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关键词： 光学设计   成像光谱仪   AOTF   中阶梯光栅  

摘要： 对传统中阶梯光栅光谱仪级次重叠的问题进行分析,采用声光可谐调滤波器(AOTF)结合中阶梯光栅的方法实现光谱级次分离,研究并设计了小型、灵敏、超高光谱分辨率的光学系统结构。利用CODEV软件对成像光谱仪的初始结构进行优化,得到一种结合AOTF与中阶梯光栅的小型化超高光谱分辨率成像光谱仪。与交叉色散方案相比,中阶梯光栅与AOTF结合的技术将得到更高的信噪比,并弥补了中阶梯光栅体积大、质量重的缺陷,工作波段在2320~4250 nm时,系统F数小于1.8,并获得优于0.15 nm的超高光谱分辨率,在奈奎斯特频率为17 lp/mm条件下整体调制传递函数(MTF)>0.7,各视场全波段弥散斑均方根(RMS)半径<11μm。该成像光谱仪提供了一种大气微量成分高精度、高灵敏度测量的方案,与其他的高分辨率红外光谱仪相比,其更容易安装在空间资源有限的行星或星际航天器上。

关键词： 激光器   半导体激光器   曲线光栅   高阶光栅   高功率   窄线宽  

摘要： 随着智能感知技术的快速发展,高功率、窄线宽的半导体激光光源成为研究热点。通过在边发射半导体激光器件表面引入高阶曲线光栅,设计了一种独特的非稳谐振腔结构,可实现高功率和窄线宽。采用紫外光刻和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术,制备了周期为6.09μm、占空比为0.66、刻蚀深度为500 nm的曲线光栅。在室温条件下,测得腔长为2 mm的器件的阈值电流为220 mA,连续输出功率为1.48 W,斜率效率为0.63 W/A。比较了法布里‐珀罗激光器、直线光栅分布式反馈(DFB)激光器和曲线光栅DFB激光器的光谱,结果表明,曲线光栅对半导体激光器的模式选择起到了关键作用,有利于实现高功率DFB激光器的窄线宽单模输出。该器件具有制作工艺相对简单、性能优异、可靠性高等特点,具有广阔的应用前景。

关键词： 光栅投影   自动喷粉   控制系统  

摘要： 本文以光栅投影测量系统中喷粉技术为研究对象,针对目前手动喷粉存在的喷粉厚度不均等问题,搭建了以机器人、转台、气驱喷枪等设备组成的自动喷粉系统,依据相关参数计算,得出控制参数,并通过试验进行了验证,满足了喷粉厚度的精度要求,提高了光栅投影测量的系统测量精度。

关键词： 机器学习   域自适应   张量   奇异值分解   子空间  

摘要： 近年来,机器学习在计算机视觉中取得了许多突破性的研究进展.然而,已训练好的学习模型难以直接应用于相似但具有不同数据分布特征的其它学习任务中.域自适应技术通过抽取源域与目标域数据之间的公共特征,来实现把源域中学习到的知识迁移至目标域,从而避免针对目标域的训练数据收集和模型训练代价.但是,现有的视觉域自适应方法大都无法处理高阶的特征数据,一般都是通过简单的向量化操作将高阶张量特征转换成高维一阶向量特征.这不仅会破坏高阶特征数据内部的结构信息,而且还会增加算法的计算复杂度.为了解决上述问题,本文在保持原有张量特征结构不变的条件下,利用张量乘操作,将视觉域自适应问题抽象为求解源域和目标域的共同张量子空间以及源域和目标域特征在该共同张量子空间上投影的多变量优化问题.然后,利用张量奇异值分解和交替方向乘子法,提出一种基于张量奇异值分解的视觉域自适应方法(Visual domain Adaptation method based on TEnsor Singular value decomposition,VATES),以实现上述多变量优化问题的迭代求解.文中证明了正交张量子空间约束条件下源域与目标域表征误差最小化问题的可解性问题,并求得了相应的解析解.在公开数据集Office-Caltech-10、Office31、ImageNet-VOC2007上与17个基线模型进行对比实验.结果表明本文所提出的方法与经典的机器学习方法、非深度域自适应方法、深度域自适应方法以及张量域自适应方法相比,在无标签目标域上的图像分类精度分别提高了10.6%~43.9%、0.7%~31.1%、0.7%~24.8%以及5.7%~34.9.同时,算法的运行效率也提高了40.5%~74.3%,显著优于所对比的基线方法.实验分析也表明,VATES方法的目标域分类精度会随着所选用神经网络特征抽取能力的增强而逐渐提升.

关键词： 强M-张量   张量分裂   多重线性系统   预条件子   预处理Gauss-Seidel  

摘要： 为了解决建立在强M-张量上的多重线性系统的预处理Gauss-Seidel迭代法,提出一个新的预条件子I+S'α,给出张量分裂,提出3种不同的Gauss-Seidel分裂方式,形成预处理迭代张量,并证明它们是收敛的。比较基于不同分裂形式的Gauss-Seidel迭代收敛速度,通过数值算例验证了所给算法是可行有效的。

关键词： 脑梗死/影像诊断   急性病   磁共振成像  

摘要： 【目的】探讨不同时期急性脑梗死(ACI)患者磁共振弥散张量成像(DTI)的特征及差异。【方法】两院收治的89例ACI患者,根据发病时间分为超急性期组(发病时间≤6 h,39例)和急性期组(6 h<发病时间≤3 d,50例),比较不同时期ACI患者病灶侧、病灶对侧的DTI参数,包括各向异性指数(FA)、平均弥散系数(DCavg)和各向同性(ISO),并评估病灶侧FA值、DCavg值、ISO值诊断ACI超急性期的价值。【结果】急性期组患者FA图上信号强度降低,脑白质纤维束中断破坏,超急性期组患者FA图未见明显信号改变;超急性期组患者DCavg图信号降低、脑白质纤维破坏,急性期组患者DCavg图脑白质纤维束中断、减少。超急性期组患者病灶侧FA值高于急性期,DCavg值、ISO值均低于急性期(P<0.05)。超急性期组患者病灶对侧DCavg值低于急性期组,ISO值高于急性期(P<0.05)。超急性期、急性期患者病灶对侧DCavg值均高于病灶侧,ISO值均低于病灶侧(P<0.05)。急性期患者病灶对侧FA值高于病灶侧(P<0.05)。受试者工作特征(ROC)曲线分析结果显示,病灶侧FA值、DCavg值、ISO值单一及联合诊断ACI超急性期的曲线下面积(AUC)分别为0.812、0.842、0.848和0.916。【结论】急性期ACI患者FA图上信号强度降低,DCavg图上脑白质纤维束中断、减少,与超急性期DTI图像的特征存在显著差异。DTI参数中FA值、DCavg值、ISO值可用于辅助诊断ACI分期,且三者联合诊断效能更好。

关键词： 光纤光学   布里渊散射   布里渊频移   洛伦兹函数   数据拟合  

摘要： 针对脉冲光布里渊散射谱在用传统的洛伦兹曲线拟合时存在较大拟合误差的问题,通过理论分析推导出了脉冲光的光纤布里渊散射谱函数表达式。采用布里渊光时域反射(BOTDR)系统对一段3000 m长光纤的布里渊散射谱进行测量,对测得的不同脉冲宽度下的光纤布里渊散射谱分别采用洛伦兹函数和本文推导的函数进行拟合。结果表明:随着入射脉冲光的脉冲宽度变窄,采用推导的光纤布里渊散射谱函数能够有效提高BOTDR系统布里渊散射谱的拟合精度。

关键词： 概率输出   弹性凸包   高速球轴承   故障诊断  

摘要： 样本点决策贡献度的失衡考虑会导致故障信号测试集分类精度偏低。为了提高高速球轴承故障诊断精度,设计了一种基于弹性核凸包张量机(FCHTM)的振动信号处理方法。以能量谱纹理特征(ESTC)建立数据库,选用连续小波转换方法进行时频分布,类别判断模型构建时用正负概率估计。研究结果表明:采用随机方法选取训练集样本量进行准确率测试,发现在识别精度和分类性能方面,弹性核凸包张量机均展现出较强的优越性,并且适当增加训练样本还能有所提升。训练集与测试集划分为7.5∶2.5开展分类准确率分析,相比较支持向量机(SVM)和弹性核凸包(FCH),发现弹性核凸包张量机表现最佳,在鲁棒性和抗噪性表现方面弹性核凸包张量机的优势更显著。该研究适用于其他的机械传动系统,具有很好的实际推广价值。

关键词： 水下成像   偏振成像   散射  

摘要： 水下成像技术在水下目标探测和识别领域具有重大研究价值,而传统水下偏振成像技术往往无法同时满足成像质量与成像实时性。针对传统水下偏振去散射成像带来的数据量大、处理时间长等问题,提出了一种水下目标的快速、实时去散射清晰化偏振成像方法。该方法利用了背景光偏振度与目标光偏振度的差异性,用于自适应的快速获取背景散射光区域,同时延续了目标整体偏振度一致这一假设,利用加权直方图均匀化方法通过调整图像灰度级的动态范围,对不同频次的灰度级进行加权处理,得到更符合人眼视觉效果的图像。实验结果表明,快速水下偏振去散射技术在提升成像质量的同时有效的增快了处理时的运算速率,在水下工作中具有良好的应用前景。

关键词： 量子点发光二极管(QLED)   褶皱结构   衍射光栅   柔性材料   光耦合输出效率   基底模式陷入光  

摘要： 为了解决绿光量子点发光二极管(QLED)基底模式陷入光问题,首先通过在柔性聚二甲基硅氧烷基底上蒸镀铝层,自发形成了准周期褶皱结构。这种简单、有效的方法可以制作大面积的褶皱结构,所制作的褶皱结构具有随机取向和宽周期分布的特点。然后,将褶皱结构作为外结构引入到QLED中,构筑了高效的绿光QLED。与参考QLED相比,褶皱QLED的外量子效率(EQE)从12.09%增加到16.06%,提升了32.8%;最大亮度从184600cd·m^(-2)增加到226500cd·m^(-2),在不改变发光峰位的情况下实现了基底模式陷入光的高效提取,为提升绿光QLED性能提供了一种新的选择。