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静态傅里叶变换超光谱全偏振成像技术

物理学报 2013年第4期62卷 177-182页

作者：李杰朱京平齐春郑传林高博张云尧侯洵西安交通大学电信学院陕西省信息光子技术重点实验室电子物理与器件教育部重点实验室西安710049 西安交通大学电信学院信息与通信工程系西安710049

光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合,是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿.针对目前光谱偏振成像技术受测量原理、探测模式的限制,普遍需要运动、电控调制等部件,导致体积大,结构复杂,加工装调困难,抗振能力... 详细信息

光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合,是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿.针对目前光谱偏振成像技术受测量原理、探测模式的限制,普遍需要运动、电控调制等部件,导致体积大,结构复杂,加工装调困难,抗振能力差等问题,我们于2010年在国际上首先提出了一种多信息融合的静态傅里叶变换超光谱全偏振成像方法.本文在此基础上,阐述了新方法的基本原理,给出了具体实现方案.新方案无需运动、电控调制部件,可实现目标图像、光谱、全偏振信息的一体获取.推导出了新方案的调制干涉强度数据表达式及Stokes矢量解调公式,分析了新方法实现光谱、全偏振探测的物理过程.对新方案进行了计算机数值模拟验证,研制了原理验证样机开展了室内、室外验证实验,首次获得了室外推扫光谱图像"数据立方体"和全色全偏振度图像,模拟及实验结果均表明新方案原理正确,技术可行.上述研究为新型空间遥感器的开发提供了基础理论及实践支持.

关键词：成像光谱偏振成像 Stokes矢量

恶性多形性腺瘤及其周围正常组织的FTIR光谱研究

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光谱学与光谱分析 2009年第11期29卷 2947-2950页

作者：朱京平张云尧李岩胡浩屯李斌向荣西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室陕西西安710049 西安交通大学口腔医院陕西西安710004

文章根据医院临床需要,利用PE公司的Spectrum GX傅里叶变换红外光谱仪研究了多组恶性多形性腺瘤及其周围正常组织结构的FTIR光谱。结果发现:恶性多形性腺瘤与其周围正常组织的红外傅里叶光谱在若干波段处有所不同:相对于正常组织,癌变... 详细信息

文章根据医院临床需要,利用PE公司的Spectrum GX傅里叶变换红外光谱仪研究了多组恶性多形性腺瘤及其周围正常组织结构的FTIR光谱。结果发现:恶性多形性腺瘤与其周围正常组织的红外傅里叶光谱在若干波段处有所不同:相对于正常组织,癌变后核酸分子中的磷酸二脂基团的对称伸缩振动谱带、蛋白质的酰胺Ⅰ带的红外光谱都向高波数移动且吸收都得到增强,说明癌变多形性腺瘤的核酸和蛋白质的氢键化程度普遍增高,吸收普遍增强;而膜脂分子中亚甲基的无序性增加,吸收随之增强。就此可将多形性腺瘤癌区通过红外光谱从正常组织中区分出来。

关键词： FTIR 多形性腺瘤肿瘤早期诊断

基于用户级融合I/O的Key-Value存储系统优化技术研究

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计算机研究与发展 2020年第3期57卷 649-659页

作者：安仲奇张云尧邢晶霍志刚计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学计算机与控制工程学院北京100049

传统分布式键值存储系统大都基于操作系统提供的套接字与可移植操作系统接口构建,受限于接口语义及内核开销,难以发挥底层新型网络和存储硬件高吞吐与低延迟的性能优势.聚焦键值存储系统的数据通路,面向高速以太网与NVMe(non-volatile m... 详细信息

传统分布式键值存储系统大都基于操作系统提供的套接字与可移植操作系统接口构建,受限于接口语义及内核开销,难以发挥底层新型网络和存储硬件高吞吐与低延迟的性能优势.聚焦键值存储系统的数据通路,面向高速以太网与NVMe(non-volatile memory express)固态存储,于用户态整合网络栈与I O栈,协同设计以优化吞吐性能与延迟稳定性.用户级融合I O栈的控制平面由同一处理器核心于同一上下文中统一管理网卡与固态存储设备的硬件队列,消除了传统分离式设计所导致的多次进出内核态、多次上下文切换以及潜在的核间通信与数据迁移等的弊端,最大限度降低系统软件层面的管控开销.数据平面采用统一的内存池,借助用户级设备驱动,数据于上层键值系统与底层设备之间直接通过DMA传输,没有额外数据拷贝与操作系统干涉.针对大消息访问请求,通过将数据分片并交叠执行网络与存储DMA操作,进一步掩藏了访问延迟.实现了全用户态键值存储系统UKV,支持内存外存2层存储以及广泛应用的Memcache接口.将UKV与由Twitter开源的Fatcache系统进行了测试对比.实验结果表明,涉及外存的SET请求的每秒查询吞吐量提高了14.97%~97.78%,GET操作的每秒查询吞吐量提高了14.60%~51.81%;涉及外存的SET操作的p95延迟降低了26.12%~40.90%,GET操作的p95延迟降低了15.10%~24.36%.

关键词：键值存储系统旁路内核用户级融合I O 高速以太网 NVMe固态硬盘

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浑浊介质中图像对比度与成像方式的关系

物理学报 2016年第8期65卷 123-129页

作者：田恒朱京平张云尧管今哥侯洵西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室陕西省信息光子技术重点实验室西安710049

浑浊介质中图像对比度的物理增强方法一直是研究热点,目前学者们提出的距离选通成像、偏振差分成像和偏振距离选通成像均能提高图像的对比度,但提高效果与成像距离的关系尚不明确.本文分别利用以上三种成像方式及普通强度成像对处于不... 详细信息

浑浊介质中图像对比度的物理增强方法一直是研究热点,目前学者们提出的距离选通成像、偏振差分成像和偏振距离选通成像均能提高图像的对比度,但提高效果与成像距离的关系尚不明确.本文分别利用以上三种成像方式及普通强度成像对处于不同浓度浑浊介质中的目标进行成像,研究了图像强度和对比度随成像距离的变化情况.结果表明:从滤除的散射光强来看,偏振距离选通成像最优,而偏振差分成像在成像距离较远时优于距离选通成像;三种成像方式滤除的散射光强值趋于稳定的阈值距离各不相同;对比度改变相同量时,偏振距离选通成像对应成像距离的变化量最大,偏振差分成像次之,强度成像最小,且均与散射系数成反比.本文对浑浊介质成像效果及机理的分析,对进一步提高浑浊介质中目标的分辨及识别具有重要意义.

关键词：偏振差分距离选通偏振距离选通对比度

半波片角度失配对通道调制型偏振成像效果的影响及补偿

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物理学报 2016年第13期65卷 114-120页

作者：李浩朱京平张宁张云尧强帆宗康电子物理与器件教育部重点实验室陕西省信息光子技术重点实验室西安710049

通道调制型偏振成像系统能够实时地对目标进行全偏振成像,是当前偏振成像领域的研究热点之一.基于萨瓦板的通道调制型偏振仪中半波片的光轴方向对成像结果的准确性有较大的影响.本文分析了半波片失配角的大小对探测器采集到的光强分布... 详细信息

通道调制型偏振成像系统能够实时地对目标进行全偏振成像,是当前偏振成像领域的研究热点之一.基于萨瓦板的通道调制型偏振仪中半波片的光轴方向对成像结果的准确性有较大的影响.本文分析了半波片失配角的大小对探测器采集到的光强分布的影响,得到了二者之间的表达式,根据该表达式提出通过测量半波片失配角对系统进行定标并利用测得的半波片失配角对偏振成像的解调结果进行修正和补偿的方法.计算机仿真结果显示失配角为0.5?时,S1,S2和S3的解调结果准确度在经过修正补偿后分别提高了0.06%,3.49%和3.49%.表明该方法能够较好地对解调出的偏振斯托克斯参数图像进行补偿,得到更精确的成像结果,对提高通道调制型偏振成像的质量具有重要的意义.

关键词：偏振成像半波片失配角补偿

浑浊水下主动偏振成像技术中的检偏角度研究(特邀)

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光电技术应用 2023年第5期38卷 57-61页

作者：张云尧乔尚刘奕晨张宁西北大学信息科学与技术学院西安中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术实验室西安

水下偏振成像技术可以对水下图像对比度进行增强,但受探测器动态范围限制,难以获取准确的偏振信息,影响最终增强效果。提出了以三个任意角度检偏片成像结果进行基于水下图像复原的方法,并对滤光角度进行了研究。结果表明,对于主动线偏... 详细信息

水下偏振成像技术可以对水下图像对比度进行增强,但受探测器动态范围限制,难以获取准确的偏振信息,影响最终增强效果。提出了以三个任意角度检偏片成像结果进行基于水下图像复原的方法,并对滤光角度进行了研究。结果表明,对于主动线偏振照明,在入射光的正交偏振方向附近取三个点效果最好。对于非偏振光照明,在背景光偏振角间隔45°位置附近取三个点效果最好。该结果可以为高浑浊水下主动偏振成像增强技术提供理论支撑,拓展水下主动偏振成像技术的应用范围。

关键词：浑浊介质中成像偏振成像水下成像图像去噪

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射洪县土地综合开发利用结硕果

农业经济问题 1992年第5期13卷 39-41页

作者：张云尧王成位谢国和四川省射洪县国土局射洪629200

射洪县位于四川盆地中部偏北,地处涪江中游川中丘陵腹心地带,地貌以浅丘为主。全县辖11区(镇)、73个乡(镇、办事处),总人口97.3万,其中农业人口88万,面积1495.57平方公里,耕地68万亩,人均耕地0.7亩,是一个人口多、耕地少的农业县。自1... 详细信息

射洪县位于四川盆地中部偏北,地处涪江中游川中丘陵腹心地带,地貌以浅丘为主。全县辖11区(镇)、73个乡(镇、办事处),总人口97.3万,其中农业人口88万,面积1495.57平方公里,耕地68万亩,人均耕地0.7亩,是一个人口多、耕地少的农业县。自1987年《中华人民共和国土地管理法》、《四川省土地管理实施办法》

关键词：土地综合开发

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通道调制型偏振成像系统的偏振参量重建

物理学报 2016年第13期65卷 8-16页

作者：强帆朱京平张云尧张宁李浩宗康曹莹瑜西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室陕西省信息光子技术重点实验室西安710049 西昌卫星发射中心西昌615000 北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室北京102617

通道调制型偏振成像系统中,焦平面上获取的信息需要通过目标偏振参量的重建才能有效提取,因而重建是目标识别、材料分析、生物医疗等技术进一步应用的前提.为了实现在非理想情况下通道调制型偏振成像系统的偏振参量精确重建,需要解决成... 详细信息

通道调制型偏振成像系统中,焦平面上获取的信息需要通过目标偏振参量的重建才能有效提取,因而重建是目标识别、材料分析、生物医疗等技术进一步应用的前提.为了实现在非理想情况下通道调制型偏振成像系统的偏振参量精确重建,需要解决成像系统中电荷耦合器件(CCD)采样频率与频谱位置偏移对重建的影响.本文首先详细分析了频谱不发生混叠的条件:CCD采样频率应至少为4倍基频;在偏振干涉频谱位置偏移时,使用最大频谱法确定各个偏振态的载波频率,通过频移、滤波和傅里叶变换获得目标的偏振重建二维图像;最后通过计算机模拟仿真与实验分析结合的方法验证该重建方案的可行性与有效性.模拟与实验结果表明:改进后的偏振重建法得到的偏振图像与原始输入图像的均方差在0.001以下,峰值信噪比有明显的提高,且结构相似度可达到0.9以上,表明该方法获得的二维偏振态重建图像精度高,与理论偏振解调法相比具有很大的优越性.该工作希望为后续偏振探测与分析进一步的研究提供参考.

关键词：偏振成像傅里叶转换频移重构

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大孔径静态超光谱全偏振成像技术

红外与激光工程 2014年第2期43卷 574-578页

作者：李杰朱京平齐春郑传林高博张云尧侯洵西安交通大学电信学院陕西省信息光子技术重点实验室电子物理与器件教育部重点实验室陕西西安710049 西安交通大学电信学院信息与通信工程系陕西西安710049

光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合,是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿。笔者于2010年在国际上首先提出了一种多信息融合的静态傅里叶变换超光谱全偏振成像方法,无运动、电控调制部件,在探测器单次积分时间... 详细信息

光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合,是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿。笔者于2010年在国际上首先提出了一种多信息融合的静态傅里叶变换超光谱全偏振成像方法,无运动、电控调制部件,在探测器单次积分时间内,可同时获取目标图像及图像上每一点的光谱、全偏振信息。同年,又提出时空混合调制模式的无源静态共轴干涉成像光谱全偏振探测装置,以视场光阑取代原有狭缝,进一步扩展了仪器光通量。在上述基础上,阐述了新方法的基本原理,给出了具体实现方案,推导出了新方案的调制干涉强度数据表达式及Stokes矢量解调公式,分析了新方法实现光谱、全偏振探测的物理过程。研制了原理验证样机,开展了室内、室外验证实验,首次获得了室外推扫光谱图像"数据立方体"和全色全偏振度图像,实验结果表明:新方案原理正确,技术可行。为新型空间遥感器的开发提供了基础理论及实践支持。

关键词：成像光谱偏振成像 Stokes矢量原理样机