摘要:为了获得高平均功率的皮秒宽谱段激光,同时 减小整个光学系统的体积,本文从理论和实验两方面研究了高功率皮秒激光泵浦受激拉曼 散射(SRS)振荡腔。 通过分析SRS过程中同时发生的物理过程,将高功率泵浦下的拉曼晶体内多种 非线性效应简化 为晶体在简单等效透镜下的SRS,并通过实验测量单通SRS光的发散角,计算得到了高 功率泵浦下的拉曼晶体等效透镜的曲率半径,在此基础上设计了稳定高效的SRS振荡腔,通 过对比实验验证了此拉曼振荡腔的高效性,实现了波段覆盖532～698nm、最高输出功率为1.32W的皮秒SRS同轴激光的输出。在相同波 段覆盖范围内,是已报道的最高平均输出功率。

摘要:针对光纤布拉格光栅(FBG)传感信号难以去除噪声 干扰及信号丢失问题,采用压缩感知(CS)对传感信号进行处理。CS 重构算法多是 以稀疏度已知为 先验条件,提出稀疏度确定方法,结合二次正交匹配追踪(TOMP)算法和广义正交匹配追踪(G OMP)算法提出广义二次正交匹配追踪 (GtOMP)算法,确定每次迭代选择原子个数及迭代次数。 首先计算相关系数,归一化后按降序排列,并结合饱和值的方法确定稀疏度,利用平稳度找 出每次迭代所 选择的原子个数,最后利用本文方法对FBG信号进行重构。实验仿真表明,与同类的TOMP 算法相比,本 文算法不仅运行时间大大减少,而且降低了6~20%的重构误差；与其 他不同类算法相比,本 文算法重构信号的信噪比(SNR)提高27dB以上。

摘要:实验制备了基于细芯光纤(TCF)的马赫-曾德尔干 涉仪(MZI)并进行了多参数测量传感研究。 传感器采用两段单模光纤(SMF)进行腰椎放大连接细芯光纤,形成MZI结构。利用TCF与SMF 的纤芯直径不匹配,在第1个接点激发出包层模式,包层模在第2个接点耦合进纤芯与纤芯 模产生 干涉,利用干涉条纹的波长漂移实现对外界环境参量的测量。实验所用的TCF纤芯的掺Ge浓 度较高(约为38mol.%),相对折射率和热光系数较普通SMF大,所以在保证 适当的自由光谱范围(FSR) 的前提下,TCF的长可以减小到2mm,传感头尺寸较小,且传感结构对于温度的变化十分 敏感。 实验结果表明,在30～250℃的温度范围内,其温度灵敏度为70.2pm/℃,并具有较好的线 性响应度。测试了传感器对折射率、应变和弯曲的响应,获得的灵敏度分别为－8. 12nm/RIU、1.8pm/με和2.07nm/m－1。

摘要:研究了MoO₃修饰氧化石墨烯(GO)作为空穴注入层的影响。采用旋涂的方法制备了GO, 再真空蒸镀修饰层MoO₃,得到了空穴注入能力强和透过率高的复合薄膜。MoO₃的厚分 别采用0、3、5和8nm。通过优化MoO₃的厚度发现,当MoO₃的厚为5nm时,复合薄膜 的透过率达到最大值,在 550nm的光波长下透光率为88%,且此时采用 复合薄膜作为空穴注入层制备的结构为 ITO/GO/MoO₃(5nm)/NPB(40nm)/Alq₃(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的有机电致发光器件(OLED)性能 最佳。通过对OLED进一步的优化,改变Alq₃的厚度,分别取50、60和70nm,测量其电压 、电流、亮度、色坐标和电致发光(EL)光谱等参数发现,当Alq₃的厚为50nm时器件性能最 佳。最终制备了结构为ITO/GO/MoO₃(5nm)/NPB(50nm)/Alq₃(50nm)/LiF(1nm)/Al(100 nm)的OLED,在电压为10V时,最大电流效率达到5.87cd/A,与GO单独作为空穴注入层制备的器件相比,提高了50%。

摘要:通过将聚乙二醇(PEG)掺入活性层制备聚合物太阳 能电池,利用PEG的迁移特性获得阴极修饰层,研 究PEG阴极修饰层对聚合物太阳能电池光电性能的影响。X射线光电子能谱(XPS)分 析表明,掺入活性层中的 PEG迁移到活性层与Al电极之间,形成了阴极缓冲层。吸收光谱、电流密度-电压 特性曲线和外量子 效率谱的分析表明,PEG阴极缓冲层的形成改善了活性层与阴极的界面接触特性, 降低了活性层与电 极之间的能级势垒,有利于载流子传输,因此显著地改善了聚合物太阳能电池的光电性能, 使得器件的开 路电压Voc、短路电流密度Jsc和填充因子(FF)都有明显提高。当P3HT:PCBM 活性层中掺入体积比为0.5%的PEG时,聚合物太阳能电池的能量转换 效率(P CE)最高,达到了3.07%,比未掺杂PEG的参考器件提 高了38.5%。

摘要:对比研究了产线上多晶硅太阳电池背表面刻蚀对 其光电转换性能的影响。示范性实验结果表明:多晶硅太阳电池背表面刻蚀能够改善其短路 电流, 从而相应的光电转换效 率提升了约 0．1％。依据多晶硅太阳电池背表面刻蚀前后的扫描 电镜(SEM)形貌、背表面漫 反射光谱及完整电池片外量子效率的测试结果,改进的光电转换的原因可能源于背表面刻蚀 “镜面”化有利于太阳光子在背表面内反射和改进印刷Al浆与背表面覆盖接触。背表面刻蚀 与当前晶硅电池产线工艺兼容,能够提升电池片的光电转换效率,是一种可供选择的产线升 级工艺。

摘要:针对基于传统无线技术的V2V通信系统易产生广 播风暴、电磁干扰以及电磁辐射等问题,设计 并实现了一种基于车载LED的V2V通信方案。采用单片机为主要控制器,利用按键 电路单元将交 通信息简单快捷地编码成电信号,以车载LED发出的高速调制可见光作为信息载体,利用LED 接收 光载波信号,并通过指示灯、蜂鸣器和LCD显示电路单元完成声光报警以及文字信息显示, 实现了交通信 息的实时无线传输。实验结果表明,本文方案系统结构简单、操作方便、安全性好和抗电磁 干扰能力强,在 传输速率为0.2Mbit/s和通信距离为30m时, 误码率(BER)小于10－5,有效地克 服了传统无线通信技术的不足,是短距离无线通信技术很好的补充,具有很好的应用前景。

摘要:从大气激光通信信道 模型出发,结合大气激光通信特殊的调制方式,利用接收解调软判决序列的后验概率信息 ,导出大气激光通信 自适应系统中低密度奇偶校验码(LDPC)的识别算法公式。仿真结果表明, 当识别正确率为 0.8时, 在强湍流条件下, 算法公式比传统算法性能提高约1.2dB;在弱湍流条件下,算法公 式 比传统算法性能提高约1.5dB；并 且随着码率的降低和码长的增加,识别成功率均有提高。因此,所提算法公式能够进一步抑 制大气湍流影响,提高系统性能。

摘要:为解决传统的基于机器学习的交通标志检测(TSD) 方法需要对每一个待检测子窗口进行处理而导致算法实时性不高的问 题,提出了一种基于感兴趣区域(ROI)提取和机器学习的快速TSD 算法。针对传统基于颜色阈值的ROI提取方法具 有对光照变化较敏感等缺点,设计了一种颜色增强下的最大稳定极值区域(MSER)方法 ,根据标志的颜色进行 颜色增强,对颜色增强图像提取MSER得到交通标志ROI；然后在图像的多尺度滑动遍历检测 过程中,仅对包含ROI的滑 动窗口进行方向梯度直方图(HOG)特征的提取,并通过支持向量机(SVM)进 行分类判别。实验结果表明,本文改进的TSD方法在运算速度上有较大提升,具有很好的鲁 棒性,且获得了96.42%的检测率以及较低的误检数。

摘要:为验证水的浊度、pH值 及温度等因素对藻红蛋白(PE)含量检测的影响,以浓度范围5~180mg /L PE配置 的标准液为研究对象,采集不同浓度标准液的可见光吸收光谱,运用偏最小二乘法(PLS) 建立不同谱区的PE定量分析模型。实验结果表明,480~570nm谱区所 建模型相关性最高,相关系 数R²可达0.993,预测结果误差最小 ；同时,对0~90NTU不同浊度的PE标准液进行浊度补偿分析,建 立了不同分析模型下的浊度补偿函数； 分析了温度9.7~52.8 ℃, pH在4.2范围 内PE的光谱特 性,当温度在40℃以下时PE的光谱特性基本不发生变化,而pH 在6.0~9.0变化时影响可以忽略。本文研究可为海水中PE含量的在线 检测参考。

摘要:针对新一代视频编码标准离散视编码(HEVC)帧间预 测编码计算复杂度过高的问题,提出一种利用变换量化 后零块分布特征进行快速帧间模式筛选的低复杂度算法。首先统计SKIP和帧间 2N×2N模式下零系数与 非零系数的区域分布特征,判断其运动特征和运动估计匹配效果,用以分析全零块下SKIP 模式的分布；同 时在非全零块下结合残差块的SATD代价分类筛选PU模式分布,从而优先选择符合零块分布 特征的PU 模式,以达到快速筛选帧间模式,降低计算复杂度的效果。实验结果表明,在低延迟和随机 访问配置条件下,本文提出的算法在保证编码性能的情况下,相比原有HM 快速算法, 编码时间平均分别可减少50.3和49.3%,BDBR仅降低0.03%,有效 地降低了编码复杂度。

摘要:提出一种基于图像插值的大容量可逆水印算法 。首先,对输入图像进行下采样 处理,利用某种图像插值方法对下采样生成的图像进行插值放大,得到待嵌入水印信号的载 体图像；然后,对载体 图像进行分块,得到每一分块4个基准像素的最大值和最小值,之后计算每一个非基准像素 分别与最大值和最小值 差值的绝对值,根据自适应选定的差值,计算每一个非基准像素能嵌入的最大水印位数；最 后,从待嵌入的水印信 号中将每一个非基准像素能嵌入的位数转换为十进制数,并将此数修改像素值,完成水印 信号的嵌入。大量的仿 真实验结果表明,本文算法不会出现像素值溢出现象,能实现可逆数据隐藏；与相似的基于 图像插值的可逆水印算法 相比,该算法的嵌入率(ER,embedding rate)更高；在相同 的ER条件下,本文算法的性能更好。

摘要:针对传统人脸识别算法特征提取不充分和对噪声敏 感的问题,提出了一种基于显著性局部定向模式(SLDP)和深 度学习(DL)的人脸识别算法。首先基于信息的显著性提出一种改进的SLDP人脸描述方法,在 利用局部井型 领域梯度信息的基础上,使用两组梯度值中各自最大值和次大值的方向编码成二位八进制数 ,从而形成改进的 SLDP编码,通过统计选出最具有显著性的SLDP编码作为特征向量；然后将改进的SLDP编码作 为深度神经网 络(DBN)的输入,通过逐层贪婪训练网络,获得良好的网络参数,并用训练好的网络对测试 样本进行预测。仿真实验表明, 本文所提出的人脸识别算法相对于传统识别算法识别率高,并且在对抗噪声方面比其它算法 更具有鲁棒性。

摘要:为了有效、实时地对各种类型失真立体图像质量 进行评价,提出了一种基于极端学习(ELM) 和四元数小波交换(QWT)的无参考(NR)立体图像质量评价方法。首先利用SSI M密度立体匹 配模型生成相关的视差图、差异度可信图和右视图差异补偿图3D映射图；然后分别对左右视 图、视差图和差异度可信图进行 QWT,计算图像QWT第3相位系数相位幅值加权标准差和能量；再计算右视图 差异补偿图统 计特征熵和中值；最后将所提取的所有特征输入到基于核映射ELM 学习,预测失真立体图像 质量。在LIVE 3D图像质量评价数据库上的实验结果表明,本方法与人类主观质量评分具有较好的一致性 。在LIVE 3D图 像质量库I(Phase I)和库II(Phase II)上的斯皮尔曼相关系数(SROCC) 分别达到0.926和0.914

摘要:为解决高光谱图像中高维数据和有标记训练样本不 足的矛盾导致“维度灾难”问题,提出一种无监督的基于流形学习的波段选择(MLBS)方法。 首先通过流形学习方法,得到原始数据的流形嵌入映射；然后通过LASSO优化过程,运用顺 向坐标下降算法,得到原始波段对每个流形结构 维度的贡献度；最后统计每个波段的贡献度,选取贡献度大的波段形成波段子集。用 真实的AVIRIS高光谱图像对算法进行仿真实验的结果表明,本文方法在小样本下的高光谱 地物分类识别问题上具有良好的效果。

摘要:提出一种结合盲图像质量指标(BIQI )和临界可见偏差(JND)的图像增强 客观评价方法。方法基于Retinex理论,将测试图像分成反射图像和照度图像 ,分别对反射图像和照度图 像进行BIQI和JND评分,得到的评分之和作为图像增强客观评价得分。对原图 像失真和背景亮 度的变量控制系列的实验表明,Retinex分解得到的反射图像只受失真的种类 和失真程度影响,而照度图像代表 原图像环境光照信息具有亮度阈值效应；应用本文算法对增强后的图像评分得到Score的 最高分为 0.609,与主观评价结果一致；而PSNR、SSIM的评分都是和原图像本身比较, 不能表明图像增强效果。实验结果表明,本文算法的评价结果与主观视觉一致,能用于定量 对图像增强进行客观评价。