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《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第12期专栏征稿主题:太赫兹成像感知技术
1
作者 祁峰 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第6期I0009-I0009,共1页
成像是人类认识世界最直接的方式,太赫兹波作为最后一个被开发的电磁波段,为科学探索和工业应用提供了新的视野,其包含的物质指纹,可作为分子级的识别手段。受限于波长的物理尺度,其成像分辨率距离人们的期望还有一定距离;太赫兹光谱传... 成像是人类认识世界最直接的方式,太赫兹波作为最后一个被开发的电磁波段,为科学探索和工业应用提供了新的视野,其包含的物质指纹,可作为分子级的识别手段。受限于波长的物理尺度,其成像分辨率距离人们的期望还有一定距离;太赫兹光谱传递了什么信息、该如何应用,仍需要深入探索。本专题拟对此进行探讨。 展开更多
关键词 太赫兹光谱 太赫兹成像 感知技术 成像分辨率 分子级 太赫兹波 科学探索 电磁波
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基于BaGa_(4)Se_(7)晶体的中红外辐射源稳定性实验研究
2
作者 李楠 李惟帆 +3 位作者 祁峰 姚吉勇 郭丽媛 路远 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期685-691,共7页
在实际应用中,光源的输出能量稳定性影响着光源在各种应用中的可靠性和性能,如激光治疗、光谱分析、光电对抗以及光成像等领域。本文首先对光学参量振荡器(OPO)系统从激光泵浦源、谐振腔结构和非线性晶体三个方面对输出能量稳定性进行... 在实际应用中,光源的输出能量稳定性影响着光源在各种应用中的可靠性和性能,如激光治疗、光谱分析、光电对抗以及光成像等领域。本文首先对光学参量振荡器(OPO)系统从激光泵浦源、谐振腔结构和非线性晶体三个方面对输出能量稳定性进行分析。实验方面,使用BaGa_(4)Se_(7)(BGSe)晶体搭建脉冲激光泵浦的3~8μm中红外OPO辐射源,从激光泵浦源和OPO系统两部分对输出能量波动性进行了详细的测量和分析。当输入泵浦能量为30 mJ,正入射输出4.5μm波长时,平均能量为2.151 mJ,标准差为56.49μJ,计算RMS波动为2.62%。根据分析得出,随着激光增益的提高和腔损耗的减小,输出脉冲的波动减小。该研究为不同应用场景下BGSe晶体的红外辐射源的工作参数的选择提供了有益的指导。 展开更多
关键词 中红外激光 BaGa 4Se 7 光参量振荡器 稳定性 方均根波动
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基于180 nm CMOS工艺的281 GHz太赫兹探测器
3
作者 姜宁 郭莹 +1 位作者 刘朝阳 祁峰 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期247-255,共9页
基于180 nm标准CMOS工艺设计出了一种281 GHz太赫兹(THz)探测器。该探测器集成了贴片天线和NMOS场效应晶体管。为了提升天线和晶体管之间的太赫兹功率传输效率,在其之间设计了阻抗匹配网络。仿真结果显示,添加阻抗匹配网络后,探测器的... 基于180 nm标准CMOS工艺设计出了一种281 GHz太赫兹(THz)探测器。该探测器集成了贴片天线和NMOS场效应晶体管。为了提升天线和晶体管之间的太赫兹功率传输效率,在其之间设计了阻抗匹配网络。仿真结果显示,添加阻抗匹配网络后,探测器的性能提升了约20倍。为了消除栅极偏置线和芯片键合线对天线和晶体管之间阻抗匹配的影响,在晶体管栅极处设计了陷波滤波器。由于采用了辐射方向向上的贴片天线,无需集成硅透镜来补偿硅衬底导致的表面波损耗,降低了探测器的复杂性与成本。测试结果显示,在281 GHz频率下,探测器的电压响应率(Rv)和噪声等效功率(Noise Equivalent Power,NEP)分别为1524 V/W和19.9 pW/Hz1/2。利用该探测器搭建了太赫兹扫描成像系统,成像结果清晰地显示了门禁卡等物体内部线圈和芯片的位置。 展开更多
关键词 CMOS探测器 贴片天线 阻抗匹配网络 陷波滤波器 太赫兹成像
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基于深层卷积神经网络的连续光空间外差干涉图降噪方法
4
作者 罗炜 叶松 +4 位作者 熊伟 张紫杨 王新强 李树 王方原 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期352-365,共14页
空间外差光谱仪在探测过程中可能存在着噪声干扰的现象,导致具有连续光谱的目标特征信号被掩盖而无法获取所需信息,因此需要有效方法降低噪声对连续光空间外差干涉图的影响。提出了一种基于深层卷积神经网络的连续光空间外差干涉图降噪... 空间外差光谱仪在探测过程中可能存在着噪声干扰的现象,导致具有连续光谱的目标特征信号被掩盖而无法获取所需信息,因此需要有效方法降低噪声对连续光空间外差干涉图的影响。提出了一种基于深层卷积神经网络的连续光空间外差干涉图降噪方法,利用深层卷积结合残差的方式去除高斯噪声。结果表明该方法可以对连续光空间外差干涉图有效地去噪并复原目标光谱信号。在Sigma=25高斯噪声条件下,深层卷积神经网络的降噪干涉图在峰值信噪比、结构相似性和光谱差值方面分别达到51.74 dB、0.9997和2.20%,优于其他算法最佳值2.83 dB、0.001和0.49%。进一步的研究还表明,深层卷积神经网络的层数对降噪性能有重要影响,为网络模型的优化提供了有益的参考。最后将该方法应用在“高分五号”数据中,网络模型表现出了不错的降噪有效性。该工作在降低噪声对连续光空间外差光谱信息的影响和实现对目标的高精度探测等方面具有研究意义和应用价值。 展开更多
关键词 空间外差光谱 降噪 神经网络 干涉图 连续光
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人眼感知信息保真约束下的图像局部增强方法 被引量：2
5
作者 蔡铁峰 郝颖明 +1 位作者 吴清潇 朱枫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第S01期262-267,共6页
图像局部增强方法常使用规则窗口划分局部区域,这将使图像在局部增强过程中相邻像素灰度值关系可能发生改变。相邻像素灰度值关系发生改变就意味着图像中面向目标探测识别的信息被篡改。文中将通过确保灰度值关系发生了改变的相邻像素... 图像局部增强方法常使用规则窗口划分局部区域,这将使图像在局部增强过程中相邻像素灰度值关系可能发生改变。相邻像素灰度值关系发生改变就意味着图像中面向目标探测识别的信息被篡改。文中将通过确保灰度值关系发生了改变的相邻像素对灰度差小于人眼视觉阈值来实现人眼感知信息保真。在人眼感知信息保真前提下,使用规则矩形窗口划分图像,选用线性拉伸算子拉伸图像子区域,以整幅图像对比度拉伸最大为目标不同程度地拉伸图像各子区域。 展开更多
关键词 图像局部增强 人眼 目标探测识别
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一种应用于光电导太赫兹天线的可调方波电压源 被引量：2
6
作者 熊显名 王心芒 +1 位作者 王永 韩家广 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第2期280-284,共5页
设计了一种方波电压源,可用来代替光电导太赫兹天线系统中的机械斩波器。根据功能提出了方波电压源的总体设计结构,给出了DDS方波等电路的设计方案;再根据光电导太赫兹天线的参数要求和方波电压源的参数,通过调试和实验,设计的方波电压... 设计了一种方波电压源,可用来代替光电导太赫兹天线系统中的机械斩波器。根据功能提出了方波电压源的总体设计结构,给出了DDS方波等电路的设计方案;再根据光电导太赫兹天线的参数要求和方波电压源的参数,通过调试和实验,设计的方波电压源实现了5 V^80 V可调方波电压的输出,方波电压最大幅度输出时误差<0.22%,能够满足太赫兹探测系统的需要,大大缩减太赫兹探测系统的体积,提高了太赫兹探测系统的效率。 展开更多
关键词 光电导太赫兹天线系统 方波电压源 DDS 低纹波 电压频率可调
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气流扰动下光电系统高精度稳像控制方法 被引量：5
7
作者 张伟明 史泽林 马德鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期189-196,共8页
气流随机冲击引起的姿态扰动是飞行器光电系统的主要扰动源,在系统自身转轴摩擦和质量不平衡等因素的作用下,严重影响了光电系统视轴稳定性。为了有效抑制扰动力矩的影响,建立了外俯仰、内方位两轴光电系统动力学模型,给出了扰动因素和... 气流随机冲击引起的姿态扰动是飞行器光电系统的主要扰动源,在系统自身转轴摩擦和质量不平衡等因素的作用下,严重影响了光电系统视轴稳定性。为了有效抑制扰动力矩的影响,建立了外俯仰、内方位两轴光电系统动力学模型,给出了扰动因素和运动耦合综合作用下的扰动传递关系。根据系统动力学模型,提出了扩展卡尔曼滤波扰动力矩估计方法,并构建扰动力矩前馈控制回路,实现了对扰动力矩的实时补偿,大大提高了光电系统的稳像控制精度。利用飞行模拟转台对某两轴光电系统进行了半实物仿真实验,结果表明:在幅值为1°、频率为2 Hz的载体扰动条件下,采用前馈补偿方法系统俯仰和方位框架的视轴稳定精度均方根值分别达到0.026 4 mrad和0.029 0 mrad,相比扰动观测器控制方法分别提高了64.1%和69.6%。 展开更多
关键词 视轴稳定 光电稳像平台 扩展卡尔曼滤波 前馈补偿
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基于局部信息熵最大的多曝光控制方法 被引量：10
8
作者 侯幸林 罗海波 周培培 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期255-261,共7页
基于融合多幅低动态图像来获取高动态图像的过程中,传统方法中低动态图像获取时对曝光时间选取的策略简单,使拍摄的多幅图像信息冗余较多,严重影响融合效率。提出了一种基于局部信息熵最大准则的多曝光控制方法。讨论了低动态场景图像... 基于融合多幅低动态图像来获取高动态图像的过程中,传统方法中低动态图像获取时对曝光时间选取的策略简单,使拍摄的多幅图像信息冗余较多,严重影响融合效率。提出了一种基于局部信息熵最大准则的多曝光控制方法。讨论了低动态场景图像信息熵与曝光时间的关系,得出了低动态范围场景的图像信息熵随曝光时间的增加呈现先增加后减小的规律,并在某个曝光时间处信息熵最大。对于高动态场景,首先,利用图像平均灰度响应与曝光时间的近似线性关系确定场景的曝光时间范围;然后,根据图像直方图将高动态场景分成若干个低动态范围场景区域;最后,以信息熵最大为优化目标,设计一维搜索算法,搜索各个低动态范围区域的最优曝光时间,直到所有区域都搜索到最优曝光时间。此方法将场景的局部信息熵与曝光时间联系起来,能针对不同的区域进行曝光时间优化,目的性强,有效地避免了传统曝光控制中的缺点,实验证明:用该方法获取的图像进行融合获得了良好的效果。 展开更多
关键词 自动曝光控制 高动态成像 信息熵 一维搜索
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一种多色彩空间信息融合的图像增强算法 被引量：2
9
作者 党领茹 朱丹 +1 位作者 佟新鑫 王玉良 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第12期84-87,92,共5页
在彩色图像获取过程中,由于光照不均等原因导致采集的图像动态范围大,细节信息模糊.为此,提出了基于多色彩空间信息融合和同态滤波的彩色图像增强算法.首先,在RGB色彩空间上,分别对R、G、B分量进行同态滤波和自适应截取拉伸,消除光照影... 在彩色图像获取过程中,由于光照不均等原因导致采集的图像动态范围大,细节信息模糊.为此,提出了基于多色彩空间信息融合和同态滤波的彩色图像增强算法.首先,在RGB色彩空间上,分别对R、G、B分量进行同态滤波和自适应截取拉伸,消除光照影响,有效增强局部细节信息.然后,在HSV色彩空间上,利用由构造的非线性变换函数处理后的V分量,进行光照补偿.并且利用原图像H和S分量,恢复图像色彩信息.实验分析表明,本算法能够很好的压缩图像动态范围,增强亮暗区域的细节信息,并保持颜色的一致性. 展开更多
关键词 图像增强 同态滤波 色彩空间 光照补偿
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基于空间非一致模糊核标定的红外图像超分辨率重建方法 被引量：1
10
作者 曹军峰 丁庆海 罗海波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期217-226,共10页
近年来,红外成像系统在工业、安防、遥感等领域获得了广泛的应用,但由于制造工艺及成本制约,红外系统的分辨率仍然较低。基于深度神经网络的单帧图像超分辨率重建技术是提高红外图像分辨率的有效方法,获得了广泛研究,并在仿真图像上取... 近年来,红外成像系统在工业、安防、遥感等领域获得了广泛的应用,但由于制造工艺及成本制约,红外系统的分辨率仍然较低。基于深度神经网络的单帧图像超分辨率重建技术是提高红外图像分辨率的有效方法,获得了广泛研究,并在仿真图像上取得了显著进展,但应用于实际场景图像时容易出现伪影或图像模糊等现象。造成这种性能差异的主要原因是目前方法大多假定造成图像退化的模糊核是空间一致的,然而实际红外光学系统不可避免地存在像差、热离焦等,由此造成的图像模糊的模糊核并非空间一致的。针对这一问题,提出了一种非盲模糊核估计方法,通过采集特定的靶标图像,并设计模糊核估计网络,求解空间非一致模糊核;设计基于图像分块的超分辨率重建方法,将图像块和对应区域的模糊核一起输入非盲超分辨率重建网络进行子块图像重建,再通过子块合并和重叠区域图像融合,得到最终的高分辨率图像。实验结果表明,光学系统自身引起了模糊核随空间位置缓慢变化,在实验室条件下标定模糊核并基于图像分块进行超分辨率重建的方法可显著提高红外图像超分辨率重建的效果。 展开更多
关键词 超分辨率重建 空间非一致模糊 模糊核估计 红外图像
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基于深度学习的红外成像退化模型辨识及超分辨率成像方法
11
作者 曹军峰 丁庆海 +2 位作者 邹德鹏 秦恒加 罗海波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期218-228,共11页
红外成像系统由于制造工艺和成本制约,分辨率仍然较低。图像超分辨率重建技术是提高图像分辨率的有效方法,获得了广泛研究,并在仿真图像上获得了很好的效果,但应用于实际图像时效果不甚理想,主要原因是实际成像退化更加复杂,包括红外光... 红外成像系统由于制造工艺和成本制约,分辨率仍然较低。图像超分辨率重建技术是提高图像分辨率的有效方法,获得了广泛研究,并在仿真图像上获得了很好的效果,但应用于实际图像时效果不甚理想,主要原因是实际成像退化更加复杂,包括红外光学系统像差和装配误差引起的空间非一致模糊,以及受工作温度影响导致的模糊核变化。针对上述问题,提出一种基于深度学习的红外成像退化模型辨识方法和基于退化模型约束的超分辨率重建方法,通过在不同工作温度下采集标定靶标图像,标定不同工作温度、不同空间位置的模糊核;采用卷积神经网络建立成像退化模型,并利用定标数据进行模型参数求解,为超分辨率重建提供更多先验信息;设计迭代超分辨率重建网络,交替进行退化参数估计和超分辨率重建,经过多次迭代逐步提高重建效果。实验结果表明,采用卷积神经网络求解的成像退化模型可准确描述模糊核变化规律,基于退化模型约束和退化参数在线学习的超分辨率重建方法可显著提高红外超分辨率成像的效果,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 超分辨率 退化模型辨识 空间非一致模糊 模糊核估计 迭代优化 红外图像
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基于φ-OTDR的车辆振动信号检测方法
12
作者 熊显名 郭逸璇 +2 位作者 曾创 杜浩 陈聪 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期85-90,共6页
针对相位敏感光时域反射计(Phase Sensitive Optical Time Domain Reflectometer,φ-OTDR)系统在车辆振动信号检测中信号信噪比低且检测准确率受频率影响的问题,提出了一种引导边缘滤波检测(Guided Edge Filter,GEF)方法。GEF方法在减... 针对相位敏感光时域反射计(Phase Sensitive Optical Time Domain Reflectometer,φ-OTDR)系统在车辆振动信号检测中信号信噪比低且检测准确率受频率影响的问题,提出了一种引导边缘滤波检测(Guided Edge Filter,GEF)方法。GEF方法在减少噪声影响的同时保留并提取出有效的振动位置信息。使用PZT分别产生不同频率的振动信号,将GEF方法与直接振幅差分法进行实验对比。结果表明,使用GEF方法得到的平均信噪比相较于直接振幅差分法提高了3.26 dB。使用公路上行驶车辆的振动信号进行测试,结果表明,使用GEF方法得到的信噪比最高为3.98 dB,比直接振幅差分法提高了2.65 dB。 展开更多
关键词 相位敏感光时域反射计 车辆检测 信号处理 信噪比
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种子注入式太赫兹波参量产生源研究
13
作者 路远 李惟帆 +3 位作者 祁峰 姚吉勇 郭丽媛 李楠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期858-863,共6页
种子注入式太赫兹波参量产生源(is-TPG)基于非线性晶体中的受激电磁偶子散射,具有线宽窄、相干性好、室温运转、可调谐等优点。本文基于5%摩尔百分比氧化镁掺杂的同成分铌酸锂晶体(MgO:CLN),对连续/脉冲种子注入式太赫兹波参量产生源(is... 种子注入式太赫兹波参量产生源(is-TPG)基于非线性晶体中的受激电磁偶子散射,具有线宽窄、相干性好、室温运转、可调谐等优点。本文基于5%摩尔百分比氧化镁掺杂的同成分铌酸锂晶体(MgO:CLN),对连续/脉冲种子注入式太赫兹波参量产生源(is/ips-TPG)调谐范围、输出能量、阈值等方面进行了研究。相比于is-TPG系统,ips-TPG系统调谐范围范围扩大约80%。is-TPG系统与ips-TPG系统3dB带宽分别为1THz与1.41THz,占各自调谐范围的51%和39%。ips-TPG系统相比is-TPG系统3dB带宽范围扩大了41%。在相近的平均功率密度下,由于ips-TPG具有更高的峰值功率密度降低了阈值,产生了更强的THz波输出,最大转换效率为1.01×10^(-5)。不同形式种子光的注入对太赫兹波参量辐射源有着显著的影响,实验结果表明ips-TPG系统的输出特性更为突出在实际应用中具有更高的价值。本文最后对其未来发展进行了分析和展望。 展开更多
关键词 太赫兹参量辐射源 种子注入 非共线相位匹配 受激电磁耦子
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基于深度学习的目标跟踪方法研究现状与展望 被引量：103
14
作者 罗海波 许凌云 +1 位作者 惠斌 常铮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期6-12,共7页
目标跟踪是计算机视觉领域的重要研究方向之一,在精确制导、智能视频监控、人机交互、机器人导航、公共安全等领域有着重要的作用。目标跟踪的基本问题是在一个视频或图像序列中选择感兴趣的目标,在接下来的连续帧中,找到该目标的准确... 目标跟踪是计算机视觉领域的重要研究方向之一,在精确制导、智能视频监控、人机交互、机器人导航、公共安全等领域有着重要的作用。目标跟踪的基本问题是在一个视频或图像序列中选择感兴趣的目标,在接下来的连续帧中,找到该目标的准确位置并形成其运动轨迹。目标跟踪是一个颇具挑战性的问题,目标的非刚性变化往往改变了目标的表观模型,同时复杂的光照变化、目标与场景间的遮挡、背景中相似物体的干扰和摄像机的抖动等使目标跟踪任务变得更加困难。近年来,随着深度学习在目标检测和识别等领域中取得巨大的突破,许多学者开始将深度学习模型引入到目标跟踪中,并在一系列数据评测集上取得了优于传统方法的性能,逐渐开启了目标跟踪领域的新篇章。文中将首先阐述目标跟踪问题的难点和基本解决思路;然后根据利用深度学习算法解决目标跟踪问题的不同思路,对当前出现的此类主流算法进行分析,介绍这些算法各自的优缺点及未来的工作方向。 展开更多
关键词 目标跟踪 深度学习 计算机视觉 精确制导
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尺度自适应暗通道先验去雾方法 被引量：27
15
作者 宋颖超 罗海波 +1 位作者 惠斌 常铮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期279-290,共12页
在雾、霾等天气条件下,大气粒子的散射作用使环境的能见度偏低,视觉系统采集到的图像严重降质。基于暗通道先验的图像复原方法因其去雾效果自然、约束条件少,且易于实现等优点而受到广泛关注。但是,该方法的去雾效果受尺度(暗通道的求... 在雾、霾等天气条件下,大气粒子的散射作用使环境的能见度偏低,视觉系统采集到的图像严重降质。基于暗通道先验的图像复原方法因其去雾效果自然、约束条件少,且易于实现等优点而受到广泛关注。但是,该方法的去雾效果受尺度(暗通道的求解半径)影响很大,对于不同场景的图像,不存在一个普遍适用的最优尺度。针对该问题,文中提出一种尺度自适应方法,根据图像的颜色和边缘特征自适应地调节暗通道的尺度范围,得到像素级的暗通道求解尺度,兼顾大尺度求解色彩失真小和小尺度求解"光晕"失真小等优点。此外,针对暗通道去雾方法会使天空光估计点落到前景区域的问题,提出了一种改进的天空光估计方法,可使估计点鲁棒地落到与其物理意义相符的背景区域。对多种雾化场景图像的处理结果表明:文中方法适应性强、去雾效果自然,且对比度提升显著。 展开更多
关键词 图像去雾 尺度自适应 暗通道先验 天空光 透射率
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采用聚类分割和直方图均衡的图像增强算法 被引量：16
16
作者 曹军峰 史加成 +2 位作者 罗海波 常铮 惠斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3436-3441,共6页
针对现有直方图均衡化算法难以兼顾图像细节增强和噪声抑制问题,提出了一种基于聚类分割和直方图均衡的图像增强算法。引入模糊C均值聚类(FCM)算法将低通滤波后的图像分成若干类,并利用原图的边缘信息和形态学操作修正聚类结果;根据各... 针对现有直方图均衡化算法难以兼顾图像细节增强和噪声抑制问题,提出了一种基于聚类分割和直方图均衡的图像增强算法。引入模糊C均值聚类(FCM)算法将低通滤波后的图像分成若干类,并利用原图的边缘信息和形态学操作修正聚类结果;根据各类的均值和标准差确定映射后的动态范围,对其进行直方图均衡化处理;采用平滑滤波方法消除类间的边界效应。实验结果表明:经过该算法处理后的图像,对比度得到明显增强,噪声得到有效抑制。该方法不但可用于图像增强,还可用于图像动态范围压缩,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 图像增强 图像分割 直方图均衡 模糊C均值聚类
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基于经验模态分解与回归分析的空间外差光谱目标提取 被引量：6
17
作者 叶松 李源壮 +5 位作者 孙永丰 高凤艳 王新强 汪杰君 张文涛 王方原 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期349-355,共7页
为识别空间外差光谱仪探测目标干涉信号的特征信息,提出一种基于经验模态分解与回归分析的空间干涉谱目标提取方法。首先对预处理后的光谱进行经验模态自适应分解,得到各阶次固有模态分量并分别计算它们与原始光谱信号的Pearson相关系数... 为识别空间外差光谱仪探测目标干涉信号的特征信息,提出一种基于经验模态分解与回归分析的空间干涉谱目标提取方法。首先对预处理后的光谱进行经验模态自适应分解,得到各阶次固有模态分量并分别计算它们与原始光谱信号的Pearson相关系数,根据相关系数分选准则判定背景与目标信息重构的分界点。然后计算重构背景与实测背景间的Pearson相关系数来判定经验模态分解结果。对信号主导的固有模态分量利用小波软阈值进行消噪,重构较纯净的目标特征信息;利用目标特征信息与原始干涉光谱信息进行多元线性回归分析获得最佳的近似滤波系数,构造滤波器并应用到目标信号,提取目标。最后通过差谱信号与提取的目标光谱的Pearson相关系数来判别提取的目标信号。实验结果表明:经验模态分解可将背景与目标近似分离;在未知背景信号情况下,利用经验模态分解与回归分析可实现钾共振双线特征光谱的提取。 展开更多
关键词 空间外差光谱仪 光谱图 经验模态分解 多元线性回归分析 Pearson相关系数
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激光雷达测距系统光源驱动设计 被引量：7
18
作者 熊显名 李三龙 +2 位作者 张文涛 张良 李鹏飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期115-119,共5页
脉冲式激光雷达探测性能与激光光源发出的光脉冲密切相关,而激光二极管(LD)驱动电路性能直接决定了光脉冲的优劣。基于激光雷达系统要求,选用超快速金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)作为开关器件,建立驱动电路模型,对驱动电路设计与分... 脉冲式激光雷达探测性能与激光光源发出的光脉冲密切相关,而激光二极管(LD)驱动电路性能直接决定了光脉冲的优劣。基于激光雷达系统要求,选用超快速金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)作为开关器件,建立驱动电路模型,对驱动电路设计与分析,经过多次试验,成功设计出最小脉宽10 ns,上升沿3.5 ns,重复频率可达50 k Hz的LD驱动电路。驱动LD峰值功率将近60 W,成功用于激光雷达光源部分,测距精度达到3 cm/10.77 m,满足激光雷达系统要求。 展开更多
关键词 脉冲式激光雷达 光脉冲 金属氧化物半导体场效应管 峰值功率
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基于太赫兹时域光谱技术与PCA-SVM的转基因大豆油鉴别研究 被引量：14
19
作者 张文涛 李跃文 +1 位作者 占平平 熊显名 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期149-154,共6页
太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是基于飞秒超快激光技术的THz波段光谱测量新技术,具有较强的光谱分辨本领以及良好的透视性和安全性,在物质检测方面具有广泛的应用价值。文中在采用太赫兹时域光谱技术对转基因大豆油光谱检测的基础上结合... 太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是基于飞秒超快激光技术的THz波段光谱测量新技术,具有较强的光谱分辨本领以及良好的透视性和安全性,在物质检测方面具有广泛的应用价值。文中在采用太赫兹时域光谱技术对转基因大豆油光谱检测的基础上结合主成分分析方法(PCA)及支持向量机(SVM),构建PCA-SVM模型对转基因大豆油进行鉴别。首先,从样品在太赫兹波段测得的时域光谱中得到其吸光度光谱;然后,将其作为输入源导入PCA-SVM模型中,剔除冗余数据、降低数据维数并鉴别。实验结果表明,所建立的PCA-SVM模型能准确识别校验集,可以准确地对转基因大豆油进行鉴别。研究结果表明:太赫兹时域光谱技术可以实现转基因大豆油的快速、无损检测,在食品安全领域有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 转基因大豆油 太赫兹 主成分分析 支持向量机 无损检测
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采用小波变换的空间外差光谱仪基线校正 被引量：11
20
作者 叶松 甘永莹 +3 位作者 熊伟 张文涛 汪杰君 王新强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期202-206,共5页
空间外差光谱技术是应用于天文测量以及大气遥感等方面的一种超光谱分析技术。为消除应用过程中的基线漂移,提出了改进的小波变换进行基线校正的方法。通过对不同小波函数以及分解层数对基线校正结果影响的分析,对原始光谱信号进行小波... 空间外差光谱技术是应用于天文测量以及大气遥感等方面的一种超光谱分析技术。为消除应用过程中的基线漂移,提出了改进的小波变换进行基线校正的方法。通过对不同小波函数以及分解层数对基线校正结果影响的分析,对原始光谱信号进行小波分解得到细节系数和逼近系数,将逼近系数置零以实现光谱信号的重构,从而实现干涉图的基线校正。最后将小波校正结果与阈值拟合校正结果进行对比。结果显示:两种方法校正光谱的相关系数为0.999 9,结果一致,但小波变换的程序运算耗时缩短10余倍。说明利用小波变换进行空间外差干涉图基线校正是一种行之有效、省时、简便的方法。 展开更多
关键词 空间外差光谱仪 干涉图 小波变换 基线校正
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