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基于多模态双向信息增强的RGBT跟踪网络

北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 596-605页

作者：赵伟刘磊王鲲鹏涂铮铮罗斌多模态认知计算安徽省重点实验室合肥230601 安徽大学计算机科学与技术学院合肥230601

可见光-热红外(RGBT)目标跟踪旨在挖掘可见光和热红外数据的互补优势,实现鲁棒的目标跟踪。目前主流方法通常引入模态权重来实现多模态信息融合,但简单地为各个模态分配权重无法充分挖掘可见光和热红外模态的互补优势。基于此,提出了一... 详细信息

可见光-热红外(RGBT)目标跟踪旨在挖掘可见光和热红外数据的互补优势,实现鲁棒的目标跟踪。目前主流方法通常引入模态权重来实现多模态信息融合,但简单地为各个模态分配权重无法充分挖掘可见光和热红外模态的互补优势。基于此,提出了一种多模态双向信息增强的RGBT跟踪网络(MBIENet)。设计了一种特征聚合模块,用于聚合模态共享特征和模态特定特征以建模目标外观信息;提出了一种新的多模态双向调制融合模块,可有效融合模态互补信息,减少冗余特征和无用特征对跟踪器的影响;提出了一个轻量化的通道空间注意力模块,可自适应调整不同环境下不同模态的贡献。在GTOT、RGBT234和LasHeR数据集上的实验结果表明:所提跟踪算法的准确率和成功率优于当前主流的跟踪算法。

关键词：可见光-热红外目标跟踪深度学习多模态信息融合多模态信息交互

面向室外应用的重复频率锁定皮秒脉冲光纤激光器

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中国激光 2024年第2期51卷 10-18页

作者：姚波段典豆贤安陈雨君刘孝兵毛庆和中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室安徽合肥230031 先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026

本文报道了一种可满足室外应用的具有重复频率锁定功能的皮秒脉冲光纤激光器。通过选用Figure-9光纤激光器结构,并通过优化腔结构来调控非线性,确保了激光器的快速锁模自启动功能;采用低导热材料绝热封装创建“恒温”微环境,松弛了室外... 详细信息

本文报道了一种可满足室外应用的具有重复频率锁定功能的皮秒脉冲光纤激光器。通过选用Figure-9光纤激光器结构,并通过优化腔结构来调控非线性,确保了激光器的快速锁模自启动功能;采用低导热材料绝热封装创建“恒温”微环境,松弛了室外环境下锁定重复频率对PZT频率调谐执行器件调谐量的要求。以此为基础,设计并研制了质量仅为3 kg的10 MHz、20 ps锁模光纤激光器样机。在室温、极端温度(-40℃或50℃)和振动(加速度为1.5g)环境下,该激光器样机都能保持快速锁模自启动和重复频率锁定功能;在室外环境下,该激光器样机的重复频率锁定功能可抵御夏季高温环境下的10℃温度波动。

关键词：激光器锁模激光皮秒脉冲重复频率锁定环境温度

基于强流离子源的离子束溅射镀膜设备均匀性优化

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物理学报 2024年第5期73卷 325-333页

作者：李桑丫张艾霖 †徐欣吕涛王世康罗箐中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029 中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室合肥230031 中国科学技术大学核科学技术学院合肥230026

随着高端光学器件镀膜的发展,其多样性溅射镀膜需求对离子束流流强、均匀度和可调性提出了更高的要求.对于新一代离子束溅射镀膜机来说,如何在不同离子比、不同流强的束流下保持足够的均匀度,成为了溅射镀膜设备的一大难题.本文提出了... 详细信息

随着高端光学器件镀膜的发展,其多样性溅射镀膜需求对离子束流流强、均匀度和可调性提出了更高的要求.对于新一代离子束溅射镀膜机来说,如何在不同离子比、不同流强的束流下保持足够的均匀度,成为了溅射镀膜设备的一大难题.本文提出了一种基于三电极引出系统的优化模拟方法,模拟和优化了离子源的引出系统,研究了等离子体电极、抑制电极、引出电极的形状、角度、距离对离子束引出性能的影响.同时,重点研究了离子比对束流引出的影响.该模型可以指导科研工作者根据离子源的状态和应用需求,对三电极引出系统的角度、距离和形状进行系统优化并找出最优解.最后,本文还给出了一种方法对混合离子束的溅射深度进行了估算.

关键词：溅射沉积镀膜引出系统自动优化束流引出模拟

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非均匀应变下FBG光谱传感特性实验研究

量子电子学报 2024年第4期41卷 690-700页

作者：刘洪金杨爽钱梦雪彭云涛张洋孙苗汤玉泉张志荣中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室安徽合肥230031 安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230039 合肥师范学院光电探测科学与技术安徽高校联合重点实验室安徽合肥230601 国防科技大学先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037

通过激光切割技术,加工带有通孔的悬臂梁结构来构建非均匀应变分布,从而研究光纤布拉格光栅(FBG)在非均匀应变分布下的光谱传感特性。首先仿真分析了悬臂梁表面应变分布情况,随后分别选取均匀FBG(UFBG)和切趾FBG(AFBG)敷设在通过开设通... 详细信息

通过激光切割技术,加工带有通孔的悬臂梁结构来构建非均匀应变分布,从而研究光纤布拉格光栅(FBG)在非均匀应变分布下的光谱传感特性。首先仿真分析了悬臂梁表面应变分布情况,随后分别选取均匀FBG(UFBG)和切趾FBG(AFBG)敷设在通过开设通孔构建出的悬臂梁表面非均匀应变分布区域,开展了FBG传感特性实验研究。实验结果表明,随着悬臂梁自由端位移逐渐增加,两种FBG的中心波长和带宽逐渐增大,峰值功率和边模抑制比逐渐降低,但仅中心波长与位移变化具有良好的线性度,位移灵敏度分别为0.1298 nm/mm和0.1582 nm/mm。相对而言,UFBG的反射光谱对非均匀应变分布的变化更为敏感,这对光谱形状传感是有益的。AFBG则表现出一定的抑制或免疫作用,这对中心波长传感是有益的。最后,为了提高灵敏度和实现温度补偿,选取双FBG传感法进行位移测量,测量结果表明双UFBG光谱带宽随位移变化的灵敏度可达0.2826 nm/mm,双AFBG中心波长差随位移变化的灵敏度可达0.3142 nm/mm。

关键词：光纤光学光纤光栅非均匀应变悬臂梁位移测量

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温变窗口光谱发射率对中波成像探测的影响

光学学报 2024年第13期44卷 306-315页

作者：乐岩谭勇郁品一宦克为韩雪艳赵猛熊钟秀赵翔吕众曲冠男邵铭程相正长春理工大学物理学院吉林长春130022 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023 光电对抗测试评估技术重点实验室河南洛阳471003 长春理工大学吉林省光谱探测科学与技术高校重点实验室吉林长春130022

建立温变环境下红外窗口热辐射模型,模拟窗口外部环境受热场景,利用有限元法仿真不同温度点的热辐射度、温度分布及热应力分布;搭建红外窗口热辐射测量装置,在350~550 K范围内的多个温度点下,实验分别获得一种典型硫化锌红外窗口的发射... 详细信息

建立温变环境下红外窗口热辐射模型,模拟窗口外部环境受热场景,利用有限元法仿真不同温度点的热辐射度、温度分布及热应力分布;搭建红外窗口热辐射测量装置,在350~550 K范围内的多个温度点下,实验分别获得一种典型硫化锌红外窗口的发射率和远距离323 K热源点经过该窗口后的中波红外图像,以此研究温度变化对窗口热辐射的影响和分析红外窗口热辐射对中波成像质量的影响。结果表明,硫化锌红外窗口材料热辐射度的仿真与实验结果基本吻合,在低温条件下光谱发射率随波长变化呈现上升趋势,而随着窗口温度的升高,光谱发射率呈下降趋势,热应力分布不均是引起中波成像性能下降的主要原因。该研究结果对筛选不同应用场景下的红外窗口的方法及应用有参考意义,为高温骤变环境下自适应光学的设计提供参考,有利于规避红外成像场景干扰。

关键词：光谱学光谱发射率热辐射度热应力分布硫化锌红外窗口

空间外差遥感数据光谱-干涉图双向校正算法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 963-968页

作者：王新强王祯梁秋裕熊伟李志伟叶松甘永莹王方原桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

空间外差光谱技术(SHS)作为新型高光谱分析技术,被广泛应用于大气检测、卫星遥感等领域,但由于空间外差光谱仪的制作不理想或工作环境的变化都会改变仪器参数而引入误差,使干涉图数据不准确,需要进行误差校正。在卫星平台下,由于与地面... 详细信息

空间外差光谱技术(SHS)作为新型高光谱分析技术,被广泛应用于大气检测、卫星遥感等领域,但由于空间外差光谱仪的制作不理想或工作环境的变化都会改变仪器参数而引入误差,使干涉图数据不准确,需要进行误差校正。在卫星平台下,由于与地面环境的巨大差异,导致地面测定的校正参数对空间外差干涉图数据不再适用,特别是调制项误差(相位误差和非均匀误差)的改变,极大影响了光谱的准确性。针对空间外差遥感数据的调制项误差,从光谱与干涉图两个方面入手,进行误差分离与原因分析,认为空间外差遥感数据误差主要来源于CCD尺寸伸缩导致的光谱频率变化和CCD响应改变导致的干涉图强度变化,提出了光谱-干涉图双向校正方法。校正测试数据选取高分五号搭载检测仪(GMI)实测的12条O 2吸收光谱。取其中一条作为标定光谱,以SCIATRAN仿真的无误差光谱为基准,与标定光谱进行对比,分析两者在光谱维的频率偏差,通过特征峰频率确定两者的频率变换关系。然后根据变换关系将仿真光谱进行频率拉伸,使拉伸后的仿真光谱与实测光谱谱峰重合,计算拉伸仿真光谱与实测光谱干涉图,将两者干涉图相比得到干涉图强度的变化关系。最后将干涉图强度变化关系用于其余11条光谱的校正,得到校正后光谱。为了衡量校正效果,以校正前后光谱的标准差、均方误差和信噪比作为评价指标。结果显示标准差、均方误差都明显降低,同时信噪比显著增大,且标准差基本都在0.07以下,信噪比基本能达到20以上。其中校正效果最好的实测光谱,标准差减少了0.3767,信噪比提高了25.1016,均方误差降低了0.1587,校正效果较差的实测光谱,标准差减少了0.2296,信噪比提高了9.6328,均方误差降低了0.1049。因此所提出的光谱-干涉图双向校正方法对空间外差遥感数据的误差校正起到较好的效果,且处理过程简单,为同类数据的处理提供了一种新思路。

关键词：空间外差遥感误差校正光谱谱峰频率干涉图强度幅值

不同低气压环境下走廊火灾顶棚射流温度分布特征研究

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工程热物理学报 2024年第7期45卷 2166-2174页

作者：刘紫玮唐飞胡隆华孙协鹏张晓磊中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

顶棚射流火灾蔓延是建筑火灾动力学经典科学问题之一。本文主要开展了不同低气压情况下建筑走廊顶棚射流温度分布特征研究,分析了不同低气压环境条件对走廊内贴壁受限火羽流温度演化特征的影响,发现随着环境气压的降低,走廊顶棚火焰扩... 详细信息

顶棚射流火灾蔓延是建筑火灾动力学经典科学问题之一。本文主要开展了不同低气压情况下建筑走廊顶棚射流温度分布特征研究,分析了不同低气压环境条件对走廊内贴壁受限火羽流温度演化特征的影响,发现随着环境气压的降低,走廊顶棚火焰扩展结构逐渐由半椭圆形变为“U”形;揭示了不同低气压环境对走廊火灾顶棚射流最高温升和纵向温度衰减的影响机制,建立了考虑不同低气压环境影响的走廊内顶棚下方中心和两侧温度分布的表征关系式。

关键词：顶棚射流走廊火灾环境气压火焰结构温度分布

KTiOPO_(4)晶体和光参量振荡技术产生900 nm波段激光

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 57-63页

作者：周权赵鑫强孔辉卞进田徐海萍舒涵邹杰瑞谢运涛国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037

利用KTiOPO_(4)(简称KTP)晶体和光参量振荡技术(Optical Parametric Oscillator,OPO),产生900 nm波段激光。利用成熟的1064 nm激光,通过LiB_(3)O_(5)(LBO)晶体倍频产生532 nm激光,再用532 nm激光泵浦KTP OPO产生调谐范围为898~911 nm,调谐分辨率优于1 nm,输出能量达1.85 mJ,重频1~10 Hz的近红外激光。利用该方案产生的900 nm波段激光,具有全固化、小型化、宽调谐、高调谐分辨率、高光束质量等优势,在光电对抗领域有着广泛的应用前景。

关键词： KTiOPO_(4) 光参量振荡 900 nm波段激光高可调谐分辨率

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多基色显示系统基色亮度求解及讨论

激光技术 2024年第1期48卷 20-26页

作者：姚昞晖邓林宵许立新中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室合肥230026 中国科学技术大学物理学院安徽省光电子科学与技术重点实验室合肥230026 先进激光技术安徽省实验室合肥230026

为了进一步提升显示系统的颜色显示能力,并解决三基色显示系统理论对多基色显示系统不兼容的问题,采用参数不等式的方法进行了理论分析,基于多基色显示系统和三基色显示系统的差异,求解出多基色显示系统的峰值亮度所对应的解空间,从理... 详细信息

为了进一步提升显示系统的颜色显示能力,并解决三基色显示系统理论对多基色显示系统不兼容的问题,采用参数不等式的方法进行了理论分析,基于多基色显示系统和三基色显示系统的差异,求解出多基色显示系统的峰值亮度所对应的解空间,从理论上推导了多基色显示系统中基色峰值亮度的设置,并对解空间的等价性和完备性进行了模拟实验验证。结果表明,四基色、五基色和六基色激光显示系统对应的理论最大色域体积分别是2185100,2258400和2395800。该方案对多基色显示系统的理论模拟具有重要的指导意义。

关键词：激光光学三刺激值多基色显示白平衡点激光显示