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微小型MEMS-FPI近红外光谱仪
1
作者
厉奔
陈方方
+3 位作者
王飞
郑赞胜
邹益波
虞益挺
《光学精密工程》
北大核心
2025年第13期2020-2035,共16页
针对传统近红外光谱仪器体积庞大且成本高昂的现状,基于滨松MEMS-FPI近红外光谱传感器C14272,成功研发了工作波长为1350-1650 nm的微小型化近红外光谱仪。该系统采用模块化架构,整合高效信号获取与数据处理单元,显著降低系统成本。通过...
针对传统近红外光谱仪器体积庞大且成本高昂的现状,基于滨松MEMS-FPI近红外光谱传感器C14272,成功研发了工作波长为1350-1650 nm的微小型化近红外光谱仪。该系统采用模块化架构,整合高效信号获取与数据处理单元,显著降低系统成本。通过系统性能评估,包括波长精度、光谱分辨率、动态范围等指标,并通过温度特性补偿算法有效抑制了温度漂移。实验结果表明:该光谱分析系统具备优异的稳定性与重现性,光谱分辨率约为15.2 nm。结合卷积神经网络算法,构建的葡萄糖溶液浓度预测模型在检测未知样本时表现出高准确性(R^(2)>0.99)和低误差率(RMSE<0.2%)。所研制的微小型化近红外光谱仪为生物医学检测与食品质量分析提供了经济高效的解决方案。
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关键词
红外光谱
微小型光谱仪
卷积神经网络
葡萄糖浓度检测
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职称材料
系统积热对红外偏振成像系统工作性能的影响
被引量：
1
2
作者
毛玮韵
肖嵘
+5 位作者
司文荣
王劭菁
裘晔
周俊焯
郝佳
虞益挺
《光学精密工程》
北大核心
2025年第5期702-715,共14页
深入研究旋转扫描偏振成像系统中定子绕组热积累对红外偏振成像质量的影响,并提出了优化方案。针对自主研制的分时型红外偏振成像系统,分析了定子绕组热积累导致红外热噪声增加进而影响成像质量的机理;通过解析系统的结构设计,探讨了定...
深入研究旋转扫描偏振成像系统中定子绕组热积累对红外偏振成像质量的影响,并提出了优化方案。针对自主研制的分时型红外偏振成像系统,分析了定子绕组热积累导致红外热噪声增加进而影响成像质量的机理;通过解析系统的结构设计,探讨了定子绕组发热的产生原因,理论上阐述了热噪声对系统成像的影响。从室温至正常工作以后绕组的稳态温度区间开展对比实验,并对目标场景的偏振特征图像进行了分析。实验结果表明:绕组发热导致的红外热噪声显著影响了红外偏振成像系统的成像性能,在模拟沙地的目标场景中,其结构相似度和峰值信噪比分别下降了32.98%和51.87%,均方误差增加了19.49倍。最后,通过对定子绕组的改进设计,将自主研制的红外偏振成像系统旋转机构的稳态温度降低34.3%。
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关键词
红外偏振成像
热噪声分析
旋转扫描机构
图像质量
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职称材料
偏振通道的选择对红外偏振成像质量的影响
3
作者
张嘉旻
毛玮韵
+5 位作者
肖嵘
司文荣
卞云逸
郝佳
周俊焯
虞益挺
《光学精密工程》
北大核心
2025年第2期184-193,共10页
为了提升电力设备缺陷检测的准确性与效率,搭建了一个分时型红外偏振成像系统,组合了长波红外探测器及偏振片。针对输电线路,通过控制偏振片旋转实现多通道图像采集。然后,分别利用均方根误差(RMSE)、峰值信噪比(PSNR)和平均结构相似度(...
为了提升电力设备缺陷检测的准确性与效率,搭建了一个分时型红外偏振成像系统,组合了长波红外探测器及偏振片。针对输电线路,通过控制偏振片旋转实现多通道图像采集。然后,分别利用均方根误差(RMSE)、峰值信噪比(PSNR)和平均结构相似度(MSSIM)三个参数对不同偏振通道数以及不同偏振角度间隔的偏振特征参量图像进行评价。实验结果表明:随着通道数从3通道增加到18通道,偏振特征参量图像质量逐步提升,尤其在4通道到9通道的范围内,图像质量的提升最为显著。然而,进一步增加通道数对图像质量并未造成明显的影响,导致了冗余计算;对于3通道偏振特征参量图像,小角度间隔能够捕捉到细小目标的细节信息,而大角度间隔能够有效分离目标与背景,并减少噪声干扰,均有适合的应用场景。该实验结果对红外偏振成像的偏振通道数选择策略具有指导意义。
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关键词
电力巡检
长波红外
分时型偏振成像系统
偏振通道
斯托克斯矢量
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职称材料
题名
微小型MEMS-FPI近红外光谱仪
1
作者
厉奔
陈方方
王飞
郑赞胜
邹益波
虞益挺
机构
西北工业大学宁波研究院
浙江省高性能m em s芯片规模制造技术重点实验室
西北工业大学机电学院空天微纳系统教育部
重点
实验室
宁波九胜创新医药科技有限公司
宁波玄流智造有限公司
出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第13期2020-2035,共16页
基金
宁波市重大科技任务攻关项目(科技创新2025重大专项)(No.2022Z138)
甬江引才工程“3315计划”创新团队项目(No.2021A-041-C)
宁波市重点技术研发项目(No.2023T018)。
文摘
针对传统近红外光谱仪器体积庞大且成本高昂的现状,基于滨松MEMS-FPI近红外光谱传感器C14272,成功研发了工作波长为1350-1650 nm的微小型化近红外光谱仪。该系统采用模块化架构,整合高效信号获取与数据处理单元,显著降低系统成本。通过系统性能评估,包括波长精度、光谱分辨率、动态范围等指标,并通过温度特性补偿算法有效抑制了温度漂移。实验结果表明:该光谱分析系统具备优异的稳定性与重现性,光谱分辨率约为15.2 nm。结合卷积神经网络算法,构建的葡萄糖溶液浓度预测模型在检测未知样本时表现出高准确性(R^(2)>0.99)和低误差率(RMSE<0.2%)。所研制的微小型化近红外光谱仪为生物医学检测与食品质量分析提供了经济高效的解决方案。
关键词
红外光谱
微小型光谱仪
卷积神经网络
葡萄糖浓度检测
Keywords
infrared spectroscopy
micro-spectrometer
convolutional neural network
glucose concentration detection
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
系统积热对红外偏振成像系统工作性能的影响
被引量：
1
2
作者
毛玮韵
肖嵘
司文荣
王劭菁
裘晔
周俊焯
郝佳
虞益挺
机构
国网上海市电力公司电力科学研究院
西北工业大学宁波研究院
浙江省高性能m em s芯片规模制造技术重点实验室
西北工业大学机电学院空天微纳系统教育部
重点
实验室
出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第5期702-715,共14页
基金
国家电网有限公司科技项目资助(No.52094023003B)。
文摘
深入研究旋转扫描偏振成像系统中定子绕组热积累对红外偏振成像质量的影响,并提出了优化方案。针对自主研制的分时型红外偏振成像系统,分析了定子绕组热积累导致红外热噪声增加进而影响成像质量的机理;通过解析系统的结构设计,探讨了定子绕组发热的产生原因,理论上阐述了热噪声对系统成像的影响。从室温至正常工作以后绕组的稳态温度区间开展对比实验,并对目标场景的偏振特征图像进行了分析。实验结果表明:绕组发热导致的红外热噪声显著影响了红外偏振成像系统的成像性能,在模拟沙地的目标场景中,其结构相似度和峰值信噪比分别下降了32.98%和51.87%,均方误差增加了19.49倍。最后,通过对定子绕组的改进设计,将自主研制的红外偏振成像系统旋转机构的稳态温度降低34.3%。
关键词
红外偏振成像
热噪声分析
旋转扫描机构
图像质量
Keywords
infrared polarization imaging
thermal noise analysis
rotating scanning machinery
image quality
分类号
TN216 [电子电信—物理电子学]
O436.5 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
偏振通道的选择对红外偏振成像质量的影响
3
作者
张嘉旻
毛玮韵
肖嵘
司文荣
卞云逸
郝佳
周俊焯
虞益挺
机构
国网上海市电力公司电力科学研究院
浙江省高性能m em s芯片规模制造技术重点实验室
空天微纳系统教育部
重点
实验室
出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第2期184-193,共10页
基金
国家电网有限公司科技项目资助(No.52094023003B)。
文摘
为了提升电力设备缺陷检测的准确性与效率,搭建了一个分时型红外偏振成像系统,组合了长波红外探测器及偏振片。针对输电线路,通过控制偏振片旋转实现多通道图像采集。然后,分别利用均方根误差(RMSE)、峰值信噪比(PSNR)和平均结构相似度(MSSIM)三个参数对不同偏振通道数以及不同偏振角度间隔的偏振特征参量图像进行评价。实验结果表明:随着通道数从3通道增加到18通道,偏振特征参量图像质量逐步提升,尤其在4通道到9通道的范围内,图像质量的提升最为显著。然而,进一步增加通道数对图像质量并未造成明显的影响,导致了冗余计算;对于3通道偏振特征参量图像,小角度间隔能够捕捉到细小目标的细节信息,而大角度间隔能够有效分离目标与背景,并减少噪声干扰,均有适合的应用场景。该实验结果对红外偏振成像的偏振通道数选择策略具有指导意义。
关键词
电力巡检
长波红外
分时型偏振成像系统
偏振通道
斯托克斯矢量
Keywords
Power Inspection
Long-Wave Infrared(LWIR)
time-division infrared polarization imaging system
polarization channel
stokes vector
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN219 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微小型MEMS-FPI近红外光谱仪
厉奔
陈方方
王飞
郑赞胜
邹益波
虞益挺
《光学精密工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
系统积热对红外偏振成像系统工作性能的影响
毛玮韵
肖嵘
司文荣
王劭菁
裘晔
周俊焯
郝佳
虞益挺
《光学精密工程》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
偏振通道的选择对红外偏振成像质量的影响
张嘉旻
毛玮韵
肖嵘
司文荣
卞云逸
郝佳
周俊焯
虞益挺
《光学精密工程》
北大核心
2025
0
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