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  • 在精密测量领域,研究者设计了一种新型绝对式平面二维时栅位移传感器,通过多频磁场耦合技术,实现了无需上电找零的一体式二维绝对位移测量与定位,有效测量范围达147毫米乘147毫米,X、Y方向原始测量误差控制在20微米左右。

    杨继森,修府,张静,袁俊松,张小龙

    摘要:针对增量式平面二维时栅位移传感器上电需找零的问题,设计了一种基于多频磁场耦合的绝对式平面二维时栅位移传感器,其采用不同频率分时驱动激励电信号,降低传感器电路功耗的同时,使X、Y方向的信号解耦和二维绝对位置解算更加简单可靠。首先,建立激励线圈磁场分布数学模型,根据空间磁场分布特性分析激励线圈宽度与耦合气隙高度的关系;基于差动结构的增量式二维时栅位移传感器结构,建立对极数互质结构的绝对式平面二维时栅测量模型,并提出一种基于查表方式的二维绝对位置解算新方案,避免了实际应用中测量误差对解算结果的影响;通过电磁场仿真验证了此解算方案的可行性并确定了传感器最佳安装间隙为0.8 mm;最后,制作了传感器样机并搭建二维精密实验平台进行性能测试。实验结果表明,传感器样机在147 mmⅹ147 mm有效测量范围内,X、Y方向的原始测量误差分别为±20.4 μm和±21.1 μm,其具有上电无需找零的优势,实现了一体式二维绝对位移测量与定位。  
    关键词:多频磁场;对极数互质;绝对式二维;时栅位移传感器   
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    更新时间:2024-09-30
  • 报道:在深腔狭小空间手术领域,研究者提出了一种新型经鼻柔性手术机器人,通过光纤导航技术,实现了手术过程中的高精度自感知,有效提升了手术的安全性和精确度。

    李天梁,朱永文,李佳隽,王峻,孟伟,谭跃刚

    摘要:针对深腔狭小空间下传统经鼻手术操作灵巧性不足、术中入路导航信息匮乏等问题,研究提出了入路姿态光纤导航的经鼻柔性手术机器人。采用柔性球铰串联和销钉-滑槽配置,设计出兼具灵巧和抗扭扰动的柔性机械臂构型,结合几何分析和D-H参数法建立了手术机器人正、逆运动学模型;通过在各柔性机械臂内间隔90°嵌入两路分布式光纤导航传感器,联合双目视觉和极限学习机提出的数据驱动的入路姿态光纤原位标定法,避免了传统离线标定导致的测量误差及基于微分几何理论获取其姿态方法中误差累积的问题,实现了手术机器人术中形位高精度自感知。实验结果表明:柔性机械臂的极限弯曲角度可达105°,弯曲角80°范围内容许负载为0.9 N;通过光纤导航,在自由和障碍物环境中,柔性机械臂末端最大位置预测误差分别为0.920 mm,1.635 mm;验证了本文提出的入路姿态光纤导航的经鼻柔性手术机器人有效性和可行性。  
    关键词:光纤导航;柔性手术机器人;极限学习机;位置跟踪   
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    更新时间:2024-09-12
  • 在目标跟踪领域,研究者提出了一种新型算法,通过优化权重分配和特征融合,有效提升了复杂场景下的目标跟踪性能。实验显示,该算法在多个数据集上的表现均优于现有技术,为特定场景下的目标跟踪提供了更可靠的解决方案。

    林慧兰,赵春蕾,郝志成,刘时,朱明,姜鑫,高文,张军强

    摘要:为提高目标形变、遮挡、相似干扰以及视野超出等复杂场景目标跟踪性能,提出一种新型复杂场景单目标跟踪算法。基于Staple算法,研究二维高斯函数像素权重赋予问题,优化颜色直方图统计,增强目标与背景区分度。引入基于峰值旁瓣比(Peak Side Lobe Ratio, PSR)的HOG特征、颜色特征的自适应融合机制,合理选择融合系数,确保混合特征更加可靠。分析目标区域中心与上一帧目标中心距离,结合最大混合响应计算最佳中心位置,解决相似目标干扰问题。采用混合响应、HOG特征、平均峰值相关能量(Average Peak-to-Correlation Energy, APCE)判定目标丢失、遮挡情况,保持目标框位置,实现目标再次出现的及时重新跟踪。采用结合之前帧和当前帧信息的模板更新策略,进一步提升跟踪精度,并在OTB100数据集中涉及形变、遮挡、视野超出三个属性视频上测试。实验结果表明改进算法在整体和特定属性(形变、遮挡、出视野)的成功率及形变属性的精确度上,较Staple算法分别提升了1.8%,3.3%,2%和9%;在VOT16数据集上,改进算法在整体和遮挡属性上,重叠度较Staple提升了0.022 2和0.019 6,满足了复杂的特定场景下的目标跟踪需求。  
    关键词:单目标跟踪;复杂场景;背景抑制;相似目标再识别;丢失判定   
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    更新时间:2024-09-12
  • 在雷视监控设备测速领域,研究者提出了一种影像优先与二三维视图一体的多目标连续追踪测速方法,有效解决了视角差异导致的点云目标检测混淆问题,提高了测速准确性和实用性。

    周奎宇,黄玉春,杨鹤,李娜

    摘要:为克服激光、相机在雷视监控设备测速任务中的采集频率、分辨率、视角等差异,本文提出一种影像优先与二三维视图一体的多目标连续追踪测速方法。首先,均匀选取场景几何特征同名点对,采用直接线性变换法计算外参参数,在线完成相机与激光雷达间标定;然后,提出视觉引导的视锥体空间下二三维一体目标定位方法,以高分辨率地面点计算区域界限初步去除背景点,将视锥三维视图转换为二维俯视图自适应计算目标聚类参数,后以二维最密体素指引恢复至三维选取起始种子点完成聚类定位以消除无关点,解决视角导致的不同分辨率点云目标检测混淆问题;最后,基于卡尔曼滤波,考虑车辆运动状态,根据离散同步帧点云定位结果将测速过程建模为相应观测方程,并以点云分辨率估计观测噪声协方差矩阵,实现对离散测速结果的连续最优估计,解决观测噪声以及两设备时间异步的误差影响。在常见交通场景的图像+点云数据下进行实验,结果表明本文方法速度测量平均绝对误差为0.276 4 m/s、均方根误差为0.325 1 m/s,最远探测距离达到103.211 m,具有较高的准确性和实用性。  
    关键词:智能交通;速度测量;影像视锥;数据融合;卡尔曼滤波;目标检测   
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    更新时间:2024-09-12
  • 在光电瞄准吊舱领域,专家定义了四个评价标准,对多国典型产品进行了对比分析,揭示了技术趋同化特点,为提升功能密度和技术水平提供参考。

    李剑,赵祥杰,张大勇

    摘要:对国外转塔式光电瞄准吊舱进行了划代,介绍了典型第三代吊舱的主要技术特点,定义了衡量光电吊舱集成度的四个评价标准:通光孔径与舱体直径之比、通光孔径的立方与系统重量之比,舱体直径的立方与系统重量之比以及有效载荷重量与系统重量之比,实现了从宏观层级对性能相近的光电瞄准吊舱功能密度或技术水平的定量评价。介绍了国外典型装备的发展状况,重点针对美国MTS-B吊舱、土耳其ASELFLIR350吊舱及之后的400/500、加拿大MX-15D吊舱、法国EUROFLIR410吊舱和德国ARGOS II HDT等典型产品进行了对比分析,介绍了各自的技术风格、特点和重要载荷;通过正向设计评估验证了MTS-B前置望远系统的性能指标和ASELFLIR350的光学有效载荷;总结了现代光电瞄准吊舱的几大趋同化技术特点:多波段共孔径折反式主系统+旁轴小口径次系统的光机架构正取得共识、多种波段的激光探测技术日益倾向主动光学方向、基于多轴多框平台和快反镜相结合的复合轴控制技术正在普及、详查探测更注重目标细节区域增强、多波段图像融合信息处理技术在显控中越发重要。  
    关键词:光电瞄准转塔;多波段共孔径;前置望远系统;复合轴控制;光斑探测   
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    更新时间:2024-09-12
  • 晶圆飞拍成像技术取得新突破,专家提出图像分区频率域评价的曝光控制方法,有效提升成像质量与速度。

    王若宇,严富洋,刘暾东

    摘要:晶圆飞拍成像系统的曝光控制对成像质量具有显著影响,传统基于空间域评价的曝光控制算法计算复杂且忽视了晶粒特征的差异,易导致曝光不均匀。为此,本文提出一种图像分区频率域评价的曝光控制方法。该方法采用分块的双阈值分割算法,对晶粒图像的特征区域进行自适应分割;结合高通滤波器和高斯金字塔算法,在频率域内快速提取图像高频信息,并设计一种区域加权评价函数对曝光效果进行综合评价。同时,为实现在最大曝光时间内对最优曝光参数的快速搜索,本文提出了基于决策树的变步长搜索算法。对比实验结果表明:本文提出的算法可在保证准确率的前提下,提高最佳图像平均质量指标1.34 %,减少曝光参数调整时间61.3%,有效地保证了晶圆飞拍成像过程中的快速成像质量。  
    关键词:曝光控制;频率域分析;图像评价函数;变步长搜索;决策树   
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    更新时间:2024-08-21
  • 段博,董洁,刘庆敏,侯尚林

    摘要:目的为使中红外超连续谱谱宽连续可调,本文提出了一种以As2S3材料为基底材料,光轴方向与光纤的轴向一致的LiNbO3晶体棒辅助型的光子晶体光纤。方法采用有限元法计算了外加轴向电场对光纤色散、有效模场面积以及非线性系数的影响,模拟了光脉冲在光纤中的传输演化,分析了外加轴向电场对超连续谱的谱宽和相干性的可调谐性。结果结果表明相同泵浦条件下光纤的占空比为0.6时超连续谱的谱宽与调谐范围均高于其他结构。当光纤中注入脉冲的峰值功率为5kW,脉冲宽度100 fs,中心波长3.5 μm的泵浦脉冲后,电场强度为40×108 V/m时光纤可产生超连续谱谱宽达到2.2420 μm,比未加电场时增大176.30 nm。外加电场会使超连续谱在长波段提高超连续谱的相干性,相干因子趋近于1。结论可以获得谱宽连续可调的中红外超连续光源,并在传感检测与生物医学等领域有潜在的应用。  
    关键词:光子晶体光纤;超连续谱;可调谐光谱;铌酸锂;三硫化二砷   
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    更新时间:2024-08-07
  • 在压电平台控制领域,研究者提出了自适应分数阶滑模跟踪控制方法,有效解决了迟滞问题,显著提升了指令跟踪精度。实验结果表明,该方法将跟踪误差降低了80%以上,平均误差降至0.41微米。

    孙明超,彭佳琦,宋悦铭

    摘要:为了实现压电平台高精度指令跟踪控制,针对其存在的严重迟滞问题,本文提出了一种自适应分数阶滑模跟踪控制方法。首先,根据Duhem模型结构将分数阶算子和自适应律引入到滑模面的设计过程中,增加滑模面的自由度可变性并实现了滑模面参数的自适应调节;其次,利用不确定和干扰估计方法代替传统的滑模控制器切换项,解决了滑模控制器存在的抖振问题并提高了控制器的鲁棒性。最后,通过压电平台指令跟踪控制实验结果表明:相较于PID和传统的滑模控制方法,提出的自适应分数阶滑模控制器的指令跟踪误差减小了80%以上,在50Hz参考指令信号下自适应分数阶滑模控制器将压电平台的平均跟踪误差降低到0.41 μm。因此,自适应分数阶滑模控制方法具有更加优越的跟踪性能。  
    关键词:压电平台;迟滞非线性;自适应控制;分数阶;滑模控制   
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    更新时间:2024-07-15
  • 在协作机器人精准力控领域,研究人员利用谐波减速器柔轮变形研制了一种原位集成转矩传感器,并提出了基于傅里叶级数模型的剩余纹波补偿方法以提高测量精度。通过分析柔轮底部应变规律,设计了应变敏感栅结构,并建立纹波与波发生器角度之间的傅里叶级数模型进行补偿。测试结果表明,该补偿方法能有效降低剩余纹波对传感器输出的干扰,为关节转矩精准测量的实现提供了解决方案。

    高海龙,沈文强,杜志杰,曹嘉鋆,王晓东,娄志峰

    摘要:为实现协作机器人精准力控,利用谐波减速器柔轮变形研制了一种原位集成转矩传感器。提出了基于傅里叶级数模型的剩余纹波补偿方法提高测量精度。提出了基于傅里叶级数模型的剩余纹波补偿方法提高测量精度。首先,分析了柔轮底部应变规律,通过正弦叠加的原理设计了应变敏感栅结构;然后建立纹波与波发生器角度之间的傅里叶级数模型,补偿剩余纹波;最后,研制了测试平台进行加载测试,结果表明,在波发生器静止状态下施加瞬时激励和阶跃负载,自制转矩传感器与标准转矩传感器输出误差为0.988%和0.253%;在波发生器旋转状态下施加阶梯变化、正弦变化、正弦变化过程中人为碰撞三种形式的负载,自制转矩传感器与标准转矩传感器输出误差为3.822%,4.247%和4.456%。本文提出的补偿方法能有效降低剩余纹波对传感器输出的干扰,有利于推动关节转矩精准测量的实现。  
    关键词:转矩传感器;谐波减速器;傅里叶级数;误差补偿   
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    更新时间:2024-05-30
  • 一项关于水下导航的研究取得了重要进展。该研究提出了一种利用偏振分布模式获取水下载体航姿信息的方法,为水下导航提供了新的解决方案。研究团队通过在载体上安装鱼眼镜头与偏振相机,拍摄水下天空图像,得到偏振角分布模式。利用小孔成像模型,对相机参数进行标定,对偏振角分布模式进行畸变校正,进而得到太阳子午线特征区域。通过Canny算子和霍夫直线检测算法,计算出太阳子午线与水下载体体轴的夹角,从而得到航向角。为减小测量误差,研究团队还建立了光入射角与偏振角误差的函数关系,进行误差补偿。此外,利用灰度阈值检测算法筛选出图像中的天顶点坐标,进而计算载体的横滚角和俯仰角。实验结果表明,该方法得到的航向角平均绝对误差为0.5303°,横滚角和俯仰角在[-50°, 50°]范围内的平均绝对误差分别为0.7544°和0.6213°,满足水下导航的精度需求。这一研究为水下导航技术的发展提供了新的思路和方法,有望为水下机器人等水下载体的自主导航和智能控制提供有力支持。

    辛润宏,张然,褚金奎,巩文哲,李云鹏,程潇欧

    摘要:提出了一种在水下通过Snell窗获得偏振分布模式与天顶点坐标,进而得到水下载体的航姿信息(即航向角、横滚角与俯仰角)的方法。在载体上安装鱼眼镜头与偏振相机,在水下拍摄天空,得到偏振角分布模式。建立小孔成像模型得到相机的内外参数矩阵以及镜头畸变系数,对偏振角分布模式进行畸变校正,进而得到太阳子午线特征区域,使用Canny算子检测得到特征区域边缘,由霍夫直线检测算法计算出太阳子午线与水下载体体轴夹角,得到航向角。通过实验得到不同光入射角与偏振角误差的函数关系,进行误差补偿,减小由于鱼眼镜头改变入射光偏振态带来的偏振角测量误差,进而提高太阳子午线与水下载体体轴夹角的测量精度。利用灰度阈值检测算法筛选出图像中的天顶点坐标,进而计算载体的横滚角与俯仰角,经过实验验证了算法的准确性。搭建了模拟水下环境的实验平台,实验结果表明:该方法得到的航向角平均绝对误差为0.530 3°。在[-50°,50°]角度范围内,横滚角与俯仰角平均绝对误差为0.754 4°与0.6213°,满足水下导航的精度需求。  
    关键词:水下导航;Snell窗;偏振分布;图像处理   
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    更新时间:2024-05-06
  • 吴彤,杨翔宇,邹谨聪,刘友文,王玲,王吉明,路元刚,赫崇君

    摘要:为了使头戴式显示装置(Head-worn Display, HWD)进一步小型化,本文提出一种基于非对称光纤悬臂梁(Asymmetrical Fiber Cantilever, AFC)的李萨如轨迹扫描近眼显示系统,以及李萨如轨迹上的像素划分准则。研究了该系统的扫描轨迹、图像重建能力、显示分辨率、显示帧速率的影响因素。根据高分辨率、高帧速率指标设计了正交谐振频率组成,确定了非对称光纤悬臂梁的结构参数。研制的显示单元实物直径为2 mm,长度为19 mm。谐振频率下的分辨率为160×120 pixels,帧速率为10 Hz,图像重建误差率为0.002%。能够达到的最高分辨率为290×220 pixels,最高帧速率为95 Hz。基于显示单元实物,搭建了光纤扫描式近眼显示系统,使用相机模拟人眼观察,记录了该显示系统的实验结果,验证了基于非对称光纤悬臂梁的HWD显示性能及其未来应用潜力。  
    关键词:近眼显示;非对称光纤悬臂梁;头戴式显示装置;李萨如轨迹;像素划分   
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    更新时间:2024-03-18
  • 郭宸,常胜利,张文杰,肖广益,王飞,鲍桐

    摘要:粒子喷射速度的测速是火箭发动机结构改进设计极其重要的依据。但是由于火箭发动机尾焰喷射速度快、背景辐射强,传统的滤光器件(滤光片)与运动目标检测算法无法适用。针对上述问题,本文采取新型量子滤光技术,利用量子高信噪比,低背景噪声的特点,以原子滤光器为核心,将超窄带量子滤光技术应用到粒子图像测速法(Particle Image Velocimetry, PIV)中,组成量子滤光PIV系统,滤光带宽可窄至GHz量级。同时基于量子滤光PIV系统提出了一种新的基于图像灰度互相关的虚拟粒子图像示踪算法,该算法通过对虚拟粒子的标记跟踪而表征实际粒子的运动轨迹,达到测量粒子速度的目的。经外场试验表明:量子滤光技术抑制复杂背景干扰强,相较于传统滤光器件信噪比提高了30dB,滤光效果明显;该算法准确性高,粒子测速误差低于0.5m/s,计算测量精度优于0.06%。同时,相关系统已经在国家相关研究单位获得应用。  
    关键词:火箭发动机;粒子喷射速度;量子滤光;示踪算法;信噪比;测量精度   
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    更新时间:2023-07-10
  • 金凯,丁莉芸,郭会勇,陈港川,胡勇

    摘要:为了解决超低温环境下光栅温敏系数(KB,T)标定的可靠性问题,将参考温度计探头和光纤Bragg光栅传感器封装在自主设计的非接触液氮冷却方式的测温模具中,在93~293 K的大范围超低温环境下进行标定实验探究,并利用裸栅的温敏系数和涂层的热膨胀系数来验证本实验设计的可信性。实验结果表明,参考温度计的初始最大温变速率为1.8 K/min,有效降低了测温模具的温变速率,改善了参考温度计与被标光栅之间的温度一致性,测试结果与可比文献的结果一致。裸栅的低温非线性效应导致其温敏系数从9.18 pm/K@293K降到2.19 pm/K@93K,室温下有机改性陶瓷(organic modified ceramic,ORMOCER)材料的热膨胀系数为3.7×10-6 K-1,单边厚度50 μm的ORMOCER涂层的温敏系数为4.43 pm/K,该涂层光栅在93 K时KB,T = 7.17 pm/K,显著提高了测温光栅的温敏系数和线性度。  
    关键词:光纤布拉格光栅;ORMOCER(organic modified ceramic)涂层;超低温;温度标定;温敏系数   
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    更新时间:2023-05-10
  • 连远锋,李光洋,沈韶辰

    摘要:针对遥感影像车辆检测中背景干扰、目标密集和目标异质性等因素引起的识别精度下降问题,提出了一种融合超像素与多模态感知网络的遥感影像车辆检测方法。首先,基于混合超像素的区域合并规则,通过超像素二分图融合算法将两种模态的超像素分割结果进行融合,提升了不同模态图像超像素分割结果的准确性。其次,提出一种多模态边缘感知网络的遥感影像车辆检测方法MEANet (multi-modal edge aware network),引入OPT-FPN模块(Optimized Feature Pyramid Networks)来增强网络学习多尺度目标特征的能力。最后,通过边缘感知模块聚合超像素和多模态融合模块生成的两组边缘特征,进而生成车辆目标的准确边界。在ISPRS Potsdam和ISPRS Vaihingen遥感影像数据集上进行实验,最终的mF1分数分别为91.05%和85.11%。实验结果表明,本文提出的方法在多模态遥感影像车辆高精度检测中有着较好的检测准确度和较好的应用价值。  
    关键词:超像素;多模态感知;遥感影像;车辆检测   
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    更新时间:2023-04-13
  • 左丰华,胡秀清,王霞,漆成莉,李路

    摘要:为了提高风云三号D星(FY-3D)上搭载的高光谱红外大气探测仪(HIRAS)的辐射定标精度,对HIRAS数据预处理中使用的相位校正模块做了改进。相位校正是预处理流程中的基本处理步骤之一,用于确定干涉图的零光程差位置(ZPD),ZPD是傅里叶变换的中心同时也是傅里叶变换的前提,对反演光谱具有重要影响,但目前业务中使用的相位校正方法只能将ZPD精确到整数采样点,本文基于仪器相位方法将对地观测、黑体观测和冷空观测的光谱相位相互比较,提取出线性相位分量,从而将ZPD精度提升到亚采样级。HIRAS与JPSS-1/CrIS比对结果显示,改进后的相位校正方法使三波段的平均偏差分别下降约0.1 K,0.4 K和0.8 K,三波段的偏差标准差分别下降约0.06 K,0.2 K和1.5 K,同时偏差对目标温度的依赖性也有所降低。改进后的相位校正方法弥补了原相位校正模块的缺点,有效减小HIRAS的辐射不确定度。  
    关键词:高光谱;相位校正;零光程差;仪器相位   
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    更新时间:2023-04-13
  • 安其昌,王鹍,刘欣悦,吴小霞,李洪文

    摘要:为实现大口径透镜组的高质量集成,亟需一套透射波前检测系统,可实现米级跨度上的微米级精度检测。在此,针对大口径透射波前质量检测难题,通过结合非窄带干涉与条纹跟踪,获得元件相对倾斜以及支撑结构所引入的系统波前变化。首先,基于光纤互联架构,设计了子孔径分时复用测系统,其次,建立了斜率测量与最终系统波前的映射关系,分析了斜率重建过程对不同空间频率波前的影响。最后,利用桌面实验系统,针对探测原理进行了验证测试,在测试波长1 550纳米下,干涉感知信噪比优于15 dB,测量范围优于5微米,探测精度优于0.5微米。基于本文所提出的方法可实现大口径透镜透射波前大范围、高鲁棒、高精度的检测,对于未来大口径大视场望远镜的建设,具有十分重要的意义。  
    关键词:大口径巡天望远镜;大口径透镜;光学检测;条纹追踪   
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    更新时间:2023-02-13
  • 梁奥,张浩,花海洋

    摘要:点云结构上的特殊性质,导致解释其深度模型学习特征的结果存在困难。提出了一种获得点云目标识别模型显著图的方法,首先在点云空间中随机释放若干自由因子并输入到模型中,然后根据设计的贡献度评价指标,基于梯度下降使骨干网络输出的池化特征尽可能偏离目标点云识别过程中输出的池化特征并更新因子位置。迭代后的因子无法参与识别过程,其对模型的预测“零贡献”,将目标点云中的点移动到这些因子的位置后对识别结果的影响与丢弃该点完全相同。点的移动过程可微,最后可根据梯度信息获得显著图。本文的方法在ModelNet40数据集上生成PointNet模型的显著图,相较于用点云中心生成显著图的方法,理论依据更强且适用的数据集更多。移动点至“零贡献”因子位置后对模型的影响较移动点至点云中心与丢弃点更相似。按本文的方法丢弃点使模型精度下降得更快,在仅丢弃100个点的情况下,模型的overall accuracy(OA)由90.4%下降至81.1%。同时经DGCNN和PointMLP评估,该显著性结果具有良好的通用性。该方法生成的显著性分数精度更高,且由模型驱动不含任何假设,适用于绝大多数点云识别模型和数据集,其显著性分析结果对目标识别网络的搭建与数据增强具有指导意义。  
    关键词:点云;显著图;目标识别;深度学习;可解释性   
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    更新时间:2023-01-03
  • 牛筱茜,缪鹏飞,王瀚林,王孝东,陈波

    摘要:为了预警空间天气,需对日地空间物理过程进行监测,极紫外(EUV)滤光片是极紫外成像仪其中的重要组成部分,用来去除太阳辐射光谱中的非工作波段的辐射。为了优化EUV滤光片在17.1nm波长处的透过率,本文基于比尔-朗伯定律通过理论计算和软件模拟确定17.1 nm EUV滤光片的材料及厚度。首先,采用真空热蒸发的方式在熔石英基底沉积脱膜层和金属薄膜,成功制备了以镍网为支撑的EUV滤光片。经测试,滤光片在17.1 nm处的透过率约为43.81%,表面光滑平整且无明显针孔。接下来为了说明氧化层对透过率的影响,使用椭圆偏振光谱仪测量滤光膜样品,得到放置不同时间的氧化层膜厚,并测得粗糙度来优化模拟滤光片透过率。利用IMD拟合样品氧化层厚度及粗糙度,调整层厚达到与实际测量值最为接近的曲线。实验结果表明滤光片透过率的模拟值与测量值绝对误差约1%,符合良好。本文为17.1 nm EUV滤光片提供了制备方法以及优化思路,在空间探测领域有重要应用价值。  
    关键词:金属薄膜;滤光片;栅网支撑;极紫外;氧化层   
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    更新时间:2023-01-03
  • 卢思彤,李柏晨,阎吉雅,李强

    摘要:柔性仿生机器人的感知功能实现需要传感器可集成且具备一定的柔性,否则由于顺应性不足很难得到良好应用效果。在本文中,作者将柔性仿生手指作为应用载体,探索一种基于液态导电金属的柔性触觉力/应变感知纤维,可完全贴合载体同时实现手指指尖触觉力和关节角度两个物理量测量。具体来说,本文将液态导电金属注入到一定长度的预制硅胶软管替代常规的微流腔道制作,进而形成管状且可任意变形和布局的柔性传感纤维, 实现检测不同的变形物理量(本文中利用其力和应变感知性能),该方法在保证器件柔性和功能性的前提下也极大地降低微流腔道工艺的复杂与繁琐性。最后,测量实验结果表明,基于液态导电金属的柔性传感纤维可嵌入并完全贴合柔性手指结构,并实现对手指的指尖触觉力感知(约1600KPa)和关节角度变化(约60°)同时感知及某一特定力/角度下的准确跟踪,展示了其作为柔性感知单元,可应用在更多类型的柔性或软体类应用载体的巨大潜力。  
    关键词:触觉力感知;关节角度感知;柔性仿生手指;液态导电金属   
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    更新时间:2023-01-03
  • 郭明,齐慧慧,郭可才,周玉泉,李登科

    摘要:针对海量激光点云异地实时扫描处理困难和现场绝对坐标系配准问题,结合北斗/GNSS定位系统和5G通讯技术研制一套低成本地基激光雷达测量系统。该测量系统由激光雷达、高精度电机、北斗/GNSS接收模块、5G模组集成,激光雷达采集点云信息,高精度电机获取角度信息,北斗/GNSS接收模块接收时间并通过自主研发的时间同步模块,与高精度电机与激光雷达进行时间标记,获取带有时间标签的点云和角度文件,并通过5G通讯技术实时传输。终端通过自主研发的数据预处理软件,通过线性插值算法进行多帧点云时空配准,室外根据北斗/GNSS坐标进行多站激光点云粗配准,室内无北斗/GNSS环境下通过单站特征点进行多站点云粗配准,再利用临近迭代算法进行精配准以完成整体配准,并在自主研发的实时点云管理与可视化系统上进行可视化。实验表明该测量系统使用5G通讯技术传输速率50Mbit/s可以实现异地实时扫描传输,配准后的点云的误差在3mm以下,可为数字孪生、物质文化遗产监测、特大异形建筑施工运维分析等实时应用领域提供数字基础设施。  
    关键词:北斗;5G;地基激光雷达;点云配准;可视化   
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    更新时间:2023-01-03
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