摘要:基于时域色散展宽技术的扫频激光光源的难点在于 腔内色散量的匹配问题,本文提出解决腔内正负色散不匹配的方法,分析了它们的工作原理 ,实现了扫频激光光源的稳定运转,并测试了其光谱特性和时域脉冲特性,进一步设计实验 验证了环形激光器耦合输出端为扫频输出。该扫频激光光源的中心波长为1555 nm,光谱扫描带宽为16 nm,扫频速 率为6.17 MHz,可以将其用于扫频光学相干层析成像系统和光纤传感 系统中。

摘要:本文构建一种基于双马赫曾德干涉仪的分布式光 纤传感技术周界安防监控系统和基于 四旋翼无人机具有视频跟踪功能的智能视频联动于一体的综合系统。该系统采用分布式光纤 扰动传感技术与无人机技术进行融合,分布式光纤传感技术基于双路马赫曾德干涉仪,利用 正反两路信号时延差进行定位；无人机为四旋翼无人机搭载ODROID机载计算机进行视频处理 。其中扰动传感系统监测各种入侵行为,并对信号处理对入侵进行定位,并发出报警信息。 无人机进行视频联动,无人机利用其“上帝视角”进行对入侵位置勘查,监测入侵行为,并 对入侵者进行实时跟踪。摄录入侵视频,并将其视频传输到终端。本过程,全程智能化、自 动化。经过实验测试,该系统定位精度能达到10m,四旋翼无人机飞行稳定,响应速度快, 全程自动摄录、自动返航,并能将摄录的视频实时传输给客户端。测试结果表明系统能够有 效实现对入侵的检测与定位,并能与无人机实现视频联动功能。本系统将分布式光纤传感技 术和智能无人机视频联动技术相融合,构成混合式智能型周界安防监控系统。

摘要:针对目前可实现多路分光的亚波长光栅功分器层 数多不容易制备、无法平均分束的 问题,本文设计了一种基于光束反射会聚的单层亚波长光栅功分器,可实现多束分光且便于 制备。通过严格耦合波理论与波前相位控制理论,设计了四个完全相同的可实现光束会聚的 亚波长光栅,接着将四个亚波长光栅依次紧密拼接进而获得了四路功分器。基于有限元软件 COMSOL对设计的器件进行仿真分析,结果表明该器件可以将一束波长为1550 nm的TM入射光分 成四束,每束光的功率都相等,且都能实现反射会聚。因此基于波前相位控制原理设计的功 分器不仅能实现多束平均分光,还能使每束光都实现了会聚,从而有效提高了光探测器阵列 的工作效率,有希望被广泛应用于光通信集成系统与空间光耦合等领域。

摘要:本文针对低成本下一代无源光网络(NG-PON)传 输系统中带宽限制和光纤累计色散所产生的严重码间串扰问题,提出了一种基于特征向量 构建的改进型支持向量机(SVM)的均衡 算法。该算法充分考虑了码间串扰信号的特性,并在此基础上构建了新颖的特征向量,从而 适用于带限NG-PON系统中。此外,为了实现对PAM-4信号的多分类任务,该算法采用了 多对多(MVM)的方法训练三个独立SVM分类器。本文搭建了基于10-G 带宽光电器件的 50-Gb/sPAM-4信号传输实验来进一步验证本算法的可行性。实验结 果表明,相比于经典 前馈均衡器(FFE)和判决反馈均衡器(DFE),本算法可将接收灵敏度在HD-FEC门限下 (BER=3.8e－3)提高约1dB,从而使系统 在不使用任何放大器的情况下功率预算达到了20 dB。 此外,本方案对CDR定时偏移误差更稳定,可在相当大的偏移范围内保持可观的性能。因 此,该方案可被应用在NG-PON系统中用于更好的提升系统传输性性能。

摘要:以杂化白光结构ITO/HAT-CN(10 nm)/TAPC(30 nm)/TCTA(10 nm)/TCTA:PO -01(10 nm ,4%)/MADN:DSA-ph(10 nm,5%)/BPhen(40 n m)/Liq(1nm)/Al(100 nm)为基础,分别用CBP 、SO和SO:TCTA作为间隔层,调节厚度及掺杂比例,研究不同间隔层对杂化白光器件性能的 影响。实验结果表明,SO作间隔层可以有效提高电子与空穴在黄光层的复合,增大器件电子 传输能力而使器件偏向白光,提高器件效率,且由于SO高的三线态能级,可以有效控制激子 复合区域的移动,器件色稳定性也得到提高。再将TCTA与SO掺杂作为间隔层,增强空穴传输 ,调控空穴和电子的传输与平衡,进一步提升器件性能,当SO∶TCTA掺杂比为9∶1时,有最大电流效 率31.60 cd/A,最大功率效率30.16 lm/W,电 流密度为10 mA/cm²时,CIE色坐标为(0.39 ,0.43),从0.1 mA/cm²－80 mA/cm²电流密度变化下色坐标变化(Δx,Δy)仅为(0.02),色坐标漂移小,色稳定性好。

摘要:利用算符作用在参考态上构建新的量子态的方法 ,将单模算符叠加作用在三模压 缩真空态上,构建了单模算符叠加激发三模压缩真空态。利用有序算符积分技术导出了三模 压缩变换关系式和态的归一化系数。采用数值计算方法,研究了该量子态的压缩效应、反聚 束效应和双模间纠缠等特性,讨论了算符叠加系数和压缩参数对这些量子特性的影响。研究 结果表明:1) 压缩效应和纠缠量与压缩参数之间,反聚束效应与叠加系数t 之间均存在非线 性关系； 2) 随叠加系数的增大,压缩效应和双模间纠缠均增强； 3) 随压缩参数增大, 反聚束效应增强。

摘要:纳米金属薄膜厚度的无损测量是薄膜设计和制备 的关键技术,对非贵金属薄膜厚度 的测量尤为困难。本文首次提出用中红外3.39 μm激光波长并设计棱 镜—匹配液—待测金属 薄膜—玻璃衬底结构来激发长程表面等离子波。计算了长程表面等离子波的衰减全反射和表 面等离子共振吸收峰的半宽度,结果表明长程表面等离子波半宽度只有表面等离波的4.7%, 可以有效提高测量的灵敏度。通过实验测量表明:衰减全反射吸收峰的最小值在10 nm厚 度范围内测量曲线显示了较好的线性,铁薄膜厚度的测量范围为10 －90 nm,测量分辨率可 达到1nm。研究发现通过改变匹配液厚度和折射率,还可以用来测量其它非贵金属薄膜厚度 ,大大拓展了该测量方法应用范围,为非贵金属薄膜厚度的测量提供了一种全新的技术检测 线路。

摘要:为了满足直升机桨叶载荷测试的应用需求,提出 并研究了一种基于光纤光栅传感器的 桨叶载荷测试方法。首先,根据桨叶模型的相关力学理论,推导出基于光纤光栅的桨叶载荷 解耦方程；其次,根据解耦方程进行载荷解耦；随后,对桨叶进行静态标定实验,得出弯矩 与光纤光栅中心波长变化量的之间的关系；最后,将标定的结果应用于直升机桨叶的载荷测 试中,并与应变片测试结果进行对比。实验结果表明,光纤光栅测量出的弯矩曲线的周期性 、规律性、量级与应变片测量结果基本一致,其曲线的相关系数0.96 附近及以上,对比结果相互佐证了将光纤光栅应用于直升机桨叶载荷测试的可行性。

摘要:根据图像边缘基本性质,运用图割理论,把目标 提取问题转化为网络最大流-最小割问题,提出一种人机交互的彩色图像目标提取方法。根 据目标形状及大小,调节触笔笔尖粗 细,在目标区域内较为随意地划一道或若干道连通的粗线,以该粗线边界作为初始活动轮廓 线,在张力作用下向外侧膨胀生成环状域,对其构造s-t网络, 进行最小代价切割获得新的 活动轮廓线。由此经过若干次变形迭代,活动轮廓线最终收敛于目标边界。当因目标边界模 糊不清等原因导致提取结果局部出现错误时,算法提供方便快捷、安全导向、手自结合的纠 错方法。实验表明:当目标边界呈现较为清晰时,本文算法以人能够接受的毫秒级时间实时 快速作出响应,目标提取结果正确率在95%左右。当提取结果出现局 部错误时,算法通过人机结合与交互,对错误进行有效纠正。

摘要:针对传统的桥梁裂缝检测方法准确率低、效率低 等问题,提出一种基于图像重生成的 桥梁裂缝检测方法。首先将无人机采集的真实桥梁裂缝图像与一幅等大的纯白色图像进行图 像相减运算,然后基于伽马变换算法进行图像增强,再利用图像的直方图将图像的背景去除 掉,保留裂缝,重新生成背景为黑色的裂缝图像,最后利用轮廓寻找函数完成裂缝的提取和 定位。在寻找轮廓前设置了内核进行模糊去噪,并结合使用迭代器去除噪声轮廓；最终为了 保证裂缝的连续性和完整性,在绘制轮廓时通过计算轮廓的质心坐标进行了漫水填充。实验 结果表明:裂缝精确度指 数和裂缝召回率指数最高达98%以上,裂缝 定位合格率在定位准确度S<30个像素点时可达92.4%。

摘要:针对目前单样本人脸识别率不高这一问题,本文 提出一种基于子模式下的分层LBP和 金字塔模式HOG特征相融合的单样本人脸识别方法。该方法针对人脸不同部位对人脸识别所 做贡献的程度,先通过已有人脸不同部位的分类器将人脸不同器官提取出来并以此为基准将 其分为不同的子图像。然后针对LBP描述子提取的纹理特征数量较少且不能很好的描述图像 边缘和方向信息等问题,将分层LBP与金字塔不同层级的HOG特征相融合的方法作用在每一个 子图像上,得到每一个子图像的融合特征向量,计算训练样本与测试样本对应的每一个子图 像的融合特征的欧氏距离并且乘上预先设定的该子图像对应的权重参数,然后将它们相加得 到最终的欧氏距离,通过阈值判断该人脸所属id。最后通过在ORL人脸库上进行实验,结果 表明本文提出的方法比现有单样本人脸识别方法识别率更高。

摘要:手势识别是人机交互,智能语义识别和远程人机 交流领域的热门研究课题。目前基于 视觉的手势识别问题仍是研究的难点,在多变背景下的手势姿态识别仍然存在较大问题。近 年来,随着深度神经网络技术的快速发展,利用网络自主学习的方法来提取手势姿态有关特 征得到了广泛关注。由于卷积神经网络具有较强的学习能力和个体特征的表达能力,本文针 对传统手势识别算法精度低,鲁棒性差的问题,提出了基于卷积神经网络的TensorFlow框架 下加入扁平卷积模块的FD-CNN网络手势识别算法。在预处理数据集后,基于FD-CNN网络的 手 势识别方法可以直接将预处理后的图像输入网络进行训练,最终输出测试结果的识别精度为 99.0％。与传统方法和经典卷积神经网络方法相比,本文方法提高了 网 络系统对样本数据的多样性和复杂性的有效识别,具有较高的识别率和较好的鲁棒性效果。

摘要:针对传统暗原色先验去雾算法存在的亮区域色彩失真、去雾参 数人工设定等问题,提出了一种基于暗原色先验改进的自适应图像去雾方法。首先,提出快 速OSTU法对雾霾图像亮暗区域进行自适应分割,并分区域获取亮暗区域的暗原色值；其次, 根据亮区域分布情况,对不同区域大气光强进行自适应估计；接着,通过分析雾霾图像直方 图特征,提出采用灰度集中度法自适应计算去雾系数；然后,运用色阶自适应调整方法进行 输出图像的色彩调整；最后,通过开展对比实验,验证了本文算法的优越性。主客观 评价结果表明:本文方法无需人为设定去雾参数,具有较好的 鲁棒性,可适用于多种浓度、 各种场景雾霾图像的去雾处理,获取的图像清晰、色彩自然,对比度高。

摘要:针对低质量文档图像存在的背景渗透、页面污渍 、边缘大面积与文本相似的噪声等 现象,改进D-LinkNet框架,提出了一种融合多尺度特征(multiple scale feature)的低 质量文档图像二值化算法,简称为MD-LinkNet。该算法有两处改进,一是在编解码中间部 分 增加剩余多核池化(RMP)模块来通过四个池化操作以提取丰富的文档特征信息；二是将池 化后的低分辨率图像通过DUpsample而不是双线性插值进行上采样,结合了文档图像像素邻 域信息,将文档图像的全局与局部特征进行融合,提高了分割精度。实验结果表明,在2017 年和2018年国际文档图像二值化竞赛(DIBCO)数据集中,本文算法 的F值(F-measure)最 高分别达到了90.54、91.42,验证了所提出算 法在解决 多种复杂噪声背景的低质量文档图像下的鲁棒性,且相比其他最新经典算法效果较优。

摘要:针对人类视觉系统(HVS)特性在图像质量评价 研究中的不足,提出一种将HVS前端 感知特性和后端内推特性联合起来的图像质量评价方法。图像首先经由HVS前端感知特性提 取视觉多通道梯度特征显著图,然后再经由HVS后端内推机制对各视觉通道梯度特征信息进 行深度分解。针对HVS多通道评价的池化问题,构建BP神经网络预测模型,对基于三层视觉 梯度特征的多通道评价分别进行了融合。最后,通过设计自适应回归算法对各层视觉梯度特 征的模型融合评价从内层到外层逐层地进行了二次深度融合。实验结果表明,所提融合模型 明显提高了各个客观算法的各项评价指标水平,其中,均方根误差(root mean squared er ror,RMSE)小于3.4153,皮尔逊线性相关系数(pearson linear corr e lation coefficien t,PLCC)大于0.9900,斯皮尔曼排序相关系数(spearman rank order correlation coeff icient,SROCC)大于0.9725,所提方法的各项评价指标相对现有方法 具 有更高的水平和更好的稳定性。

摘要:在音频水印领域,嵌入大量水印而不影响宿主音 频的听觉质量,同时具有良好的鲁棒 性,仍然是一项具有挑战的工作。针对这一问题,本文提出了一种大容量,透明,鲁棒的音 频水印算法。首先对音频应用2级离散小波变换(DWT),并选取低频分量作奇异值分解(SV D),然后将水印嵌入在奇异值矩阵的非对角线元素中,可同时提高算法的透明性和嵌入容 量。另外,利用汉明码编码提升水印的鲁棒性和安全性。仿真实验结果表明,所提算法在平 均信噪比37.75 dB的情况下,可以达到5512 bps 的嵌入容量,对噪声添加、滤波、剪切、压缩等各种信号处理攻击具有良好的鲁棒性。