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“浙江大学光电科学与工程学院建立70周年”纪念专辑前言

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光学学报 2022年第17期42卷 9-10+2页

作者：戴道锌刘东刘旭浙江大学光电科学与工程学院教育部光子学与技术国际合作联合实验室现代光学仪器国家重点实验室中国光学工程学会中国光学学会美国光学学会国际光学工程学会

浙江大学光电科学与工程学院由原浙江大学光学仪器专业发展而来，始建于1952年，由光学专家王大珩院士等发起创办，是我国高校中最早进行光学工程人才培养的单位，1960年率先成立国内高校光学仪器工程学系，1978年国内高校首批恢复光学...

浙江大学光电科学与工程学院由原浙江大学光学仪器专业发展而来，始建于1952年，由光学专家王大珩院士等发起创办，是我国高校中最早进行光学工程人才培养的单位，1960年率先成立国内高校光学仪器工程学系，1978年国内高校首批恢复光学仪器硕士点及博士点，1985年建立国内首批仪器仪表博士后流动站，1989年建立现代光学仪器国家重点实验室，1994年建立国家光学仪器工程技术研究中心，2015年成立光电科学与工程学院。七秩春秋砥砺前行，

关键词：

大视场硅基光学相控阵激光雷达芯片研究进展(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 472-482页

作者：陈敬业赵世李文磊练岱欣叶永祺时尧成浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310058

激光雷达作为一种可主动探测的遥感技术,可以高精度地获取目标的空间距离、速度等信息,实现对探测目标的四维成像,在智能驾驶、无人机测绘等新兴领域中具有广阔的应用前景。首先简要介绍激光雷达从传统机械式向全固态应用的技术发展需求... 详细信息

激光雷达作为一种可主动探测的遥感技术,可以高精度地获取目标的空间距离、速度等信息,实现对探测目标的四维成像,在智能驾驶、无人机测绘等新兴领域中具有广阔的应用前景。首先简要介绍激光雷达从传统机械式向全固态应用的技术发展需求;针对硅基光学相控阵激光雷达芯片的全固态、小型化的特征,重点阐述一维相控阵和二维相控阵的基本原理和典型的实现方法,从这两个技术方向阐述硅基光学相控阵芯片在大视场方面的最新研究现状;最后总结目前仍然面临的技术难题并对未来发展趋势进行展望。

关键词：集成光学激光雷达硅基光子光学相控阵光束偏转

超快激光在铌酸锂内部诱导微纳光子结构研究进展(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 294-307页

作者：张博王梓权王卓邱建荣浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

铌酸锂晶体(LN)凭借优异的光学特性,已经成为构建新一代集成光电器件和光学系统的关键性基础材料。基于强场-物质相互作用的超快激光选择性材料修饰技术使得在三维空间中按需创建LN基功能化微结构成为可能,为探索LN光子学、发展LN先进... 详细信息

铌酸锂晶体(LN)凭借优异的光学特性,已经成为构建新一代集成光电器件和光学系统的关键性基础材料。基于强场-物质相互作用的超快激光选择性材料修饰技术使得在三维空间中按需创建LN基功能化微结构成为可能,为探索LN光子学、发展LN先进加工技术、构建集成光子器件和光学系统提供了有力的工具。本文聚焦近年来国内外研究团队所取得的重要进展,从超快激光修饰LN基本原理出发,重点介绍了超快激光在LN内部诱导微纳光子结构的新现象、新机制和新应用,包括超快激光直写光波导、制备非线性光子晶体、操控铁电畴、多维光存储等前沿领域的最新成果。最后,对超快激光赋能LN光子学进行了展望。

关键词：超快激光激光诱导铌酸锂光子结构

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高分辨血管成像与定量方法研究进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第2期61卷 377-394页

作者：刘翊婕王春承孟佳钱书豪周凌熙陈灵美刘智毅浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用,侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤:图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时,对每个步骤中所涉及的... 详细信息

主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用,侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤:图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时,对每个步骤中所涉及的算法流程、准确性评估及后续算法的优化方向进行详尽的阐述。此外,探讨多种血管和血流参数所反映的生物学信息在临床上的参考意义,并结合具体的疾病场景,介绍多参数分析模型在区分不同疾病发展阶段方面的能力。本文的阐述不仅体现了高分辨血管成像技术及定量表征方法的潜在价值,也展示了它们在推进生物医学基础研究和临床诊断等方面的光明前景。

关键词：医学和生物成像高分辨成像血管造影层析成像图像处理定量表征参数分析

基于HDMI数码显微相机的自动曝光优化方法

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激光与光电子学进展 2024年第6期61卷 315-321页

作者：翟梦伟余飞鸿浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

针对HDMI数码显微相机在观测时由于不同目标反光水平不一致而出现过曝、曝光收敛速度慢、不稳定的问题,提出一种自动曝光优化方法。相较于传统的HDMI显微相机中的自动曝光控制方法,所提方法实现了基于感兴趣区域的曝光控制,可对RAW图像... 详细信息

针对HDMI数码显微相机在观测时由于不同目标反光水平不一致而出现过曝、曝光收敛速度慢、不稳定的问题,提出一种自动曝光优化方法。相较于传统的HDMI显微相机中的自动曝光控制方法,所提方法实现了基于感兴趣区域的曝光控制,可对RAW图像中的任意区域进行测光和亮度统计,拓展亮度统计的动态范围并实现基于不同目标的曝光控制,提升亮度统计的准确性,解决因目标过亮或者过暗而出现的过曝现象。同时设计了可变的曝光调节步长,该功能能够根据当前亮度水平动态调整曝光步长,实现曝光的粗调和细调,以平衡曝光收敛速度和曝光精确度。最终结合实际的相机进行实验,所提曝光控制优化方法相较于原有的自动曝光法曝光偏离度降低了一半,曝光收敛时间缩短了一半以上,最快能在4帧图像内完成曝光收敛。

关键词：自动曝光过曝 RAW图像数码显微相机

自适应光学在超分辨显微成像技术中的应用(内封面文章·特邀)

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 11-25页

作者：王韵澎燕静郝翔浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心浙江嘉兴314000

荧光显微镜是研究细胞结构和动态过程的最有力的工具之一,近年来发展的超分辨显微成像技术更是突破了传统衍射极限,能够在观测活体生物样本中达到纳米级的分辨率。但由于生物样品内部折射率变化的复杂性,进行超分辨观测时成像性能往往... 详细信息

荧光显微镜是研究细胞结构和动态过程的最有力的工具之一,近年来发展的超分辨显微成像技术更是突破了传统衍射极限,能够在观测活体生物样本中达到纳米级的分辨率。但由于生物样品内部折射率变化的复杂性,进行超分辨观测时成像性能往往会因样品引起的像差而降低。自适应光学是一种矫正波前误差的技术,在超分辨显微成像技术中引入自适应光学技术可以显著提高超分辨系统的成像分辨率、成像深度、成像速度。为了进一步提高超分辨显微成像系统的成像性能,研究者不断创新自适应光学在超分辨技术的应用方法。介绍了自适应光学技术,阐述了其在显微成像中的应用;详细分析了近年来自适应光学在超分辨显微成像技术的应用,最终进行了总结,并对未来技术发展方向进行了展望。

关键词：超分辨显微成像自适应光学机器学习波前探测

基于GPU高速并行计算实现逆信噪比-复值退相关OCTA实时成像

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中国激光 2024年第9期51卷 170-180页

作者：郭大佑刘开元章慧英林腾翔丁志华李鹏浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心浙江嘉兴324000

在光学相干层析血流造影(OCTA)系统的实际应用中,高质量数据的采集受到多种因素的干扰,如屈光调节、扫描区域移动、动态成像过程中受试对象眼睛状态波动等。笔者构建了一种基于图像处理单元(GPU)的OCTA数据实时处理框架,使用C++和CUDA... 详细信息

在光学相干层析血流造影(OCTA)系统的实际应用中,高质量数据的采集受到多种因素的干扰,如屈光调节、扫描区域移动、动态成像过程中受试对象眼睛状态波动等。笔者构建了一种基于图像处理单元(GPU)的OCTA数据实时处理框架,使用C++和CUDA开发系统软件,实现了逆信噪比-复值退相关光学相干层析血流造影(ID-OCTA)的实时信号处理与图像显示,线处理速度达到了365 kHz。同时,通过闪烁光刺激诱发小鼠视网膜功能性充血实验,证明了本研究实现的OCTA投影图像实时显示功能有助于操作人员调节系统,监测受试对象的状态,从而提高数据采集成功率。

关键词：生物医学成像光学相干层析血流造影实时成像功能性充血

面向锂电池少量循环的二维支持域直推式健康状态预测

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掩码表征迁移策略下的锂电池变工况健康状态预测

控制理论与应用 2024年第3期41卷 474-483页

作者：王一航冯良骏赵春晖浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州 310027

锂离子电池的健康状态(SOH)是反映电池老化程度的关键指标,但由于电池老化的非线性和不确定性使得SOH难以精确估计,并且受到电池数据收集的高时间成本和容量再生现象的影响,传统的数据驱动方法在历史充放电循环数较少时效果较差.针对上... 详细信息

锂离子电池的健康状态(SOH)是反映电池老化程度的关键指标,但由于电池老化的非线性和不确定性使得SOH难以精确估计,并且受到电池数据收集的高时间成本和容量再生现象的影响,传统的数据驱动方法在历史充放电循环数较少时效果较差.针对上述问题,本文创新性地提出了一种二维支持域直推式学习(2D-RoSTL)建模思路,建立了数据由粗到细的精准划分方法,用于少量充放电循环下的SOH预测.一方面,考虑同型号多块电池的批次特性,利用历史数据和批次数据构造二维支持域扩充模型信息来源,提供了粗范围的大量可供选择的样本;另一方面,首次尝试以直推式学习的方式解决SOH预测的任务,利用离线和在线样本特征空间的信息,对每个样本进行细致划分,提升少量充放电循环情况下模型的预测可靠性.基于NASA的公开数据集,所提出的二维支持域直推式建模方法在4个电池上的预测误差均小于1.56％,实现了对锂电池充放电历史初期及再生点的精确预测.

关键词：锂电池健康状态少量充放电循环二维支持域直推式学习

来源：博看期刊评论

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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1377-1385页

作者：王一航陈旭沈萌赵春晖浙江大学控制科学与工程学院

锂电池健康状态(SOH)预测可以对电池老化程度进行评估.由于电池工作状况的差异,锂电池训练数据(源域)和在线应用数据(目标域)具有不同的分布,而迁移学习是解决上述问题的有效方法.然而,一方面,传统迁移学习方法需要大量源域数据标签,而... 详细信息

锂电池健康状态(SOH)预测可以对电池老化程度进行评估.由于电池工作状况的差异,锂电池训练数据(源域)和在线应用数据(目标域)具有不同的分布,而迁移学习是解决上述问题的有效方法.然而,一方面,传统迁移学习方法需要大量源域数据标签,而SOH测量困难,难以提供充足标签;另一方面,这些方法无法充分利用已有的专家知识.基于此,本文创新性地提出了一种掩码表征迁移策略(MFTS),实现了源域无标签场景下的变工况锂电池SOH预测.首先,设计了一种掩码自监督框架,其可以在无标签的情况下实现自动特征提取来表征源域数据.其次,提出了一种专家知识模块,引导所提特征逼近专家特征,从而实现了专家知识的融入.最后,提出了一种双学习率的方法对特征提取和SOH预测网络进行同步变速训练,在迁移源域知识的同时实现了目标域SOH的准确预测.基于NASA的公开数据集,所提出的MFTS模型在6组实验上的预测误差均不大于4.08%.

关键词：锂离子电池健康状态掩码表征迁移策略变工况迁移