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基于逆方差加权的光谱反射率重建算法研究

光学技术 2024年第2期50卷 160-166页

作者：刘莉刘振邰永航李婵云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650000 曲阜师范大学工学院山东日照276800 深圳职业技术大学传播工程学院广东深圳518000

为了能较大程度的满足图像复制的需求,避免同色异谱现象,研究光谱重建算法对光谱反射率重建精度和色度的影响。通过改进传统的主成分分析法,提出逆方差加权回归的光谱反射率重建算法。首先,引入逆方差加权模型,调整因子权重;其次,对光... 详细信息

为了能较大程度的满足图像复制的需求,避免同色异谱现象,研究光谱重建算法对光谱反射率重建精度和色度的影响。通过改进传统的主成分分析法,提出逆方差加权回归的光谱反射率重建算法。首先,引入逆方差加权模型,调整因子权重;其次,对光谱反射率训练样本集归一化处理,计算新的协方差矩阵;最后,对加权后的光谱反射率样本集奇异值分解,重建光谱反射率。实验表明,基于逆方差加权的光谱反射率重建算法的CIE DE2000颜色精度提高了3.3%,光谱重建精度提高了2%,能够实现良好的颜色再现效果。加权算法可以应用于光谱反射率重建过程,有助于提高光谱重建精度和色度。

关键词：光谱反射率重建逆方差加权主成分分析

融合多样频度与分布差异的Android恶意软件检测

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计算机工程与设计 2024年第2期45卷 390-395页

作者：赵旭康刘晓锋徐洁西华师范大学计算机学院四川南充637009 西华师范大学电子信息工程学院四川南充637009

为解决Android恶意软件检测中特征数量多且检测精度不足的问题,提出一种特征重要性的评分算法。改进词频与逆文本频率指数中对常见特征权重下降的不足,将权限、意图和接口3种类型的静态特征在良性与恶意数据集中表现出的多样频度与分布... 详细信息

为解决Android恶意软件检测中特征数量多且检测精度不足的问题,提出一种特征重要性的评分算法。改进词频与逆文本频率指数中对常见特征权重下降的不足,将权限、意图和接口3种类型的静态特征在良性与恶意数据集中表现出的多样频度与分布差异相结合,根据得出的评分大小依次排名,筛选出更有区分度的关键特征。实验结果表明,将该方法筛选出的前150个关键特征与随机森林模型结合,达到的98.82%准确率优于同等条件下的其它算法,满足实际运用的需求。

关键词：特征重要性评分特征选择机器学习恶意软件检测静态分析随机森林移动安全

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可调谐手性结构光场的产生及调控

光学学报 2024年第8期44卷 265-272页

作者：叶文妮胡俊涛应志豪王逸舒钱义先浙江师范大学物理与电子信息工程学院浙江金华321004 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室浙江金华321004

提出一种环形相位构造方法,并通过实验产生了一种可调谐手性结构光场。在螺旋相位的基础上引入径向相位与等相相位形成环形子相位,在平面波上加载该相位产生单环手性结构光场。进一步利用相位叠加原理,组合多个不同环形子相位构成一个... 详细信息

提出一种环形相位构造方法,并通过实验产生了一种可调谐手性结构光场。在螺旋相位的基础上引入径向相位与等相相位形成环形子相位,在平面波上加载该相位产生单环手性结构光场。进一步利用相位叠加原理,组合多个不同环形子相位构成一个环形相位,进而利用其调控产生多环形手性结构光场。研究发现,通过控制拓扑荷数、等相位因子、径向偏移因子,能够灵活控制螺旋强度瓣叶的数量以及手性方向。此外,通过引入等相位梯度实现了光场的动态旋转。所构建的可调谐手性结构光场有益于手性结构微加工,在光学微操纵及光学通信领域也有较大的潜在应用价值。

关键词：物理光学光场调控相位调制结构光场手性光场

基于MPC-PIO的无人飞行器集群编队重构控制

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北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1541-1550页

作者：廖剑高向阳闫实周绍磊王东来康宇航赣南师范大学物理与电子信息学院赣州341000 中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055 海军航空大学航空基础学院烟台264001 北海舰队青岛266000

针对存在各种障碍条件下的战场环境,为实现无人飞行器集群安全避障并进行快速精确打击,集群必须具备自主队形重构的能力。因此,建立了无人飞行器运动模型与领航跟随集群编队控制结构,并提出基于模型预测控制(MPC)框架的无人飞行器集群... 详细信息

针对存在各种障碍条件下的战场环境,为实现无人飞行器集群安全避障并进行快速精确打击,集群必须具备自主队形重构的能力。因此,建立了无人飞行器运动模型与领航跟随集群编队控制结构,并提出基于模型预测控制(MPC)框架的无人飞行器集群编队重构控制代价函数、避障代价函数及避碰代价函数,进一步运用鸽群优化(PIO)算法对重构问题进行优化求解。基于数值对比仿真实验结果,所提算法在集群编队跟踪误差和寻优速度方面表现出色。结果表明:所提算法能实现集群自主重构,并提高MPC方法的效率。

关键词：无人飞行器集群编队重构控制模型预测控制鸽群优化避障

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高功率1060 nm垂直腔面发射激光器

光学学报 2024年第2期44卷 229-235页

作者：郑妹茵渠红伟周旭彦董风鑫张建心隋佳桐孟凡胜谢中华王海玲王宇飞齐爱谊曲阜师范大学物理工程学院山东曲阜273165 潍坊先进光电芯片研究院山东潍坊261000 中国科学院半导体研究所固态光电信息技术重点实验室北京100083 潍坊学院物理与电子信息学院山东潍坊261061

为了提高1060 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的性能,本文对大功率1060 nm VCSEL进行了理论模拟和实验研究。计算得到红移速度为0.40 nm/K,据此确定增益和腔模失配量为-20 nm。对比分析了6种不同InGaAs组分和厚度的量子阱,以及3种不同势... 详细信息

为了提高1060 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的性能,本文对大功率1060 nm VCSEL进行了理论模拟和实验研究。计算得到红移速度为0.40 nm/K,据此确定增益和腔模失配量为-20 nm。对比分析了6种不同InGaAs组分和厚度的量子阱,以及3种不同势垒材料的增益特性和输出特性,模拟结果表明,应变补偿的InGaAs/GaAsP量子阱有源区在温度稳定性、阈值电流以及功率方面更有优势。对P型分布式布拉格反射镜(DBR)进行优化设计,优化DBR渐变层厚度和对数,有助于获得更好的输出特性。采用金属有机化学气相沉积生长了InGaAs/GaAsP应变补偿量子阱结构的VCSEL外延片,并制备了单管和阵列VCSEL,实验数据和理论分析基本吻合。实验测得,288单元VCSEL阵列在4.5 A电流下,连续输出功率为2.62 W,最高电光转换效率为36.8%,5 mm×5 mm VCSEL阵列准连续条件下(脉宽为100μs,占空比为1%),且在100 A电流下,获得峰值功率为53.4 W。

关键词：垂直腔面发射激光器高功率应变补偿分布式布拉格反射镜效率

基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法

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激光杂志 2024年第2期45卷 95-100页

作者：王浩臣辛月兰盛月谢琪琦青海师范大学物理与电子信息工程学院西宁810001

针对遥感图像目标检测任务中小目标数量多、目标特征不明显导致检测精度不高的问题,提出了一种基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法。首先,主干网络设计了D-SPP模块,在不加深网络结构的前提下整合了信息,使不同感受野特征能够有效融... 详细信息

针对遥感图像目标检测任务中小目标数量多、目标特征不明显导致检测精度不高的问题,提出了一种基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法。首先,主干网络设计了D-SPP模块,在不加深网络结构的前提下整合了信息,使不同感受野特征能够有效融合。其次,采用SIOU_Loss代替CIOU_Loss作为边界框损失函数,提高边界框定位准确度。最后,增加一个新的检测头以获得更大尺度的特征图进行目标检测,并用Transformer构建网络中最小的检测头。实验结果表明,本算法在RSOD数据集上检测平均精度均值达到了91%,比YOLOv5x算法提升了5.4%。

关键词： YOLOv5x D-SPP模块 Transformer 目标检测遥感图像

基于非理想条件可重构智能超表面辅助无线携能通信-非正交多址接入系统通感性能研究

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2434-2442页

作者：李兴旺王新莹田心记王心水秦攀科陈慧河南理工大学物理与电子信息学院焦作454003 曲阜师范大学计算机学院日照276826 河南理工大学计算机科学与技术学院焦作454003

为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析... 详细信息

为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析了所提系统的可靠性、有效性以及雷达感知性能,分别推导出系统中断概率(OP)、遍历速率(ER)、检测概率(PoD)以及雷达估计信息速率(REIR)的解析表达式。分析结果表明:非完美SIC和CEE对系统的性能有负面影响;中断概率随基站发射功率的增大而减小,在高信噪比区域趋于定值;遍历速率及雷达估计信息速率随基站发射功率增大而增加,在高信噪比区域稳定于一个上限值;在不同的检测阈值下,检测概率随基站发射功率的增大而增大;联合雷达检测和通信覆盖概率(JRDCCP)分别随中断阈值和检测阈值的升高而降低。

关键词：通感一体化可重构智能超表面无线携能通信非正交多址接入

共轭高聚物双分子结构中激子电致解离的动力学研究

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原子与分子物理学报 2024年第2期41卷 55-60页

作者：邱宇浙江师范大学物理与电子信息工程学院金华321004

通过绝热动力学方法,研究了共轭高聚物双分子结构中激子对外加电场的响应.当外电场强度超过某个临界值时,激子会被解离成一对自由的电子与空穴.对于双分子结构中的激子,其临界解离电场除了受电子与电子相互作用以及电声相互作用影响之外... 详细信息

通过绝热动力学方法,研究了共轭高聚物双分子结构中激子对外加电场的响应.当外电场强度超过某个临界值时,激子会被解离成一对自由的电子与空穴.对于双分子结构中的激子,其临界解离电场除了受电子与电子相互作用以及电声相互作用影响之外,还受分子间相互作用的影响.由动力学演化的计算得到,激子临界解离电场强度随分子间相互作用强度的增大而呈非线性降低;随电子与电子相互作用强度的增大呈非线性减小的变化;但是,随电声耦合强度的增大却呈现出线性增大的变化.

关键词：共轭高聚物双分子结构激子电致解离

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彩色三维物体投影结构光测量优化与误差校正

光学与光电技术 2024年

作者：赵海李宏宁陈豪高雅孺云南师范大学物理与电子信息学院

投影仪作为一种常见的结构光产生方式，被广泛采用。单目结构光测量彩色三维物体时，由于物体表面颜色信息丰富，投射条纹在不同位置的反射强度会有所不同，这会导致产生低信噪比误差和饱和误差。另外，由于投影仪本身原因和设备镜头畸... 详细信息

投影仪作为一种常见的结构光产生方式，被广泛采用。单目结构光测量彩色三维物体时，由于物体表面颜色信息丰富，投射条纹在不同位置的反射强度会有所不同，这会导致产生低信噪比误差和饱和误差。另外，由于投影仪本身原因和设备镜头畸变等因素的影响，也可能导致测量误差的产生。为解决上述问题，首先拟合了系统的响应曲线，然后利用投影仪的响应函数对相机的响应函数进行分离。通过计算每个点的反射率，生成适应被测物体表面反射率的最优投射条纹，降低由被测物体反射率不均匀产生的误差。最后，在最适投影的基础上，根据投影条纹的周期值估算每个周期的误差情况，在测量过程中对误差进行一定的补偿。这种测量方法可以有效降低物体表面颜色以及设备本身原因对测量结果的影响。彩色平面物体的三维重建结果表明，其相位计算偏差在±0.04（rad）之间，精度比传统方法高70%左右；彩色三维物体的相位计算精度也比传统方法高40%左右。

关键词：三维测量结构光自适应条纹投影误差校正相位拟合