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基于对称视场失调像散校正的R-C望远镜装调方法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：王浩张磊长春理工大学光电工程学院

装调精度是保证光学系统成像质量的关键环节，对于同轴两反望远镜，工程上采用的装调方法主要依靠操作人员的经验，时间成本较高，并没有相关理论对此种系统的装调进行分析计算。针对此种现状，本文利用矢量像差理论，根据失调后的R-C... 详细信息

装调精度是保证光学系统成像质量的关键环节，对于同轴两反望远镜，工程上采用的装调方法主要依靠操作人员的经验，时间成本较高，并没有相关理论对此种系统的装调进行分析计算。针对此种现状，本文利用矢量像差理论，根据失调后的R-C望远镜的像差场特性，提出了基于轴上视场彗差和轴外对称视场像散进行迭代的两反望远镜装调方法；然后，对一个R-C望远镜进行了仿真装调实验，次镜随机引入一组失调量，利用本方法，经过三次迭代即完成了系统的装调，验证了本装调方法的可行性；最终，利用本文提出的方法进行了实际的装调实验，装调后的系统轴上视场波像差RMS值为0.073λ，两个对称轴外视场波像差RMS值分别为0.0808λ和0.0834λ。实验结果表明，通过本文提出的方法，有效完成了RC望远镜的装调，并且同时保证了系统的轴上和轴外视场的成像质量。

关键词：两反望远镜装调对称视场像散

大口径球面镜透过率测量曲率半径补偿技术研究

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激光与光电子学进展 2024年

作者：韩洁冰于信白素平鲁宣材姜冬旭贺国强王佳豪长春理工大学光电工程学院

在惯性约束核聚变（ICF）等高能激光系统中，大口径光学元件有着广泛的应用，而透过率是表征光学元件的重要参数，但目前对大口径球面镜透过率测量研究较少，因此本文提出曲率半径补偿技术，针对大口径球面镜透过率的测量进行研究。首... 详细信息

在惯性约束核聚变（ICF）等高能激光系统中，大口径光学元件有着广泛的应用，而透过率是表征光学元件的重要参数，但目前对大口径球面镜透过率测量研究较少，因此本文提出曲率半径补偿技术，针对大口径球面镜透过率的测量进行研究。首先，采用光功率比值法，双光束单探测器的测量方案；其次，为适应不同曲率半径的球面镜，通过建立数学解析解的方式，初步调整振镜的角度及位置，补偿曲率半径偏差，再根据监测装置探测光斑偏移量对曲率半径进行精细调整，并对测量不同曲率的球面镜时补偿效果以及对影响透过率的因素进行仿真分析；最后仿真结果表明该系统可以对有效口径在Φ600mm以内，曲率半径在1200mm～∞的球面镜透过率进行测量，测量精度可达到0.2%，满足测量需求。

关键词：大口径球面镜曲率半径补偿偏转角透过率测量

基于EfficientNetV2的PCB缺陷检测算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：尹嘉超吕耀文索科黄玺长春理工大学光电工程学院

印刷电路板(PCB)是一种高精密的电子元器件，其优良与否对电子产品的质量有着重要影响. 但现有的PCB缺陷检测算法存在着检测精度不高，特别是缺陷定位不够精确等问题. 针对以上问题提出一种基于EfficientNetV2的PCB缺陷检测算法. 在Fa... 详细信息

印刷电路板(PCB)是一种高精密的电子元器件，其优良与否对电子产品的质量有着重要影响. 但现有的PCB缺陷检测算法存在着检测精度不高，特别是缺陷定位不够精确等问题. 针对以上问题提出一种基于EfficientNetV2的PCB缺陷检测算法. 在Faster R-CNN的基础上，通过选用特征提取能力更强的EfficientNetV2＿M作为特征提取网络，同时使用通道注意力机制(ECA)对特征融合网络FPN进行优化，提高了细节信息提取能力. 在北京大学智能机器人开放实验室发布的PCB瑕疵数据集上的实验结果表明改进后的缺陷检测算法相较于目前检测效果最好的PCB缺陷检测算法LWN-Net，在IoU=0.50时mAP由99.58%提升到99.66%；在IoU=[0.50:0.95]时mAP由52.6%提升到79.4%.该网络在提升了PCB的检测精度的同时解决了缺陷定位不够精确的问题，实现了高精度的PCB缺陷检测，具有一定的实际意义. 代码已经开源在https://***/ChaO989/Defect＿detection.

关键词：印刷电路板 EfficientNetV2 缺陷检测 Faster R-CNN 通道注意力机制

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大口径球面镜透过率测量系统控制技术研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：王佳豪于信白素平韩佳昊王杏月贺国强韩洁冰长春理工大学光电工程学院

大口径光学元件在高能激光系统中发挥着重要作用，是高能激光传输过程中光束变换整形、聚焦的重要组成部分。高能激光系统中光学元件对于系统探测距离、毁伤能力以及能量损耗程度都可以通过测量透过率来评估，因此测量光学元件的透过率... 详细信息

大口径光学元件在高能激光系统中发挥着重要作用，是高能激光传输过程中光束变换整形、聚焦的重要组成部分。高能激光系统中光学元件对于系统探测距离、毁伤能力以及能量损耗程度都可以通过测量透过率来评估，因此测量光学元件的透过率具有重要意义。本文采用共光路复合位移同步扫描技术，通过逐点扫描的方式实现大口径元件透过率的测量。控制上下机械扫描结构，通过圆周和径向的复合位移扫描，结合振镜对光路校准，从而实现全口径快速扫描。实验结果表明，透过率的测量精度在0.2%，测量口径最大600mm，测量速度大于500点每小时，满足技术指标的要求，实现了对大口径激光元件透过率的高精度测量。

关键词：大口径球面镜透过率复合位移同步控制

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内燃约束活塞-直线发电机运行机理研究

机械设计与制造 2024年

作者：周雨赵博张铁柱杨彬彬山东理工大学电气与电子工程学院

针对传统车用余热回收系统中能量传递链条长，机电能量转换效率低下的问题，这里提出一种内燃约束活塞发电系统，该系统取消了传统的旋转式发电机转而采用直线发电机与活塞、曲轴直接连接的方式，大大缩短了能量传递链条。在此系统的基... 详细信息

针对传统车用余热回收系统中能量传递链条长，机电能量转换效率低下的问题，这里提出一种内燃约束活塞发电系统，该系统取消了传统的旋转式发电机转而采用直线发电机与活塞、曲轴直接连接的方式，大大缩短了能量传递链条。在此系统的基础上研究设计了一款适用于该系统的圆筒型永磁直线发电机，对处在变速往复周期运动状态下的圆筒型永磁直线发电机发电运行机理进行了研究，并对其空载及负载工况展开分析。首先，结合发动机系统的活塞运动规律，推导了变速往复周期下的直线电机空载电动势表达式，并以此优化直线电机的结构设计。其次，根据电磁计算搭建电机的有限元模型分析其空载工况，并通过有限元仿真结果对公式推算进行验证。最后，研究了电机按正弦规律往复运动时负载工况下的功率、损耗和效率表现，结果符合设计要求验证了其合理性，为内燃约束活塞-直线发电机系统的设计提供了理论依据。

关键词：内燃约束活塞发电系统圆筒型永磁直线发电机正弦往复运动

时空自适应图卷积与Transformer结合的动作识别网络

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2587-2595页

作者：韩宗旺杨涵吴世青陈龙上海理工大学机械工程学院上海200093

在一个以人为中心的智能工厂中,感知和理解工人的行为是至关重要的,不同工种类别往往与工作时间和工作内容相关。该文通过结合自适应图和Transformer两种方式使模型更关注骨架的时空信息来提高模型识别的准确率。首先,采用一个自适应的... 详细信息

在一个以人为中心的智能工厂中,感知和理解工人的行为是至关重要的,不同工种类别往往与工作时间和工作内容相关。该文通过结合自适应图和Transformer两种方式使模型更关注骨架的时空信息来提高模型识别的准确率。首先,采用一个自适应的图方法去关注除人体骨架之外的连接关系。进一步,采用Transformer框架去捕捉工人骨架在时间维度上的动态变化信息。为了评估模型性能,制作了智能生产线装配任务中6种典型的工人动作数据集,并进行验证,结果表明所提模型在Top-1精度上与主流动作识别模型相当。最后,在公开的NTURGBD和Skeleton-Kinetics数据集上,将该文模型与一些主流方法进行对比,实验结果表明,所提模型具有良好鲁棒性。

关键词：智能工厂工人动作识别深度学习自适应图 Transformer

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视觉Transformer在低级视觉领域的研究综述

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计算机工程与应用 2024年第4期60卷 39-56页

作者：朱凯李理张彤江晟别一鸣长春理工大学物理学院长春130022 长春理工大学中山研究院光电/生物纳米检测与制造中心广东中山528437 长春理工大学电子信息工程学院长春130022 吉林大学交通学院长春130012

Transformer是一种革命性的神经网络模型架构,最初为自然语言处理而设计,但其由于卓越的性能,在计算机视觉领域获得了广泛的应用。虽然关于Transformer在自然语言处理领域的应用有大量的研究和文献,但针对低级视觉任务的综述相对匮乏。... 详细信息

Transformer是一种革命性的神经网络模型架构,最初为自然语言处理而设计,但其由于卓越的性能,在计算机视觉领域获得了广泛的应用。虽然关于Transformer在自然语言处理领域的应用有大量的研究和文献,但针对低级视觉任务的综述相对匮乏。简要介绍了Transformer的原理并分析归纳了几种变体。在低级视觉任务的应用方面,将重点放在图像恢复、图像增强和图像生成这三个关键领域。通过详细分析不同模型在这些任务中的表现,探讨了它们在常用数据集上的性能差异。对Transformer在低级视觉领域的发展趋势进行了总结和展望,提出了未来的研究方向,以进一步推动Transformer在低级视觉任务中的创新和发展。这一领域的迅猛发展将为计算机视觉和图像处理领域带来更多的突破,为实际应用提供更加强大和高效的解决方案。

关键词： Transformer 深度学习注意力机制计算机视觉低级视觉任务

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基于YOLOv5s的卫星光通信初始捕获方法(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 125-132页

作者：尹鹏倪小龙陈纯毅于信长春理工大学电子信息工程学院吉林长春130022 长春理工大学空间光电技术研究所吉林长春130022 长春理工大学计算机科学技术学院吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春光客科技有限公司吉林长春130022

为解决在卫星激光通信初始捕获阶段传统信标激光光斑检测算法容易受到复杂背景干扰的问题,基于YOLOv5s神经网络针对卫星平台初始指向场景进行优化、改进。选用平滑交并比(SIoU)损失函数替代原损失函数,将原本的上采样结构替换为轻量化... 详细信息

为解决在卫星激光通信初始捕获阶段传统信标激光光斑检测算法容易受到复杂背景干扰的问题,基于YOLOv5s神经网络针对卫星平台初始指向场景进行优化、改进。选用平滑交并比(SIoU)损失函数替代原损失函数,将原本的上采样结构替换为轻量化的内容感知特征重组(CARAFE)上采样结构,为C3层增加卷积块注意力模块(CBAM)机制,使用SimSPPF替代原本结构,增加了利于感知位置信息的Coordconv结构。经过改进后的神经网络在精度上优于传统的信标光斑检测算法,能够在复杂背景下准确检测出光斑的位置,适合用于初始捕获阶段以及粗跟踪阶段进行信标光斑检测。优化后的YOLOv5s神经网络精确率达到99.7%,召回率达到99.3%,在平均精度(mAP)@0.5指标上超过99.7%,在mAP@0.5∶0.95指标上超过了74%。

关键词：激光通信初始捕获信标激光复杂背景

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基于多层特征嵌入的单目标跟踪算法

兵工学报 2024年

作者：才华周鸿策付强赵义武长春理工大学电子信息工程学院长春理工大学空间光电技术研究所

针对现有视觉目标跟踪方法仅使用初始帧的目标单一外观特征，导致当背景复杂或外观发生剧烈变化时跟踪失效的问题，提出一种基于多层特征嵌入的单目标跟踪算法。增强目标的外观区分度，使用稀疏内嵌注意力机制编码器，嵌入具有高实例区... 详细信息

针对现有视觉目标跟踪方法仅使用初始帧的目标单一外观特征，导致当背景复杂或外观发生剧烈变化时跟踪失效的问题，提出一种基于多层特征嵌入的单目标跟踪算法。增强目标的外观区分度，使用稀疏内嵌注意力机制编码器，嵌入具有高实例区分度的外观特征；采用类间特征聚合编码器嵌入目标的类别信息，在外观发生变化时保持类内的紧凑性；同时将预测的历史帧跟踪框坐标转化为目标运动轨迹特征嵌入，为跟踪器提供高置信度的时间上下文特征。研究结果表明：所提算法在OTB100基准测试中成功率和准确率分别达到71.4%和92.6%，在GOT-10K、LaSOT、TrackingNet三个大规模公开数据上取得了鲁棒的效果，成功率分别达到64.9%、72.0%和78.7%；基于多层特征嵌入的单目标跟踪算法有效地克服了现有跟踪器的局限，具有较好的准确性和鲁棒性。

关键词：目标跟踪稀疏内嵌注意力机制编码器类间特征聚合编码器运动特征嵌入