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生物视觉启发的颗粒全息图动静分割神经网络

光学学报 2025年第1期 66-75页

作者：汤铭杰徐捷陈振熙熊锐钟丽云吕晓旭田劲东人工智能与数字经济广东省实验室(深圳) 深圳大学物理与光电工程学院华南师范大学纳米光子功能材料与器件广东省重点实验室

全息成像广泛应用于水体微藻、空气花粉、生物细胞等溶胶颗粒检测。通过重建算法能够获得动态目标的多种图像，如振幅、相位、形貌等，但常常受到静态颗粒背景条纹的干扰。为了解决动、静颗粒全息图的分割问题，受生物视觉对光强及光强... 详细信息

全息成像广泛应用于水体微藻、空气花粉、生物细胞等溶胶颗粒检测。通过重建算法能够获得动态目标的多种图像，如振幅、相位、形貌等，但常常受到静态颗粒背景条纹的干扰。为了解决动、静颗粒全息图的分割问题，受生物视觉对光强及光强变化具有双重敏感性的启发，设计了一种同时处理灰度图像和事件数据的神经网络算法。通过融合双模态数据并结合自监督学习，成功实现了动、静目标相互叠加全息图的完整分割及独立输出。消融实验验证了仿生模块的必要性及优越性，自监督学习的策略确保了算法的泛化性。该仿生型神经网络算法保留了溶胶颗粒全息图中的高频条纹，为后续的相位成像、三维成像等任务提供保障。

关键词：全息图像处理动静分割仿生算法神经网络

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学生培养中交叉课程设置的一些思考和建议

光学技术 2007年第S1期33卷 305-306页

作者：田劲东彭翔深圳大学光电工程学院广东深圳518060

就"教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2007年全体会议"内容,阐明了学科交叉对该学科教学模式和课程设置提出的诉求。从培养方案的知识体系结构入手,分析了现有教学模式存在缺乏纵向衔接和横向贯通的问... 详细信息

就"教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2007年全体会议"内容,阐明了学科交叉对该学科教学模式和课程设置提出的诉求。从培养方案的知识体系结构入手,分析了现有教学模式存在缺乏纵向衔接和横向贯通的问题,并通过设置"交叉课程",成立关联课程"学科组"、开设"系统设计"课程和加强创新性实验四个方面入手,提出了改善培养模式,提高教学质量的建议。

关键词：学科交叉交叉课程学科组

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位错点阵投影的三维数字成像

光学学报 2005年第10期25卷 1319-1323页

作者：田劲东彭翔深圳大学光电子学研究所教育部光电子器件与系统重点实验室深圳518060

提出一种基于位错点阵投影的三维数字成像方法,该方法以二维点阵结构光顺序照明参考平面和被测物体表面,通过分析分别投影在参考平面和物体上的点阵的成像过程,建立投射在参考平面和被测物体表面上的点阵中同一点在成像面上横向位置错... 详细信息

提出一种基于位错点阵投影的三维数字成像方法,该方法以二维点阵结构光顺序照明参考平面和被测物体表面,通过分析分别投影在参考平面和物体上的点阵的成像过程,建立投射在参考平面和被测物体表面上的点阵中同一点在成像面上横向位置错动与被测物体深度之间的数学模型。依据此模型,通过计算相对应点在成像平面上的横向位移,可计算出物体的深度图像。二维点阵可以在垂直于光轴的平面内做横向和纵向的两维移动,以填补由于离散而丢失的其他空间点的深度信息,获得高空间分辨率。实验验证了该方法的可行性,此方法对于拓扑复杂的表面和大梯度表面有较强的适应性。

关键词：成像系统三维数字成像位错点阵深度图像轮廓测量

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一种复合编码的三维数字成像方法

中国激光 2006年第2期33卷 161-165页

作者：田劲东彭翔深圳大学光电子学研究所教育部光电子器件与系统重点实验室广东深圳518060

为了解决物体表面存在不连续或大梯度的三维数字化问题,提出了一种结合点阵编码和条纹编码两种方式的复合编码三维数字成像方法。该方法综合了点阵编码和条纹编码两种编码方式的优点,利用点阵编码三维数字成像绝对测量的特点,以点阵编... 详细信息

为了解决物体表面存在不连续或大梯度的三维数字化问题,提出了一种结合点阵编码和条纹编码两种方式的复合编码三维数字成像方法。该方法综合了点阵编码和条纹编码两种编码方式的优点,利用点阵编码三维数字成像绝对测量的特点,以点阵编码获取物体较低分辨率的三维深度像,并以此确定条纹级次,控制条纹解码的相位展开过程。建立了基于这种复合编码方法的三维数字成像理论模型,并通过实验验证了该方法可有效地克服相位模糊和误差传播问题,同时该方法的物体深度测试范围和测试对象范围均大于单一编码方式。

关键词：成像系统三维数字成像复合编码深度图像轮廓测量

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半色调编码计算全息图的数字水印方法

光学学报 2007年第6期27卷 1011-1017页

作者：彭翔白伟东田劲东深圳大学光电子学研究所教育部光电子器件与系统重点实验室深圳518060

提出一种新的基于信息光学的数字水印方法。该方法将水印信息隐藏于半色调编码的计算全息图之中。通过相位复原技术将需隐藏的水印信息编码为相位函数嵌入在复波前中,其振幅定义为宿主图像,通过计算全息记录复波前并对全息图进行半色调... 详细信息

提出一种新的基于信息光学的数字水印方法。该方法将水印信息隐藏于半色调编码的计算全息图之中。通过相位复原技术将需隐藏的水印信息编码为相位函数嵌入在复波前中,其振幅定义为宿主图像,通过计算全息记录复波前并对全息图进行半色调编码完成水印信息的嵌入。水印的提取过程只需对含有水印信息的半色调图像进行光学或数字的傅里叶变换即可完成。并给出了算法有效性的理论分析和仿真实验结果。结果证明这种水印技术对于各种数字图像处理操作具有很高的稳健性,且半色调编码图的二值特性使嵌入水印具有很强的抗打印、抗复印、抗扫描的能力。

关键词：信息光学信息隐藏数字水印计算全息半色调编码

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双随机相位编码光学加密系统的唯密文攻击

物理学报 2007年第5期56卷 2629-2636页

作者：彭翔汤红乔田劲东深圳大学光电子学研究所光电子器件与系统教育部重点实验室深圳518060

针对双随机相位编码光学加密系统的安全性分析表明,该系统属于线性对称分组密码系统,其线性性质为安全性留下极大隐患.在唯密文攻击下,仅根据密文估计出物面波函数的“支撑”(support),然后利用迭代相位恢复算法获得物面波函数(其振幅... 详细信息

针对双随机相位编码光学加密系统的安全性分析表明,该系统属于线性对称分组密码系统,其线性性质为安全性留下极大隐患.在唯密文攻击下,仅根据密文估计出物面波函数的“支撑”(support),然后利用迭代相位恢复算法获得物面波函数(其振幅是明文信息),再根据物面波函数与频域密文的关系可推导出频谱平面的解密密钥.由于估计出来的物面波函数的“支撑”相对于真实的物面波函数的“支撑”有一定的平移,使得恢复的物面波函数与真实的物面波函数之间无论在振幅上还是相位上都存在平移,导致用推导出来的解密密钥去解密其他密文时所获得的明文与原始明文之间存在明显平移.然而,可依照这一先验信息,将估计出来的物面波函数的“支撑”在物面内遍历,从而找到逼近真实解密密钥的解.利用此解密密钥去解密其他密文时获得更好的解密效果.

关键词：光学信息安全双随机相位编码唯密文攻击函数支撑

基于毫米波雷达的电动汽车无线充电运动异物检测与跟踪

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电工技术学报 2023年第2期38卷 297-308页

作者：田勇杨昊胡超田劲东深圳大学物理与光电工程学院深圳518060 中兴新能源科技有限公司深圳518133

电动汽车无线充电系统的一次线圈和二次线圈之间存在大空间气隙以及高强度磁场,可能对进入充电区域的生物体造成电磁伤害。因此,系统需要配备可靠、灵敏的生物体检测装置,以便在生物体侵入保护区域时及时降低或关闭充电功率。该文研究... 详细信息

电动汽车无线充电系统的一次线圈和二次线圈之间存在大空间气隙以及高强度磁场,可能对进入充电区域的生物体造成电磁伤害。因此,系统需要配备可靠、灵敏的生物体检测装置,以便在生物体侵入保护区域时及时降低或关闭充电功率。该文研究一种基于77GHz毫米波雷达并结合卡尔曼滤波和数据关联算法的运动异物检测方法,首先通过调频连续波雷达测量运动异物的速度、距离和角度;其次融合卡尔曼滤波、目标聚类和数据关联算法实现多目标运动异物的轨迹跟踪。仿真和实验结果表明,该方法能够高精度地测量运动异物的位置和速度,并具备相邻多目标检测和跟踪能力。

关键词：电动汽车无线充电生物体检测毫米波雷达卡尔曼滤波轨迹跟踪

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基于点阵编码的三维主动视觉标定

光子学报 2006年第11期35卷 1774-1779页

作者：丁雅斌彭翔田劲东武斌天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室天津300072 深圳大学光电子学研究所教育部光电子系统与器件重点实验室深圳518060

提出一种基于位错点阵编码三维成像系统的标定方法.首先在物空间建立三维数据基准,然后通过基准传递的概念标定摄像子系统,再通过建立摄像子系统坐标系与投影子系统坐标系之间的约束关系,将标定后的摄像子系统的准确度传递到投影子系统... 详细信息

提出一种基于位错点阵编码三维成像系统的标定方法.首先在物空间建立三维数据基准,然后通过基准传递的概念标定摄像子系统,再通过建立摄像子系统坐标系与投影子系统坐标系之间的约束关系,将标定后的摄像子系统的准确度传递到投影子系统坐标系.摄像子系统坐标系与投影子系统都具有标定的准确度之后,可以根据位错点阵编码三维成像技术的解码算法获得深度图像空间坐标的计算值,然后将其与物体空间的三维标定数据基准进行比较,建立目标函数为误差平方和最小的非线性优化方程.通过迭代求解这个优化方程,最终获得三维系统的结构参量.实验结果表明,经过三维标定的位错点阵编码三维成像系统,对300×300×80 mm3的测量体积内,可以获得X方向的标准差为0.29 mm和Y方向的标准差为0.24 mm,Z方向的标准差为0.29 mm的测量准确度.

关键词：应用光学三维标定点阵深度图像三维轮廓测量

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硬x射线同轴相衬成像的相位恢复

物理学报 2005年第5期54卷 2034-2037页

作者：于斌彭翔田劲东牛憨笨深圳大学光电子学研究所光电子器件与系统教育部重点实验室深圳518060 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室

基于角谱的概念 ,分析了硬x射线同轴相衬成像过程 ,在传统相位恢复算法GS算法的基础上 ,提出了基于角谱传播的相位恢复算法——迭代角谱法 (IASA) ,并利用数值法模拟研究了相衬成像和相位恢复过程 ,从理论上验证了这一相位恢复算法 .

关键词： x射线同轴相衬成像相位恢复角谱迭代算法