C摻雜銳鈦礦相TiO吸收光譜的第一性原理研究
徐凌,唐超群,戴磊,等
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物理學
C摻雜銳鈦礦相TiO2吸收光譜的第一性原理研究
徐凌,唐超群,戴磊,等
為了研究N摻雜對銳鈦礦型TiO2電子結構的影響,進而揭示N摻雜導致銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度變小的機理,對N摻雜TiO2進行了基于密度泛函理論的第一性原理研究。通過對能帶、態(tài)密度及電子分布密度圖的分析,發(fā)現(xiàn)在 N摻雜后,N原子與Ti原子在導帶區(qū),發(fā)生了強烈的相互關聯(lián)作用,致使Ti原子3D軌道上的電子向N原子2P軌道發(fā)生移動,使得導帶降低了,從而使得TiO2導帶的禁帶寬度變小。理論預測可以發(fā)生紅移現(xiàn)象,與實驗結果對比分析,理論與實驗基本相符。
N摻雜;銳鈦礦型TiO2;電子結構
來源出版物:物理學報,2007,56(2): 1048-1053入選年份:2012
強非線性發(fā)展方程孤波近似解
莫嘉琪,張偉江,何銘
摘要:研究了一個強非線性發(fā)展方程。利用變分原理,首先構造了相應的泛函。選取LAGRANGE乘子,再用廣義變分迭代方法得到了孤波的任意次精度的近似解。
關鍵詞:發(fā)展方程;非線性;孤立子;近似方法
來源出版物:物理學報,2007,56(4): 1843-1846入選年份:2012
He-HF體系勢能模型對散射截面影響的理論研究
余春日,汪榮凱,程新路,等
摘要:用BFW勢函數(shù)擬合在CCSD(T)aug-cc-pVQZ理論水平下計算的HE-HF相互作用能,獲得了HE原子與HF子相互作用的各向異性勢,并與其他勢模型進行比較,驗證了擬合勢的可靠性;然后采用量子密耦(Close-Coupling)方法分別計算了HE-HF碰撞體系在五種不同勢能模型下的微分散射截面、分波散射截面和總截面,并對計算結果進行了詳細的比較和分析。研究表明:勢能球平均零點能位置、勢阱深度、排斥勢的強度以及勢能在勢阱附近的方向性都對散射截面有較大影響。
關鍵詞:勢能模型;密耦方法;散射截面
來源出版物:物理學報,2007,56(5): 2577-2584入選年份:2012
紅外凝視成像系統(tǒng)中的光學微掃描技術
吳新社,蔡毅
摘要:簡要介紹了國內(nèi)外微掃描技術研究情況,討論了用于凝視焦平面探測器的微掃描技術原理和分類,按伺服電機驅動和壓電陶瓷驅動兩種形式,分析了微掃描技術的原理、結構和信號讀出方式,最后總結了微掃描技術的優(yōu)點。
關鍵詞:光學微掃描;紅外成像;凝視;紅外焦平面探測器
來源出版物:紅外與毫米波學報,2007,26(1): 10-14入選年份:2012
基于場景模型的熱紅外遙感成像模擬方法
楊貴軍,柳欽火,黃華國,等
摘要:為實現(xiàn)升空后運行的衛(wèi)星的整體性能處于最佳狀態(tài),通常在衛(wèi)星發(fā)射前,采用計算機仿真的方法對從地表到影像獲取的整個遙感物理過程進行模擬。針對現(xiàn)有模擬方法不能全部采用輻射傳輸、成像等物理模型,實現(xiàn)大場景、復雜地表覆蓋情況下的熱紅外遙感成像模擬,在基于場景模型的熱紅外遙感成像模擬基礎上,將模擬系統(tǒng)分為地表場景模擬、大氣作用模擬及傳感器成像場景,重點對模擬各場景所涉及的物理模型和算法進行了綜述和分析,并初步構建了大場景、復雜地表覆蓋下模擬的技術框架,是對熱紅外遙感成像模擬的一種全新而有益的嘗試,對相關研究工作也有一定參考價值。
關鍵詞:熱紅外遙感;場景模型;成像模擬;輻射傳輸
來源出版物:紅外與毫米波學報,2007,26(1): 15-21入選年份:2012
一種背景自適應調(diào)整的弱點目標探測算法
管志強,陳錢,錢惟賢,等
摘要:針對因復雜背景導致低信噪比的弱點目標探測率降低的問題,首先分析了從紅外圖像中探測弱點目標時,由于復雜和緩變背景下潛在目標探測率不同,而導致目標探測率降低的理論依據(jù);并在該分析的基礎上,提出了一種基于背景自適應調(diào)整的紅外點目標探測算法。該方法利用魯賓遜(Robinson)保護濾波器從經(jīng)過預處理的圖像中提取潛在目標;通過復雜背景模糊隸屬度函數(shù)將圖像映射到模糊特征平面,并由該特征平面計算背景調(diào)整因子,以對提取的潛在目標進行加權調(diào)整,從而降低了復雜背景的影響。實驗結果表明,該算法可以顯著提高復雜背景下紅外點目標的檢測概率,并且能夠探測出信噪比為1的目標。
關鍵詞:圖像處理;紅外技術;目標檢測;背景自適應調(diào)整;Robinson濾波器
來源出版物:光學學報,2007,27(12): 2163-2168入選年份:2012
自適應光學系統(tǒng)隨機并行梯度下降控制算法仿真與分析
楊慧珍,李新陽,姜文漢
摘要:隨機并行梯度下降算法能不依賴波前傳感器直接對系統(tǒng)性能進行優(yōu)化。以32單元變形鏡為校正器,采用隨機并行梯度下降算法建立了自適應光學系統(tǒng)仿真模型。通過分析該系統(tǒng)對靜態(tài)波前畸變的校正能力,驗證了隨機并行梯度下降算法的收斂性;討論了算法增益系數(shù)、隨機擾動幅度與收斂速度的關系,并指出通過算法增益系數(shù)的自適應調(diào)整可以改進算法的收斂速度。
關鍵詞:自適應光學;隨機并行梯度下降算法;數(shù)值仿真;變形鏡;收斂
來源出版物:光學學報,2007,27(8): 1355-1360入選年份:2012
一種基于非采樣Contourlet變換紅外圖像與可見光圖像融合算法
張強,郭寶龍
摘要:針對同一場景紅外圖像與可見光圖像的融合問題,提出了一種基于非采樣 Contourlet變換(Nonsubsampled Contourlet Transform,NSCT)圖像融合算法。算法首先采用NSCT對源圖像進行多尺度、多方向分解,得到低頻子帶系數(shù)和各帶通方向子帶系數(shù)。然后,針對低頻子帶系數(shù)的選擇,提出了一種基于紅外圖像與可見光圖像物理特征的“加權平均”系數(shù)選擇方案;針對各帶通方向子帶系數(shù)的選擇,結合人眼視覺特性,提出了一種基于區(qū)域能量匹配的系數(shù)選擇方案,得到融合圖像的NSCT系數(shù)。最后經(jīng)過NSCT逆變換得到融合圖像。實驗結果表明該算法可獲得較理想的融合圖像,其融合效果優(yōu)于傳統(tǒng)的基于離散小波變換以及離散小波框架變換的圖像融合算法。
關鍵詞:圖像融合;非采樣Contourlet變換;物理特征;區(qū)域能量匹配
來源出版物:紅外與毫米波學報,2007,26(6): 476-480入選年份:2012
基于光學參考棒的立體視覺測量系統(tǒng)現(xiàn)場標定技術
徐巧玉,葉東,車仁生
摘要:為實現(xiàn)大空間復雜工件的準確測量,精確標定立體視覺系統(tǒng)變得越來越重要。為了克服傳統(tǒng)立體攝像機標定過程繁復、戶外實現(xiàn)困難的弱點,提出了一種基于光學參考棒的靈活、有效的立體視覺測量系統(tǒng)標定技術。參考棒水平和深度方向各有三個距離已知的紅外LED作為特征點。通過在測量范圍內(nèi)的不同位置和方位移動光學參考棒,兩像機同時捕獲參考棒上特征點的圖像?;谄ヅ涞奶卣飨顸c以及對極線約束,利用線性算法和 Levenberg-Marquarldt(LM)迭代算法快速地標定立體視覺測量系統(tǒng)。兩像機之間平移量的比例因子由參考棒上特征點間的已知距離確定。參量標定過程中,自動地控制光強,優(yōu)化曝光時間,使不同位置處光點圖像的強度均一致,可以獲得高的信噪比,提高標定精度。實驗結果表明,該方法靈活、有效,在線標定能達到很高的精度,將現(xiàn)場標定過程應用到實際的大空間三維測量系統(tǒng)中,測量最大誤差為0.18 mm。
關鍵詞:成像系統(tǒng);立體視覺;光學參考棒;攝像機標定;本質矩陣
來源出版物:光學學報,2008,28(1): 81-86入選年份:2012
干涉型光纖水聽器相位載波調(diào)制—解調(diào)中信號混疊產(chǎn)生的機理及解決方案
王澤鋒,胡永明,孟洲,等
摘要:信號混疊是制約基于相位載波調(diào)制-解調(diào)的光纖水聽器系統(tǒng)走向應用的一個關鍵問題。對信號混疊產(chǎn)生的機理進行了詳細的理論分析和仿真,結果表明,提高光源調(diào)制頻率和降低探頭靈敏度都無法有效解決光纖水聽器實際應用中遇到的高頻干擾引起的混疊問題。基于聲學濾波器原理,提出了一種新穎的聲低通濾波解決方案。設計并加工制作了一種簡單的聲低通濾波光纖水聽器,在駐波罐中對其聲壓靈敏度頻響進行了測量。實驗結果表明,該光纖水聽器在測量頻帶上具有較好的聲低通濾波特性,低頻聲壓靈敏度約為-140 dB(0 dB=1 rad/μPa),高頻衰減大于20 dB,對高頻干擾有較強的抑制能力。該方案十分簡單經(jīng)濟,能從根本上有效地解決相位載波調(diào)制-解凋中的信號混疊問題。
關鍵詞:光纖傳感器;光纖水聽器;信號檢測;相位載波調(diào)制-解調(diào)
來源出版物:光學學報2008,28(1): 92-98入選年份:2012
自適應光學系統(tǒng)隨機并行梯度下降控制算法實驗研究
楊慧珍,陳波,李新陽,等
摘要:隨機并行梯度下降算法是一種極具應用潛力的自適應光學系統(tǒng)控制算法,具有不依賴波前傳感器直接對系統(tǒng)性能指標進行優(yōu)化的特點。基于32單元變形鏡、CCD成像器件等建立自適應光學系統(tǒng)隨機并行梯度下降控制算法實驗平臺??疾焖惴ㄔ鲆嫦禂?shù)和擾動幅度對校正效果和收斂速度的影響,驗證隨機并行梯度下降算法的基本原理。實驗結果表明參量選取合適的情況下,隨機并行梯度下降控制算法對靜態(tài)或慢變化的畸變波前具有較好的校正能力。根據(jù)實驗結果分析了影響隨機并行梯度下降算法校正速度的主要因素。
關鍵詞:自適應光學;隨機并行梯度下降算法;光束凈化
來源出版物:光學學報,2008,28(2): 205-210入選年份:2012
基于Contourlet變換的遙感圖像去噪新算法
張晶晶,方勇華
摘要:提出了一個新的有效的基于Contourlet變換的遙感圖像去噪方法。對有噪圖像進行Contourlet分解;對Contourlet變換系數(shù)引入一個幾何先驗模型,結合噪聲和有用信號的條件分布進行貝葉斯估計,得到每一系數(shù)作為有用信號的后驗概率,以之作為修正因子修正小波萎縮因子;對重構圖像進行遞歸循環(huán)運算處理。仿真實驗結果表明,去噪后圖像去除了常見的偽吉布斯現(xiàn)象,峰值信噪比提高了1~2 dB。
關鍵詞:圖像處理;Contourlet變換;貝葉斯估計;遞歸循環(huán)運算
來源出版物:光學學報,2008,28(3): 462-466入選年份:2012
利用高光譜圖像技術評判茶葉的質量等級
陳全勝,趙杰文,蔡健榮,等
摘要:針對茶葉品質無損檢測時內(nèi)外品質難以同時兼顧的問題,利用高光譜圖像技術檢測茶葉質量。設計一套基于光譜儀的高光譜圖像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù);通過主成分分析,從海量數(shù)據(jù)中優(yōu)選出三個波長段的特征圖像;從每個特征圖像中分別提取平均灰度級、標準方差、平滑度、三階矩、一致性和熵等6個基于統(tǒng)計矩的紋理特征參量,每個樣本共有18個特征變量;再通過主成分分析對這18個特征變量進行壓縮,提取8個主成分因子建立基于反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡的茶葉等級判別模型。模型訓練時的總體回判識別率為97%;預測時總體識別率為94%。結果表明,高光譜圖像技術可以用于茶葉質量等級水平的評判。
關鍵詞:圖像處理;高光譜圖像;主成分分析;反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡;茶葉;評判
來源出版物:光學學報,2008,28(4): 669-674入選年份:2012
中段彈道目標群的紅外成像仿真研究
林兩魁,謝愷,徐暉,等
摘要:建立中段彈道目標的簡化輻射模型和基于點擴散與拖尾的紅外焦平面模型,結合目標群中各目標的運動位置和空間目標投射到二維焦平面位置坐標的計算,仿真天基低軌紅外傳感器對中段彈道目標群的成像。分析仿真結果,發(fā)現(xiàn)中段彈道目標群的存在對天基紅外傳感器的目標探測與跟蹤提出了新的要求,并給出一些解決途徑。
關鍵詞:中段彈道;目標群;探測;超分辨;跟蹤
來源出版物:紅外與毫米波學報,2009,28(3): 218-223入選年份:2012
強光一號Al絲陣Z箍縮產(chǎn)生K層輻射實驗研究
吳剛,邱愛慈,呂敏,等
摘要:在“強光一號”加速器開展了AL絲陣Z箍縮產(chǎn)生K層輻射的實驗研究,固定AL絲線徑20 μm、絲陣直徑12 mm,絲根數(shù)為8和12的負載獲得K層產(chǎn)額分別為0.9 kJ/cm和1.1 kJ/cm,明顯高于16和24根絲負載。輻射功率波形和時間分辨的X射線圖像顯示,低絲數(shù)負載存在拖尾質量引起的多次內(nèi)爆現(xiàn)象。在60%~80%的內(nèi)爆時間內(nèi),絲陣幾乎停留在初始位置;主體內(nèi)爆在隨后的25~30 NS內(nèi)完成,將部分等離子體留在初始位置,形成質量的拖尾分布;內(nèi)爆后期驅動電流向外圍的拖尾質量遷移,引發(fā)二次乃至三次內(nèi)爆,后續(xù)內(nèi)爆對K層輻射也有相當貢獻。拖尾質量的出現(xiàn)與單絲等離子體上形成的軸向調(diào)制結構及不均勻性的發(fā)展有關。
關鍵詞:AL絲陣;Z箍縮;K層輻射;拖尾質量
來源出版物:物理學報,2009,58(7): 4779-4786入選年份:2012
應用離子束進行光學鏡面確定性修形的實現(xiàn)
戴一帆,周林,解旭輝,等
摘要:為了克服傳統(tǒng)光學鏡面拋光方法的缺點,提出了應用離子束進行光學鏡面修形的方法。介紹了離子束修形技術的原理和方法,并對離子束修形中涉及的關鍵技術進行了討論。在自研的離子束修形設備上對一塊直徑φ98 mm的微晶玻璃平面樣件進行了離子束修形試驗,經(jīng)過兩次的迭代修形使其面形精度均方根誤差由初始的0.136 λ提高到0.010 λ(λ=632.8 nm),平均每次迭代的面形收斂率達到3.7。實驗結果表明,應用離子束進行光學鏡面修形無邊緣效應、面形收斂快、加工精度高;由于離子束修形技術去除材料過程自身的特點,使數(shù)控離子束修形技術對非球面的加工和對平面的加工難度相當。
關鍵詞:光學加工;離子束修形;計算機控制光學表面成形;駐留時間;去除函數(shù)
來源出版物:光學學報,2008,28(6): 1131-1135入選年份:2012
液相和固相鋼鐵的激光誘導擊穿光譜特性
董美蓉,陸繼東,李軍,等
摘要:為深入了解激光誘導擊穿光譜技術應用于鋼液成分的檢測機制,對45#鋼樣品分別為高溫熔融液態(tài)和冷卻凝固后的固態(tài)樣品的激光誘導擊穿光譜特性進行了對比分析。實驗表明,相比固體樣品,在相同實驗條件下對鋼液進行直接測量的穩(wěn)定性相對較差。各波段的光譜強度液態(tài)鋼的要明顯強于固態(tài)鋼,兩者的等離子體特性存在較大差別。采用 Fe的五條原子譜線用于估算兩種形態(tài)樣品的等離子體溫度,Si的一條原子譜線390.55 nm用于計算電子密度。結果表明,高溫液態(tài)鋼的等離子體溫度和電子密度均高于常溫固態(tài)鋼,樣品本身溫度和形態(tài)的差異是導致兩種形態(tài)樣品等離子體特性和光譜特性存在差異的重要原因。
關鍵詞:光譜學;激光誘導擊穿光譜;光譜特性;等離子體特性;固態(tài)鋼;液態(tài)鋼
來源出版物:光學學報,2011,31(1): 255-260入選年份:2014
近紅外光譜結合小波變換-徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡用于奶粉蛋白質與脂肪含量的測定
單楊,朱向榮,許青松,等
摘要:應用近紅外光譜分析技術結合化學計量學方法,建立了奶粉脂肪和蛋白質含量測定的化學計量學建模新方法。首先采用Kernard-Stone法對校正集樣本和預測集樣本進行分類,然后利用小波變換濾波技術對樣品的近紅外光譜進行壓縮去噪處理,結合濾波后重構光譜信號建立脂肪和蛋白質的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡回歸模型,并分別對徑向基網(wǎng)絡的擴散常數(shù)spread值及小波變換中的小波基與壓縮尺度三個參數(shù)進行了詳細的討論。脂肪模型在小波基為db2及小波尺度為4、spread值為3.5時的預測模型精度最好;蛋白質模型在小波基為db8及小波尺度為4、spread值為6時,預測模型精度最好。所建立的脂肪和蛋白質校正模型的預測集相關系數(shù)(Rp)分別為0.990和0.994,預測均方根誤差分別為0.007與0.004。預測結果表明,RBF網(wǎng)絡結合小波變換進行建模預測,模型簡單、穩(wěn)健且精度較好,該方法適合奶粉脂肪和蛋白質含量的快速、無損測定。
關鍵詞:近紅外光譜;奶粉;徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡;小波變換;Kernard-Stone法
來源出版物:紅外與毫米波學報,2010,29(2): 128-131入選年份:2014
10 W線偏振連續(xù)單頻環(huán)形腔激光器
陳三斌,周壽桓,趙鴻,等
摘要:報道了連續(xù)激光二極管單端抽運 Nd:YVO4單頻激光器的實驗研究。對“8”字結構環(huán)形諧振腔在穩(wěn)腔條件下,基于熱透鏡效應分析了工作物質中心本征模半徑與抽運光平均光斑半徑的關系。工作物質熱沉采用自然散熱,當抽運功率為30.3 W時,獲得了穩(wěn)定的1064 nm單頻激光輸出,功率為10.48 W(線偏振光功率為10.02 w);光—光轉換效率約為34.6%;光束質量為M2X=1.18和M2Y=1.19;1 min內(nèi)輸出激光頻率漂移小于70 MHz;4 h功率不穩(wěn)定度優(yōu)于0.5%。
關鍵詞:激光器;單頻激光;環(huán)形腔;ND:YVO4;單端抽運
來源出版物:光學學報,2010,30(3): 793-796入選年份:2012
基于多尺度特征提取的運動目標定位研究
孔軍,湯心溢,蔣敏
摘要:從尺度不變特征變換算法的實時性與魯棒性分析入手,針對其在特征點匹配精度和匹配效率兩方面不足,提出一種基于運動目標的多尺度特征提取算法。該算法通過設計出一種基于尺度因子變化的高斯核模板尺寸自適應調(diào)整以及時間軸幀圖像雙向配準的辦法,成功地修正了運動目標圖像配準的實時性與魯棒性的不足。實驗證明,多尺度特征提取算法能夠有效而快速地完成時間軸幀圖像的特征點匹配。
關鍵詞:尺度不變特征變換;多尺度;尺度因子;幀圖像
來源出版物:紅外與毫米波學報,2011,30(1): 21-26入選年份:2012
新型高精度絕對重力儀
胡華,伍康,申磊,等
摘要:精密測量地球表面的重力加速度(g,常用值9.81 m/s2)是探測地球重力場的重要途徑,已廣泛應用于計量、測繪、地質、地震與資源勘探等領域。隨著我國2000國家重力基本網(wǎng)和中國地殼運動觀測網(wǎng)絡的建成,對高精度絕對重力測量的需求日益增加。為深入研究現(xiàn)有絕對重力測量技術可能存在的系統(tǒng)誤差,并滿足國內(nèi)多個領域對高精度絕對重力儀的迫切需求,自主研制T-1型可搬運式高精度絕對重力儀樣機,采用經(jīng)典的真空自由落體方案,通過激光干涉測量和數(shù)據(jù)擬合方法獲得重力加速度值。T-l型絕對重力儀主要包括以下幾部分:高真空度自由落體裝置、小型化激光干涉測量裝置、超低頻垂直隔振系統(tǒng)、高速信號采集系統(tǒng)、儀器控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。絕對重力測量的長度基準為穩(wěn)頻He-Ne激光器,時間基準為銣原子鐘,這兩項現(xiàn)有基準的測量不確定度都優(yōu)于1×10-9。測試結果表明,T-1型絕對重力儀在12 h內(nèi)重力測值的標準差可優(yōu)于1 μGal(1 μGal=10-8m/s2),測量結果的復現(xiàn)性優(yōu)于3 μGal,可實現(xiàn)微伽量級不確定度的精密重力測量,有望在我國多個關鍵領域發(fā)揮重要應用。
關鍵詞:絕對重力測量;激光干涉儀;自由落體方法
來源出版物:物理學報,2012,61(9): 099101入選年份:2012
以顆粒物理原理認識地震——地震成因、地震前兆和地震預測
陸坤權,厚美瑛,姜澤輝,等
摘要:本文以地殼和地幔的基本構造和己有觀測事實為依據(jù),運用顆粒物理原理,將地殼和地幔作為大尺度離散態(tài)顆粒物質體系處理,重新認識地震孕育過程,前兆產(chǎn)生機制及規(guī)律,探求地震預測方法和途徑。主要結果是:建立了地殼與地幔構成和運動的顆粒模型;提出了引發(fā)地震的大地構造力的形成機制,以及地震前兆信息產(chǎn)生和傳播規(guī)律;說明了地震前兆信息的主要特征及其與地震發(fā)生之間的關聯(lián),闡述了探測有效地震前兆信息的方法原理;用顆粒流動的阻塞-解阻塞轉變原理解釋了深源地震發(fā)生機制;對以前難以理解的若干地震學現(xiàn)象進行了解釋,并討論了地震的可預測性。由于地殼和地幔的離散結構特征,對于地震孕育的準靜力學過程,連續(xù)介質理論不再適用。以顆粒物理原理研究地震成因、地震前兆和地震預測,所獲得的新認識與傳統(tǒng)連續(xù)介質地震學觀點有本質區(qū)別。
關鍵詞:顆粒物質;地震預報;地震前兆;深源地震
來源出版物:物理學報,2012,61(11): 119103入選年份:2012
神光II終端光學組件的頻率變換逆問題研究
張軍勇,孫美智,張艷麗,等
摘要:在激光慣性約束核聚變(ICF)精確打靶中,對激光束變換、整形和控制要求苛刻,通過數(shù)字在線操控技術能夠在線實現(xiàn)激光系統(tǒng)的自動校準,而頻率變換是數(shù)字在線操控技術中的關鍵一環(huán)。在不進行逼近迭代計算的情況下,基于可逆的傅里葉變換和龍格-庫塔算法,對神光Ⅱ終端靶場系統(tǒng)中負單軸晶體KDP的“Ⅰ+Ⅱ”類頻率變換的逆問題進行了探討和相應的算法研究,并給出了對應的模擬計算結果。最后,與神光裝置運行的實驗數(shù)據(jù)進行比對,驗證了頻率變換逆問題算法的正確性和穩(wěn)定性。
關鍵詞:非線性光學;數(shù)字在線操控技術;KDP晶體;相位匹配;頻率變換;逆問題
來源出版物:光學學報,2012,32(9): 0916003入選年份:2012
海洋高光譜輻射實時觀測系統(tǒng)的研制
楊躍忠,曹文熙,孫兆華,等
摘要:研制了海洋水色高光譜輻射實時觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括用于現(xiàn)場測量海面與海水近表層上行輻亮度和下行輻照度的高光譜光纖輻射計,裝載高光譜光纖輻射計及其它輔助設施的海上觀測平臺,數(shù)據(jù)采集、實時通訊的控制系統(tǒng)。采用6通道光纖光譜儀解決了多參數(shù)測量同步性問題,通過自動調(diào)整光譜儀CCD積分時間提高其測量的動態(tài)范圍;采用光纖光譜儀減小了光接收器的體積,減小了自陰影效應的影響;采用防污染裝置解決了光學探頭水下防污染問題。對系統(tǒng)的性能進行了室內(nèi)測試及近海36 d試驗。結果表明,光學系統(tǒng)零漂誤差小于±5%,光學系統(tǒng)穩(wěn)定可靠;浮標性能可很好地滿足水下光輻射測量對浮標體姿態(tài)和穩(wěn)定性的要求;控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和通訊可靠有效。
關鍵詞:海洋光學;浮標;水色遙感;高光譜輻射計
來源出版物:光學學報,2009,29(1): 102-107入選年份:2013
實驗室合成孔徑激光雷達點目標二維成像實驗
周煜,許楠,欒竹,等
摘要:在尺度縮小的合成孔徑激光成像雷達實驗室裝置上,實現(xiàn)了一個點目標的同時方位向和距離向的二維成像,實驗結果符合預想的設計。
關鍵詞:合成孔徑激光成像雷達;二維成像;方位向;距離向
來源出版物:光學學報,2009,29(2): 566-568入選年份:2013
基于消隱點幾何特性的攝像機自標定方法
霍炬,楊衛(wèi),楊明
摘要:基于正交的兩組平行直線形成的消隱點的幾何特性,提出了一種攝像機內(nèi)外參數(shù)的自標定方法。該方法利用連接光心與消隱點向量的正交性質,建立關于相機內(nèi)參數(shù)的約束方程,并給出了約束方程的線性解法;針對現(xiàn)有自標定方法未能標定畸變系數(shù)的現(xiàn)狀,提出了一種考慮畸變的非線性最優(yōu)化算法,該算法以線性求解得到的內(nèi)參數(shù)為初值,利用非線性單純型法尋優(yōu)標定畸變;建立消隱點坐標系,給出了攝像機外參數(shù)的求解算法。所給出的自標定方法不需要知道空間點的精確坐標,具有易于實現(xiàn)、精度高和穩(wěn)健性好的優(yōu)點。
關鍵詞:視覺光學;機器視覺;攝像機自標定;消隱點;畸變系數(shù)
來源出版物:光學學報,2010,30(2): 465-472入選年份:2013
基于近紅外光譜技術的多組分毒性氣體檢測研究
趙建華,趙崇文,魏周君,等
摘要:基于近紅外波長調(diào)制光譜和諧波探測方法,并采用時分復用方案,建立了多組分毒性氣體同時檢測的實驗系統(tǒng)。成功實現(xiàn)了對火災產(chǎn)物中多組分毒性氣體(包括CO,CO2,HCN)濃度的同時檢測,并通過對三個通道的基頻分量和二次諧波分量進行實時數(shù)據(jù)處理,計算得到濃度結果。三種毒性氣體各組分的滿量程體積分數(shù)分別為4×10-4,4×10-4,3×10-4,測量結果誤差的最大值不超過滿量程的0.73%。實驗結果表明,該系統(tǒng)進行氣體濃度檢測具有較好的線性度,并滿足檢測精度要求。
關鍵詞:激光光學;光檢測技術;波長調(diào)制光譜術;多組分毒性氣體;時分復用
來源出版物:光學學報,2010,30(2): 567-573入選年份:2013
基于光纖布拉格光柵波/時分復用傳感網(wǎng)絡研究
王玉寶,蘭海軍
摘要:在頻率和時域網(wǎng)絡中光纖布拉格光柵(FBG)傳感網(wǎng)絡的資源極其豐富,但單一的復用組網(wǎng)技術只能利用其一方面的資源,網(wǎng)絡資源的利用率不高。為了充分利用傳感網(wǎng)絡資源,提出了一種新型的基于波分復用(WDM)/時分復用(TDM)的網(wǎng)絡復用技術的光纖傳感網(wǎng)絡設計方案。首先將光纖帶寬利用陣列波導光柵(AWG)進行波分復用,然后對波分復用的每一信道進行時分復用。在此基礎上分析了網(wǎng)絡中的散粒噪聲和信道串擾對測量結果的影響。充分利用了光信號在頻率和時域上的信息,使傳感網(wǎng)絡具有了尋址和解調(diào)數(shù)百個光柵信號的潛在能力。該網(wǎng)絡可實現(xiàn)超大容量傳感,提高帶寬利用率,降低成本,具有很好的應用前景。
關鍵詞:光纖傳感網(wǎng)絡;陣列波導光柵;波分復用;時分復用;波/時分復用傳感網(wǎng)
來源出版物:光學學報,2010,30(8): 2196-2201入選年份:2013
基于高光譜成像技術的豬肉嫩度檢測研究
陳全勝
摘要:目的:豬肉嫩度是評價豬肉品質的重要指標,它直接影響著肉的食用價值和商品價值。目前,對肉嫩度的評價方法主要有人工感官評定和理化檢測兩種方法,它們具有受主觀因素影響、前處理過程繁瑣、測定時間長等缺點,不適合應用于肉加工過程的在線監(jiān)控。近年來,近紅外光譜和計算機視覺技術是肉嫩度檢測最常用的兩種無損檢測技術,但由于豬肉嫩度品質的復雜性,這些單一的技術手段一般不足以全面地描述豬肉嫩度品質。高光譜圖像集光譜信息和圖像信息于一身,高光譜成像技術是光譜分析和圖像處理在技術層面上的融合技術,因此,本文提出一種基于高光譜成像技術快速檢測豬肉嫩度的方法。
方法:利用剪切力方法作為理化檢測指標,基于高光譜成像技術,采用反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(BP-ANN)構建豬肉嫩度等級判別模型。試驗所用豬肉為當天屠宰的取自不同豬身上的冷鮮梅花肉,購于雨潤肉制品賣場。首先,通過高光譜成像系統(tǒng)獲取78個豬肉樣本在400~1100 nm范圍的高光譜圖像數(shù)據(jù),按照NY/ T 1180-2006標準,利用TA-X12i 型質構儀測定豬肉樣本的剪切力大小,同時由10名受過專業(yè)培訓且有經(jīng)驗的評審員對豬肉樣本進行人工感官評定。然后,對高光譜數(shù)據(jù)進行黑白標定,通過主成分分析(PCA)對高光譜數(shù)據(jù)進行降維,從中優(yōu)選出3個特征波長,提取3個波長下的圖像,選取適合的感興趣區(qū)域(ROI),并從每幅ROI中分別提取對比度、相關性、角二階矩和一致性等4個基于灰度共生矩陣的紋理特征變量。最后,通過PCA對每個樣本的12個特征變量提取主成分因子數(shù),并參照剪切力方法與人工感官評定測得的樣本嫩度等級結果,利用BP-ANN算法構建豬肉嫩度等級判別模型。該算法是一個能夠捕獲和顯示輸入與輸出之間復雜關聯(lián)的非線性工具,相對比線性的方法具有很強的自學習和自適應性。
結果:剔除多噪聲光譜區(qū)域后,選取600~800 nm范圍內(nèi)的高光譜圖像數(shù)據(jù)進行分析,主成分分析之后得到3個最能表征豬肉嫩度的特征波長:656,690和759 nm。BP-ANN模型結果顯示,在主成分因子數(shù)達到6時,預測結果最好,模型校正和預測時的識別率分別為96.15% 和80.77%。
結論:研究嘗試利用高光譜成像技術檢測豬肉的嫩度等級。通過對豬肉高光譜數(shù)據(jù)進行主成分分析優(yōu)選3個特征波長圖像,并從每個特征波長圖像中提取4個基于灰度共生矩陣的紋理特征變量,共12個特征變量,最后再對這12個變量進行主成分分析,提取6個主成分因子數(shù)構建基于BP-A NN的豬肉嫩度評判模型。模型校正和預測時的識別率分別為96.15% 和80.77%。研究表明,利用高光譜成像技術檢測豬肉嫩度等級是可行的。
來源出版物:光學學報,2010,30(9): 2602-2607入選年份:2013
一種大視場離軸三反射光學系統(tǒng)研究
郭永祥
摘要:目的:隨著航天遙感技術的發(fā)展,人們對地面分辨力的要求越來越高。CCD相機在軌道高度一定的情況下,增大其系統(tǒng)焦距有利于地元分辨力的提高。如果同時做到大視場,進而擴大地物探測范圍,則難度較大。本文從共軸三反的基本理論出發(fā),通過偏瞳和偏視場相結合的方式設計了一套長焦距大視場的離軸三反射光學系統(tǒng)。
方法:根據(jù)系統(tǒng)設計指標要求,選擇三反射式光學系統(tǒng)作為本實例的系統(tǒng)結構型式。實際工程應用中三反射式光學系統(tǒng)的設計需考慮三點:1)現(xiàn)階段的加工工藝水平?jīng)Q定設計中盡量少的使用高次非球面系數(shù);2)小型化設計,系統(tǒng)筒長一般不大于焦距的1/3;3)考慮目前的光學系統(tǒng)裝調(diào)難度。依據(jù)同軸三反射光學系統(tǒng)理論及小型化要求確定初始結構的相關參數(shù)。通過設置適當?shù)闹麋R偏瞳量、視場離軸量,反復對系統(tǒng)進行優(yōu)化,從而得到一個焦距5000 mm,全視場角5°的離軸三反射式光學系統(tǒng)。針對本系統(tǒng)提出了一套加工和裝調(diào)的方案。
結果:最終優(yōu)化得到的離軸三反射光學系統(tǒng),焦距為5000 mm,全視場角為5°,系統(tǒng)筒長為1500 mm,主鏡偏瞳量為500 mm。設計中三面反射鏡均未使用傾斜量,僅次鏡使用了高次非球面系統(tǒng)。由系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)MTF曲線及衍射能量分布圖可知系統(tǒng)奈奎斯特頻率處各視場MTF均接近衍射極限,且MTF值均大于0.5,符合系統(tǒng)設計要求。另外根據(jù)系統(tǒng)設計的結果提出一套光學元件加工和系統(tǒng)裝調(diào)的方案。根據(jù)光學元件加工方案中各面反射鏡加工公差的確定方法,可以最大程度地放松系統(tǒng)的加工公差要求,大大降低該光學系統(tǒng)的加工成本。系統(tǒng)裝調(diào)時采用先粗裝后精調(diào)的思路。在系統(tǒng)粗裝調(diào)完成后利用自準直干涉檢驗的方法采集各視場的干涉圖樣,而后用MetroPro等軟件算出整個光學系統(tǒng)的波前均方根誤差,進而判斷需要調(diào)整的目標值,由系統(tǒng)波前誤差得到失調(diào)量,然后進行一次精調(diào)。經(jīng)過多次分析和優(yōu)化,直到光學系統(tǒng)達到最好的調(diào)整狀態(tài)。
結論:離軸三反射光學系統(tǒng)以其獨特的優(yōu)勢,在遙感領域的應用越來越廣泛,但是目前工程應用中為了做到寬視場,通常采用條形視場的方式,即Y方向視場小,避免了Y方向像差難校正的缺點,而真正的圓視場三反系統(tǒng)全視場均基本不超過3.5°。本文通過偏瞳偏視場相結合的方式設計了一種離軸三反射光學系統(tǒng),全視場角為5°。由MTF曲線可知成像質量接近衍射極限,可以滿足系統(tǒng)的設計要求。在設計中考慮了實際工程應用中對系統(tǒng)尺寸、加工裝調(diào)的難易程度等的限制,未使用三面反射鏡的傾斜量,僅次鏡使用了高次非球面系數(shù)。
其他:目前,國內(nèi)反射式光學遙感器的結構型式越來越復雜,系統(tǒng)裝調(diào)難度越來越大。光學系統(tǒng)設計過程中必須考慮工程應用中的可行性,同時光學裝調(diào)技術也需要在之前的基礎上不斷有新的發(fā)展。
來源出版物:光學學報,2010,30(9): 2680-2683入選年份:2013
基于雙峰諧振效應的鍍金屬長周期光纖光柵液體濃度傳感器
顧錚先,張江濤
摘要:目的:如果將雙峰諧振效應應用在鍍金屬膜長周期光纖光柵結構中,則可以綜合利用雙峰及表面等離子體共振(SPR)效應對外界環(huán)境(如溶液)折射率靈敏響應的優(yōu)勢,構建新型結構的光纖光柵液體濃度傳感器,但有關這方面的研究至今未見報道。本文利用長周期光纖光柵(LPFG)中的雙峰諧振效應,結合SPR 傳感器的高靈敏度,提出了一種新型鍍金屬光纖光柵液體濃度傳感器。
方法:采用雙包層結構模型和耦合模理論,分析了鍍金屬長周期光纖光柵雙峰效應的諧振特性,環(huán)境折射率的傳感特性以及金屬膜厚對雙峰LPFG靈敏度的影響。實驗上制作了具有雙峰效應的鍍銀膜長周期光纖光柵,并進行了NaCl鹽溶液濃度的監(jiān)測實驗。實驗中采用KrF準分子激光器,型號為Braggstar indust rial-200。工作波長為248 nm,半峰全寬為3 mm×6 mm,單脈沖能量為16 mJ,最大頻率為200 Hz。使用SMF-28光纖刻制光柵。實驗中所用鍍膜設備為德國BEST EC GmbH公司定制的HV-Sputtering System-233直流濺射鍍膜機。鍍膜機內(nèi)部有特制的旋轉裝置,供在光纖上均勻鍍制金屬膜。膜層厚度用石英晶振法監(jiān)控。靶材采用銀靶,純度為IC-Ag99.99,橫向平均晶粒度在50~150 mm,銀靶表面粗糙度不大于1.6 mm。真空度1×10-3Pa,Ar+離子直流濺射,充氬氣壓為0.5 Pa。起始功率為50/100 W。鍍膜時旋轉速度為14.9 r/min,鍍膜速率為0.24 nm/s。
結果:1)理論分析可知,隨著環(huán)境折射率的增加,雙諧振峰彼此相互遠離,向兩個相反方向(短波和長波)偏移;同時,環(huán)境折射率對透射譜中諧振峰的高度也有一定的影響。2)實驗分析可知,在所給鹽溶液濃度范圍內(nèi),鹽溶液濃度每變化1%,引起兩個LPFG傳感器的雙峰間距平均改變量為0.67 nm和1.94 nm。可見,銀膜厚103 nm的雙峰LPFG傳感器較膜厚40.9 nm的傳感器靈敏度更高,銀膜厚為103 nm的光纖光柵傳感器,對溶液折射率分辨率可達1.8×10-5。3)為了比較雙峰鍍金屬LPFG傳感器與雙峰無鍍膜LPFG傳感器的靈敏度,選擇周期為178.5 nm的雙峰無鍍膜LPFG傳感器,發(fā)現(xiàn)雙峰間距的平均改變量0.27 nm,明顯低于鍍銀膜厚40.9 nm、周期同為178.5 mm的LPFG傳感器的平均改變量0.67 nm。4)進一步地觀測了周期為400 mm普通長周期光纖光柵傳感器浸沒在濃度為1%~25%鹽溶液中的透射譜,發(fā)現(xiàn)鹽溶液濃度每變化1%,引起平均漂移量只有0.054 nm,遠低于雙峰無鍍膜LPFG 傳感器和雙峰鍍銀膜LPFG傳感器的雙峰間距改變量。
結論:理論分析了基于雙峰諧振效應的鍍金屬膜LPFG傳感器的諧振與傳感特性,成功制備了鍍銀膜LPFG并進行了鹽溶液濃度的傳感實驗。通過雙峰間距的變化監(jiān)測鹽溶液的濃度變化,發(fā)現(xiàn)隨溶液濃度的增大雙峰向相反方向移動且間距增大。選擇恰當?shù)慕饘倌ず窨梢蕴岣咭合鄠鞲衅鞯撵`敏度。鍍膜雙峰LPFG傳感器靈敏度顯著高于普通單峰LPFG傳感器,與同結構的無鍍膜雙峰LPFG傳感器相比也得到了明顯提高。這種新型長周期光纖光柵液體濃度傳感器集中了雙峰效應和金屬與介質界面處SPR效應的優(yōu)點,對外界環(huán)境折射率變化更為靈敏,有望在光化學生物傳感器中得到廣泛應用。
來源出版物:光學學報,2011,31(3): 21-27入選年份:2013
基于光纖光柵法布里-珀羅腔鎖頻原理的高靈敏度光纖振動傳感器
張樂,吳波,葉雯,等
摘要:基于 Pound-Drever-Hall(PDH)激光鎖頻原理,研制了一種高靈敏度的光纖振動傳感器。該傳感器采用光纖光柵法布里-珀羅(F-P)腔作為傳感頭,將振動信號所引起的光纖光柵F-P腔透射峰位移信號轉換成對應的誤差信號進行探測。實驗測試結果表明此系統(tǒng)對1~5 kHz頻率范圍內(nèi)的振動信號傳感性能優(yōu)良,信噪比大于50 dB。綜合考慮系統(tǒng)元器件參數(shù)及各種環(huán)境影響因素,從理論上對系統(tǒng)進行了分析,得出系統(tǒng)最小分辨率為優(yōu)于目前的典型光纖振動傳感系統(tǒng)。
關鍵詞:傳感器;光纖傳感;振動;Pound-Drever-Hall原理;光纖光柵;法布里-珀羅腔
來源出版物:光學學報,2011,31(4): 88-92入選年份:2013
利用原始光強信號實現(xiàn)空間方位失調(diào)角高精度傳遞新方法
楊志勇,黃先祥,周召發(fā),等
摘要:現(xiàn)有基于正弦波磁光調(diào)制偏振光的方位失調(diào)角傳遞方法存在精度不高的問題,提出了一種利用原始光強信號中極值點信息實現(xiàn)方位失調(diào)角高精度傳遞的新方法。建立了基于任意位置光強信號求解初始光強的模型,推導了大角度范圍內(nèi)粗略失調(diào)角的計算公式并給出了實現(xiàn)方案,提出了在小角度范圍內(nèi)比現(xiàn)有方法近似精度更高的獲取失調(diào)角信息的方法。仿真結果以及誤差分析表明:利用該方法得出的方位失調(diào)角傳遞誤差遠遠小于現(xiàn)有方法,為實現(xiàn)空間方位失調(diào)角高精度傳遞提供了一種參考。
關鍵詞:高精度傳遞;方位角;磁光調(diào)制;偏振光
來源出版物:光學學報,2012,32(1): 132-138入選年份:2013
近紅外光譜法對同仁烏雞白鳳丸的定性和定量分析
聶黎行,王鋼力,李志猛,等
摘要:采用近紅外漫反射光譜分析技術對同仁烏雞白鳳丸進行定性和定量分析。采集了98份同仁烏雞白鳳丸和58份不同廠家烏雞白鳳丸樣品的近紅外漫反射光譜。采用判別分析法對同仁烏雞白鳳丸和烏雞白鳳丸進行鑒別。以70份同仁烏雞白鳳丸的近紅外光譜為標準,建立相似度匹配模型,并將其用于計算其余樣品的相似度。采用偏最小二乘回歸法建立了同仁烏雞白鳳丸總氨基酸、芍藥苷、水分含量的定量分析模型,對未知樣品進行含量預測。結果判別分析模型的錯判數(shù)為 0。相似度匹配模型能正確區(qū)分同仁烏雞白鳳丸和烏雞白鳳丸。校正模型的相關系數(shù)分別為0.9614,0.9651,0.9910,驗證集均方差分別為0.199%,0.00436%,0.386%。本方法準確可靠,操作簡便,快速無損,可推廣用于工業(yè)現(xiàn)場的原位檢測。
關鍵詞:近紅外光譜;定性分析;定量分析;同仁烏雞白鳳丸
來源出版物:紅外與毫米波學報,2008,27(3): 205-209,21入選年份:2013
合成孔徑激光成像雷達(Ⅱ):空間相位偏置發(fā)射望遠鏡
劉立人
摘要:報道一種可以進行空間相位偏置的光學望遠鏡,用作合成孔徑激光成像雷達中的光學發(fā)射天線。在望遠鏡內(nèi)放置相位調(diào)制平板,控制望遠鏡的離焦量和位相調(diào)制平板的相位函數(shù),能夠在激光望遠鏡的照明區(qū)產(chǎn)生可控制的附加空間相位二次項,靈活改變激光照明波前,以在目標回波接收信號中產(chǎn)生雷達運動方向上的所需的二次項相位歷程,因此能夠實現(xiàn)特定的方位向成像分辨率。
關鍵詞:合成孔徑激光成像雷達;發(fā)射望遠鏡;離焦;相位調(diào)制平板;相位二次項;相位歷程
來源出版物:光學學報,2008,28(6): 1197-1200入選年份:2013
衍射理論對局域空心光束及無衍射光束重建的描述
劉嵐,吳逢鐵
摘要:利用衍射理論導出了局域空心光束的傳輸表達式及光強分布,給出了局域空心光束的精細結構,詳細分析了其演變過程。討論了聚焦透鏡的焦距F對徑向暗域最大尺寸及軸上暗域長度的影響。結果表明,徑向暗域最大尺寸及軸上暗域長度都隨著F的增大而增大。通過軸棱錐-透鏡系統(tǒng)獲得局域空心光束,用體視顯微鏡和CCD照相機組成的系統(tǒng)拍攝光束強度分布。結果表明應用衍射理論可以較精確地描述局域空心光束的演變過程。找出了其應用中的不利因素,更清晰地展現(xiàn)無衍射光束的重建現(xiàn)象。這種描述方法彌補了幾何理論和干涉理論的不足。
關鍵詞:物理光學;局域空心光束;衍射理論;傳輸特性;無衍射光
來源出版物:光學學報,2008,28(2): 370-374入選年份:2013
合成孔徑激光成像雷達(Ⅲ):雙向環(huán)路發(fā)射接收望遠鏡
劉立人
摘要:提出了一種用于合成孔徑激光成像雷達的雙向環(huán)路結構的發(fā)射接收望遠鏡,雙向環(huán)路包括發(fā)射4-F轉像系統(tǒng)、接收4-F轉像系統(tǒng)和獨立的望遠鏡。發(fā)射通道中設置離焦和相位調(diào)制平板偏置,接收通道中設置離焦和相位平板偏置。控制發(fā)射離焦量,發(fā)射相位調(diào)制甬數(shù)。接收離焦量。接收相位調(diào)制甬數(shù)。用同一個望遠鏡可以同時實現(xiàn)空間二次項相位附加偏置的激光發(fā)射和消除目標點散射回波接收波面像差的離焦光學接收,并產(chǎn)生雷達運動方向上合適的和可控制的相位二次項歷程。從而實現(xiàn)孔徑合成成像。詳細介紹了系統(tǒng)設計,給出了從發(fā)射到光電外差接收的全過程傳輸方程。
關鍵詞:合成孔徑激光成像雷達;望遠鏡;雙向環(huán)路;4-F轉像系統(tǒng);離焦;相位平板
來源出版物:光學學報,2008,28(7): 1405-1410入選年份:2013
合成孔徑激光成像雷達(Ⅳ):統(tǒng)一工作模式和二維數(shù)據(jù)收集方程
劉立人
摘要:提出了合成孔徑激光成像雷達(SAIL)的一種統(tǒng)一的工作模式,即激光雷達運動的同時進行光束掃描。同時推導了點目標激光雷達方程,據(jù)此還定義了SAIL二維數(shù)據(jù)收集方程,二維數(shù)據(jù)收集方程組是合成孔徑激光雷達的數(shù)據(jù)產(chǎn)生和收集過程中的完整數(shù)學表達,并給出了統(tǒng)一模式的二維數(shù)據(jù)收集方程。從統(tǒng)一工作模式可以分解出條帶掃描模式、聚束模式、滑動聚束模式和光束掃描模式,及其相應的簡化二維數(shù)據(jù)收集方程。上述的光束掃描模式是一種激光雷達和被觀察面之間相對靜止而只采用光束掃描實現(xiàn)孔徑合成成像的新方法,具有特殊的應用范圍。
關鍵詞:合成孔徑激光成像雷達(SAIL);條帶掃描模式;聚束模式;滑動聚束模式;光束掃描模式;二維數(shù)據(jù)收集方程;點目標激光雷達方程
來源出版物:光學學報,2009,29(1): 1-6入選年份:2013
合成孔徑激光成像雷達(Ⅰ):離焦和相位偏置望遠鏡接收天線
劉立人
摘要:把合成孔徑激光成像雷達的目標衍射區(qū)分為三個區(qū)域,提出采用離焦或者附加空間相位調(diào)制板的光學接收望遠鏡補償回波像差。當目標處于菲涅耳衍射區(qū)時可采用離焦或偏置望遠鏡補償回波二次項離焦像差并產(chǎn)生用于孔徑合成的二次項相位歷程;目標處于夫瑯和費衍射區(qū)時可以采用離焦或偏置望遠鏡補償回波二次項離焦像差但不產(chǎn)生相位歷程;目標處于瑞利-索末菲衍射區(qū)域時不可能補償回波高階像差。
關鍵詞:合成孔徑激光成像雷達;接收望遠鏡;離焦;菲涅耳衍射;夫瑯禾費衍射;瑞利-索末菲衍射
來源出版物:光學學報,2008,28(5): 997-1000入選年份:2013
一類廣義Canard系統(tǒng)的近似解析解
莫嘉琪
摘要:利用變分迭代理論研究了一類廣義 CANARD系統(tǒng)。首先引入一組泛函,然后構造了原方程解的迭代關系式,最后得到了問題鴨解的近似解析式。
關鍵詞:鴨解;解析解;變分迭代
來源出版物:物理學報,2009,58(2): 695-698入選年份:2013
用近紅外光譜檢測牛奶中的三聚氰胺
徐云,王一鳴,吳靜珠,等
摘要:研究了用近紅外光譜法快速定性和定量檢測純牛奶中三聚氰胺。實驗分別配制了兩組不同三聚氰胺含量的純牛奶樣品,用于定性和定量分析。通過近紅外光譜與聚類分析法相結合,可將含有和不含有三聚氰胺的牛奶樣品有效分類;結合光譜預處理和波長選擇及模型優(yōu)化方法建立的檢測三聚氰胺的近紅外定量分析模型具有較好的穩(wěn)定性和預測能力。結果表明,近紅外光譜分析是一種快速、方便和環(huán)保的檢測乳制品中三聚氰胺的新方法。
關鍵詞:近紅外光譜;三聚氰胺;定性分析;定量分析
來源出版物:紅外與毫米波學報,2010,29(1): 53-56入選年份:2013
反射式負電子親和勢GaN光電陰極量子效率衰減機理研究
喬建良,常本康,杜曉晴,等
摘要:針對反射式負電子親和勢(NEA)GaN光電陰極量子效率的衰減以及不同波段對應量子效率衰減速度的不同,參照國外給出的 NEA GaN光電陰極在反射模式下量子效率曲線隨時間的衰減變化情況,利用 GaN光電陰極銫氧激活后的表面模型[15aN(Mg):C8]:O-Cs,結合量子效率衰減過程中表面勢壘的變化,研究了反射式NEA GaN光電陰極量子效率的衰減機理。有效偶極子數(shù)量的減小是造成量子效率降低的根本原因,表面Ⅰ,Ⅱ勢壘形狀的變化造成了不同波段對應的量子效率下降速度的不同。
關鍵詞:負電子親和勢;GaN光電陰極;量子效率;表面勢壘
來源出版物:物理學報,2010,59(4): 2855-2859入選年份:2013
基于Contourlet變換的區(qū)域特征自適應圖像融合算法
劉坤,郭雷,常威威
摘要:Contourlet變換克服了小波變換在處理高維信號時的不足,比小波變換具有更好的方向性、較高的逼近精度和更好的稀疏表達性能。因此將Contourlet變換應用于圖像融合領域,能更好的提取圖像邊緣特征,為融合提取更多的特征信息。基于Contourlet變換的區(qū)域特征自適應圖像融合算法是將圖像進行Contourlet變換分解后,針對不同的頻率域特點選擇不同的融合規(guī)則,針對高頻系數(shù)特性選用了區(qū)域特征自適應的融合規(guī)則,最后通過重構得到融合圖像。將基于小波變換的融合算法和該文所提算法進行了主觀和客觀的對比,結果表明,基于Contourlet變換區(qū)域特征自適應的圖像融合算法是一種有效可行的圖像融合算法。
關鍵詞:圖像處理;圖像融合;Contourlet變換;融合規(guī)則
來源出版物:光學學報,2008,28(4): 681-686入選年份:2013
基于支持向量機的高光譜遙感圖像分類
譚琨,杜培軍
摘要:多數(shù)傳統(tǒng)分類算法應用于高光譜分類都存在運算速度慢、精度比較低和難以收斂等問題。該文從支持向量機基本理論出發(fā)建立了一個基于支持向量機的高光譜分類器,并用國產(chǎn)OMIS傳感器獲得的北京中關村地區(qū)高光譜遙感數(shù)據(jù)進行試驗,分析比較了各種SVM核函數(shù)進行高光譜分類的精度,以及網(wǎng)格搜尋的方法來確定C和γ的值,結果表明SVM進行高光譜分類時候徑向基核函數(shù)的分類精度最高,是分類的首選。并且與神經(jīng)網(wǎng)絡徑向基分類算法以及常用的最小距離分類算法進行比較,分類的精度遠遠高于SVM分類算法進行分類的結果。SVM方法在高光譜遙感分類領域能得到廣泛的應用。
關鍵詞:高光譜遙感;支持向量機;分類
來源出版物:紅外與毫米波學報,2008,27(2): 123-128入選年份:2013
DPSK調(diào)制/自差動零差相干探測技術克服星地激光通信中大氣湍流效應的研究
馬小平,孫建鋒,職亞楠,等
摘要:在星地激光通信中,大氣湍流影響光接收波面,增加通信誤碼率。采用差分相移鍵控(DPSK)體制,通過當前碼元信號光與延時1bit的碼元信號光干涉得到數(shù)據(jù)信息。在高碼率通信的情況下,由于大氣擾動對前后碼元信號光的波面影響基本相同,可以通過干涉時波面相位相減得到差分信息。在此基礎上,用菲涅耳衍射理論,分析入射光信號在自由空間差分干涉結構中的衍射傳輸過程。數(shù)值模擬仿真過程中,模擬探測波前像差對干涉系統(tǒng)性能的影響,通過對探測端零差效率的分析,驗證了自由空間差分干涉結構解調(diào)光信號可以在一定程度上克服大氣湍流效應對光信號相位信息的擾動。從理論上給出了自由空間差分干涉結構解調(diào)光信號的使用條件和結論。
關鍵詞:光通信;差分相移鍵控;波前像差;相干對比度;零差效率
來源出版物:光學學報,2013,33(7): 0706017入選年份:2013
鬼成像系統(tǒng)的互信息
李恩榮,陳明亮,龔文林,等
摘要:從理論上計算了鬼成像系統(tǒng)的返回信號和目標之間的互信息,利用數(shù)值模擬研究了它與系統(tǒng)圖像重建質量之間的關系。分析表明,該互信息同時依賴于系統(tǒng)所使用的散斑場和成像目標的類型。結果顯示,對于給定類型的目標,存在特定的散斑場使得上述互信息取得極大值,且在同樣的采樣數(shù)條件下,使用該散斑場的鬼成像系統(tǒng)可以獲得最佳的圖像重建質量。在此基礎上提出可以通過最大化互信息來設計、優(yōu)化鬼成像系統(tǒng)。
關鍵詞:成像系統(tǒng);鬼成像;壓縮感知;互信息;散斑優(yōu)化
來源出版物:光學學報,2013,33(12): 1211003入選年份:2013