24)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.072501光谱学复杂颗粒状物质中微量元素的LIBS稳定性研究龚书航摘要+:(浏览:73次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)针对长距离水下无线光通信系统,采用蒙特卡罗方法研究了水下光束的传输特性。提出采用平顶光束替代传统高斯光束,以延长通信系统的传输距离。通过对比平顶光束和高斯光束在三类清澈海水中的传输特性,基于脉冲位置调制技术,对两种水下无线光通信系统进行实验仿真。结果表明:在相同条件下,高斯光束和平顶光束的水下无线光通信系统的可靠视频传输距离上限分别为268 m和340 m。在清澈海水中,采用平顶光束可以有效延长水下无线光通信系统的通信距离。该结果为长距离水下无线光通信系统设计提供了参考。PDF全文 (下载:11)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.070603摘要+:(浏览:291次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)针对相机式光束质量分析仪测量光束的结果不一致问题,分析了相关参数对测量误差的影响。基于高斯光束模型,并添加与实际对应的噪声,根据ISO 11146标准计算了光斑直径。结合实验测试时的实际操作过程,提炼出光强饱和度、积分面积比、信噪比和光斑尺寸4个关键参数。不仅阐明了相机参数对测量误差影响的关键趋势,还分析了各个参数之间的关联影响,最终对如何选择相机的像元、像素、动态范围、暗噪声,以及如何设置积分时间、计算区域等提出了更明确的要求。PDF全文 (下载:56)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071401摘要+:(浏览:272次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)激光熔覆修复的破损区域为曲率变化大的自由曲面时,加工轨迹不易规划,熔覆精度受影响。针对此问题,提出了一种将快速生成的轨迹点集按特征类型进行区域划分的方法。机械臂在相同区域工作时关节角度变化较小,配合变位机将相邻区域内的轨迹点调至满足熔覆质量要求的位姿。建立了机器人与变位机的运行模型,达到了协调配合的目的,满足了激光加工精度要求,提高了机器人修复曲面零件的效率。PDF全文 (下载:25)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071402摘要+:(浏览:56次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)为应对激光装置对放大器光机模块更大规模的现场安装需求和提高现有放大器光机模块现场安装工艺质量,分析了现有光机模块现场安装工艺设备结构设计的不足,研究了放大器光机模块现场安装工艺流程、安装精度与时间分配,构建了光机模块现场安装工艺设备的功能结构树,并优化了分功能和结构集成。在此基础上,提出了适用于现有装置放大器光机模块的新现场安装工艺设备设计方案,分析了该设备的实现过程和优势,开展了新设备的关键结构理论计算、工程设计、分功能验证和整机调试,并用于某激光装置光机模块批量装校验证试验。结果表明,该设备满足光机模块现场安装工艺指标的要求,验证了该设备结构设计的可行性。PDF全文 (下载:10)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071407摘要+:(浏览:83次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)利用边缘光线原理设计了基于非成像反射腔的棒状放大器,采用相同氙灯放电参数和钕玻璃棒尺寸,数值模拟了成像和非成像两种不同反射腔作用下放大器钕玻璃棒的储能密度,并实验研究了小信号增益系数,模拟和实验结果吻合度较高。非成像反射腔具有特殊光学结构,能够反射全部抽运光至钕玻璃棒表面,从而提升光电转换效率,减少废热产生,提高抽运效率和放大器增益性能,使放大器更加高效、经济。PDF全文 (下载:15)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071408几何光学一款小型化红外广角镜头的设计朱佳巍摘要+:(浏览:66次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)对于同一量子压缩光场,采用正交振幅噪声和强度差噪声测量方案会得到不同的压缩度,对此进行了理论解释。在输出信号无损耗的情况下,强度差噪声和正交振幅噪声的压缩度都随着增益的增大而增大,但前者小于后者。考虑损耗时,强度差噪声的压缩度反而大于正交振幅噪声的压缩度,说明正交化的振幅噪声压缩度对损耗更加敏感。PDF全文 (下载:15)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.072702探测器磁聚焦成像电子束时间展宽分幅相机的时空特性蔡厚智摘要+:(浏览:59次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)图像记忆性预测包含两个核心问题:特征表征与预测模型。当前对图像记忆性预测的研究多聚焦于探索对其有影响的视觉因素,预测过程采用特征处理与预测相分离的方式,这使预测性能很大程度上受前期特征处理的制约,如果整个预测过程缺少整体性的学习机理,可能会产生次优的预测结果。为解决上述问题,提出了一种基于低秩表征学习的图像记忆性预测模型,将低秩表征学习和线性回归整合到一个框架下。低秩表征学习将原始的特征矩阵映射到具有低秩约束的潜在子空间中,以学习到本征稳健的特征表征;线性回归学习了一个回归系数从而建立图像特征表征和记忆性分数之间的联系。基于增广拉格朗日乘子法求解以保证模型的收敛性,大量实验结果表明本文方法的优越性。PDF全文 (下载:11)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071002摘要+:(浏览:61次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)传统的总变分修复算法,在文本与划痕的去除上需要较多的迭代次数,耗时较长。针对此问题,提出一种改进算法,在正则项中加入扩散调节系数,在扩散调节系数中引入随着迭代次数而变化的自适应参数,使算法在迭代初期以较快的速度扩散,而在迭代后期减速扩散,从而使修复后的图像保持锐利的边缘。大量仿真证明,改进后的算法在划痕与文本的去除上减少了迭代次数和运行时间,修复后的图像视觉效果很好。PDF全文 (下载:24)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071005摘要+:(浏览:260次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)三维激光扫描的点云中包含了大量数据,而其中有些数据在应用过程中并不都能产生作用,特别是对于建筑物点云而言,只需要确定建筑物轮廓线上的点云即可。基于此,本文利用邻近点几何特征来实现建筑物点云特征线的提取。该算法首先利用k最近邻搜索算法,对某个点的邻近点进行搜索,并根据邻近点确定法向量及基准面,利用基准面上探测点和邻近点的法向量夹角特性,确定建筑物边界;其次利用整体最小二乘和加权主元分析法对随机抽样一致算法进行改进,并基于该改进算法,确定折边两侧点云平面,利用两侧点云边界特性探测建筑物折边。通过实例分析,可以确定该算法提取速度快、冗余度少,在无效点云剔除率高于90%的情况下,提取了建筑物的特征线。PDF全文 (下载:60)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071006摘要+:(浏览:68次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)相位调制法通过对局部网点进行位移形成潜像以达到仿伪目的,而潜像网点空间位置变化会对图像呈色效果产生影响。通过探索相位调制方案给网点空间分布带来的变化,分析潜像对图像呈色属性的影响。运用相位调制法中的最小位置变换和中心位置变换模型,量化得到因网点位移而对网点分布带来的局部变化量,并以此分析网点分布变化与密度变化对网点呈色效应的影响。结果表明,相位调制潜像法重置网点位置,不同网点排布状态及密度下的颜色属性发生变化,影响了图像呈色效果。因此,合理化相位调制方案是图像色彩再现的有力保障,可为防伪图像质量相关研究提供有价值的理论依据。PDF全文 (下载:9)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071011摘要+:(浏览:66次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)针对获取的高光谱图像空间分辨率较低的问题,设计了一种空间光谱联合稀疏表示的超分辨率方法:提取图像中不同的反射光谱,通过压缩感知字典学习算法得到强稀疏性、弱相干性的光谱字典;利用高光谱图像信号的稀疏性、非负性以及空间结构相似性,通过同步正交匹配追踪算法,从相同场景的高空间分辨率的低光谱图像求解得到稀疏编码矩阵;联合光谱字典和稀疏编码矩阵得到目标图像。由于联合使用高光谱图像的空间与光谱信息,仿真实验数据和真实实验数据结果表明,相比于传统方法和矩阵分解方法本文方法,能够有效重建图像细节信息与纹理结构,有效提高波段平均峰值信噪比、波段平均结构相似度以及光谱角映射,并且更好地保持光谱信息。PDF全文 (下载:19)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071014摘要+:(浏览:69次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)利用遮光阴影和频谱分析原理,对多种情况下的莫尔条纹表达式进行了分析和仿真验证,得到了两光栅圆心距和明条纹交点族序数对椭圆和双曲线莫尔条纹族形状的影响规律。研究结果表明,双曲线莫尔条纹族比椭圆莫尔条纹族更有利于识别与计量。基于同心圆光栅的透过率函数和计算全息,利用空间光调制器生成了同心圆光栅莫尔条纹,通过放大处理和选用合适的低通滤波器,得到了工程中应用比较广泛的双曲线莫尔条纹。PDF全文 (下载:24)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.070501遥感与传感器基于宽波段与窄波段综合光谱指数的土壤有机质遥感反演郑曼迪摘要+:(浏览:54次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)为了不影响发动机的运行和航天活动的开展,基于羽流紫外辐射的监测和光谱特性,对发动机的工作状态、羽流特性等进行了在轨观测。从传回的试验数据可以看出,在轨羽流紫外辐射试验获得了较好的观测结果,并为今后开展发动机羽流常态化监视及羽流效应的研究提供了较好的参考。PDF全文 (下载:13)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.072802仪器,测量与计量基于三维激光扫描的桥梁变形检测及数据处理邓晓隆摘要+:(浏览:68次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)基于脉冲测距原理,利用三维激光扫描仪获取不同工况下模型的点云数据,分别从定性和定量两方面对点云数据进行处理,获得了拱桥关键构件的变形信息。提出一种基于标靶点云的桥梁变形检测方法,即采用以面取点的思路,通过圆形标靶轮廓点云来拟合标靶圆心坐标,以获得构件精确的变形值。此外,利用有限元软件建立模型,将计算结果与位移计测量值、有限元模型分析的结果进行对比。结果表明:该方法结合点云获取的桥梁变形数据具有更高的精度,同时避免了单点测量难以获取结构全面变形的缺点。PDF全文 (下载:10)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071201摘要+:(浏览:58次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)采用机器视觉测量轮的转速具有高效、直观的特点。采用高帧速相机测量高转速会导致相机数据量激增。为了解决数据量过大的问题,提出了一种采用低速电子卷帘快门相机测量轮子转速的方法。低速电子卷帘快门相机采集相对高速转轮的图像时,卷帘快门会引起轮图像的几何畸变。利用这些畸变图像中的信息,可以求解出对应的转速,实现利用低速相机测量轮的相对高速转动的目的。为了揭示转动速度和图像畸变之间的关系,建立了旋转仿真模型,并在模型中验证了求解方法的有效性。为了解决空间中的轮被单目相机拍摄产生的二义性,提出结合轮的转速来消除二义性的方法。最后进行了验证实验,实验结果表明,采用低速电子卷帘快门相机能够测量高于相机帧速的转速,并且相对误差小于4%。PDF全文 (下载:11)激光与光电子学进展, 2018年第55卷第7期 pp.071202摘要+:(浏览:14次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)球体由于其旋转对称性和成像不变性,在双目视觉中作为球型靶标具有独特优势。然而球体在像面的成像一般不是标准圆,而是椭圆,其椭圆中心与球中心点在像面的成像点并不是同一个点,这就会对球心的空间定位带来误差。为了找到真实的球心成像点坐标以提高球心的定位精度,我们建立并分析了空间球的成像模型,基于针孔成像模型和透视成像原理,提出了一种球心成像点的高精度定位方法。该方法结合相机焦距,对边缘点进行畸变校正后的可直接拟合出球心成像点坐标。仿真分析了边缘噪声以及边缘提取不完整对所提方法的影响。最后通过实验验证了所提方法可以显著提高球心坐标的定位精度,适用于双目视觉中球靶标的定位以及其他需要对球心进行定位的应用中。PDF全文(下载:1)激光与光电子学进展 ,2019年第56卷第02期 pp.021501摘要+:(浏览:14次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)针对单模型评价图像质量容易产生过拟合的问题,提出基于多模型融合的高光谱图像质量评价算法。以图像噪声、模糊度和云含量为降质特征,建立遥感图像主观评价库,分别选用支持向量回归方法和集成决策树方法对带有评价值的训练集图像建立质量评价单模型。将两个单模型评价结果线性回归拟合得到模型融合的图像质量评价结果。同时介绍广义回归神经网络模型作为参照,分别从均方误差、回归拟合指标、分类准确率、训练时间等四个方面对几种模型进行对比。实验结果表明本文所提模型融合算法具有较高的拟合精度、较强的泛化能力和相对较少的训练时间。PDF全文(下载:2)激光与光电子学进展 ,2019年第56卷第02期 pp.021101摘要+:(浏览:10次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)结合金属零件激光沉积成形工艺薄壁件结构特点,为减小激光沉积成形层温度梯度及制件残余应力,进行了分区环形扫描验证性试验,试验表明:采用分区环形扫描路径,可有效减小成形件的残余应力。提出了一种分区环形扫描路径生成算法,首先为避免扫描线过长引起的翘曲变形,结合激光沉积成形扫描线极限长度,提出一种基于扫描线极限长度阈值内极值点搜索的分区算法,对独立轮廓组进行分区;然后针对薄壁件壁厚多变的结构特点,依据壁厚判断的扫描方式优选准则,采用中线扫描与环形扫描相结合的算法,生成分区适应性环形扫描路径;同时为避免扫描环间过渡区的过熔覆,采用端点偏置算法实现扫描环间的平滑过渡连接;最后为减小层面温度梯度和制件残余应力,提出一种基于四色定理的分区扫描顺序优化算法。PDF全文(下载:0)激光与光电子学进展 ,2019年第56卷第02期 pp.021601摘要+:(浏览:10次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)零位走动量是衡量瞄具稳定性的重要指标之一,由于普通瞄具对零位走动量要求较低,因此在测量其零位走动量时往往忽略了瞄具的重复装卡误差对零位走动量的影响。但在高精度瞄具的零位走动量的测量中,重复装卡误差是不能忽略的。本文基于自准直仪原理,设计了一套自动消除重复装卡误差的装置。该装置由半反半透镜的自动贴合装置及光电自准直仪组成。以压力传感器配合压电陶瓷微位移器件(PZT)形成一个微动微调闭环反馈系统,实现对半反半透镜的姿态的实时调整,确保半反半透镜与瞄具物镜的端面完全贴合。经实验验证,该装置在5°测量范围内可达到2″的测量精度,足以满足对高精瞄具零位重复装卡误差的测量要求。PDF全文(下载:0)激光与光电子学进展 ,2019年第56卷第02期 pp.021201摘要+:(浏览:14次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)激光测距是现代测距技术中的重要组成部分,特别在精密测距领域发挥关键作用。以先进制造、空间任务等为代表的大尺寸精密测距应用中,测距量程要求在数十米甚至上千米,测距精度要求亚毫米甚至微米量级,同时要求测量快速高效,这对激光测距光源的灵活性、稳定性及溯源性都是极大挑战。飞秒光学频率梳以其丰富的频谱成分、优于10-11量级相对稳定度和直接参考到微波频率基准的溯源能力成为激光精密测距研究的有力工具。时域内,其飞秒脉冲可提供高精度时间分辨;频域内,其大量精密稳定的谱线成分使新测量原理成为可能。介绍了飞秒光学频率梳测距研究现状,以主要利用飞秒光学频率梳的时频域特性分类归纳,概括了各种方法的原理及特点。目前,飞秒光学频率梳测距已在大量程范围内达到微米甚至亚微米量级测量精度,并有潜力实现多目标同时测距。随着测量效率的提升,必将在大尺寸精密测距中广泛应用。PDF全文(下载:0)激光与光电子学进展 ,2018年第55卷第12期 pp.121201摘要+:(浏览:16次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)自由曲面物体的三维建模是视觉和计算机图形领域的重要研究内容,然而目前绝大部分三维建模集中在几何模型重建的研究,忽视了模型表面纹理色彩重建的研究。本文提出一种基于光学的三维实拍纹理重建研究方法,利用采集的纹理照片映射到几何模型表面,实现几何表面的纹理色彩的融合处理。与现有的方法相比,本文建立了纹理映射优化函数,优化目标物体和纹理照片的映射,然后再通过表面的纹理进行融合处理,最大程度上保证了目标物体的逼真三维纹理重建。此外,本文还针对目标模型局部缺失或未采集到的局部纹理进行了修复,保证了重建目标模型纹理的完整性。本文提出的基于实拍三维纹理重建方法能够精确重建目标物体的表面纹理信息,拓展了三维建模在虚拟现实、文物展示的应用。最后,通过不同类型实物的实验结果验证了算法的可行性和有效性。PDF全文(下载:0)激光与光电子学进展 ,2018年第55卷第12期 pp.121506摘要+:(浏览:13次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)相干测风激光雷达采用外差探测方式,其后向散射信号经由本振光得到放大,其信噪比理论上可达到量子极限,具有高时空分辨、高精度的特点。相干测风激光雷达广泛应用于测量风切变、大气湍流、飞机尾流、阵风以及重力波等。目前,国内外研究机构分别开展了相干测风激光雷达的研究工作。本文介绍了相干测风激光雷达的发展历史,详细介绍了各波段相干测风激光雷达的最新研究进展,并对相干测风激光雷达的发展趋势进行了简要总结。PDF全文(下载:0)激光与光电子学进展 ,2018年第55卷第12期 pp.120008摘要+:(浏览:17次) 此论文可免费阅读 (可能需要登录)针对传统双目深度传感器受原理限制仅能在双目重叠区域得到深度图,具有视场小的缺点,提出了一种基于双目视觉的深度图像拼接方法。利用预先标定好的双目深度传感器经过运动采集到具有一定重叠区域的两张深度图,考虑到深度图与左目图像像素点一一对应,深度图的特征信息较少,对左目图像进行特征提取并匹配,计算出单应性矩阵,进而以此单应性矩阵对两幅深度图进行拼接,并结合单应性矩阵对深度图深度进行矫正,得到最终深度图拼接结果。仿真和实验结果表明,本方法可以有效扩大双目深度传感器的视场,得到的拼接深度图与单传感器采集到的深度图基本相同。PDF全文(下载:1)激光与光电子学进展 ,2018年第55卷第12期 pp.121601为了保证能够更多、更快地发表优质论文,经上海市新闻出版局批准,《激光与光电子学进展》期刊自2019年1月起,刊期由月刊变更为半月刊,上半月刊每月10日出版,下半月刊每月25日出版,其他登记项目不变。



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