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结合引导滤波和卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合 被引量:19
1
作者 刘先红 陈志斌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1242-1253,共12页
为了解决红外与可见光图像融合时信息容易相互干扰、影响融合质量的问题,将引导滤波、高斯低通滤波与非下采样方向滤波器组相结合,提出一种新的图像融合方法。利用引导滤波和高斯低通滤波,将源图像分解为低频近似部分、强边缘部分和高... 为了解决红外与可见光图像融合时信息容易相互干扰、影响融合质量的问题,将引导滤波、高斯低通滤波与非下采样方向滤波器组相结合,提出一种新的图像融合方法。利用引导滤波和高斯低通滤波,将源图像分解为低频近似部分、强边缘部分和高频细节部分,并将高频细节部分进行非下采样方向滤波,进一步得到高频方向细节部分;对低频近似部分应用基于局部区域能量的融合规则,对强边缘部分提出一种基于卷积稀疏表示的融合规则,对高频方向细节部分提出改进的脉冲耦合神经网络的融合规则,得到相应的融合部分,并通过逆变换得到最终的融合图像。对多组红外与可见光图像的实验结果表明,算法得到的融合结果的主观视觉效果和客观评价指标均优于传统的图像融合方法,其客观评价指标中的标准差、信息熵、互信息、平均梯度和空间频率相比融合效果较好的基于离散小波变换和稀疏表示的融合方法平均提高20.28%、2.24%、47.41%、5.34%、8.02%。 展开更多
关键词 图像融合 边缘保持滤波 引导滤波 非下采样方向滤波器组 脉冲耦合神经网络 拉普拉斯能量和
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大间距多光轴一致性野外在线检测方法 被引量:13
2
作者 陈志斌 肖文健 +2 位作者 马东玺 范磊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期181-192,共12页
为满足现代复合光电系统多光轴一致性的在线检测需求,提出一种基于光学自动瞄准和惯性测量的大间距多光轴夹角测量方法。利用惯性传感器提供一个准确且可移动的基准坐标系,瞄准被测光轴并测量其在基准坐标系中的单位向量坐标,再由向量... 为满足现代复合光电系统多光轴一致性的在线检测需求,提出一种基于光学自动瞄准和惯性测量的大间距多光轴夹角测量方法。利用惯性传感器提供一个准确且可移动的基准坐标系,瞄准被测光轴并测量其在基准坐标系中的单位向量坐标,再由向量坐标计算光轴夹角,以此检测光轴一致性。构建了测量系统的原理样机,并采用蒙特卡罗法对其测量不确定度进行评定。对复合光电系统中激光测距机与红外热像仪的光轴一致性进行实际检测,实验结果表明,激光发射轴与瞄准轴的一致性测量误差为24.4″,红外热像仪光轴与瞄准轴的一致性测量误差为27.0″。采用移动测量的方式,扩大了测量范围、提高了测量效率,为野外环境下大间距多光轴一致性在线检测提供了一种有效的手段。 展开更多
关键词 测量 多光轴一致性 在线检测 大间距 惯性传感器
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二维振镜扫描系统调向误差分析 被引量:10
3
作者 陈志斌 范磊 +3 位作者 肖文健 肖程 张冬晓 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期180-186,共7页
对比分析现有光束扫描系统的优劣,提出采用二维振镜扫描系统作为多光谱集成靶标的光轴调向装置,光轴调向装置的调向精度影响多光谱集成靶标的校准精度。通过对二维振镜扫描系统调向误差进行分析,建立二维振镜扫描系统调向模型,并进行了... 对比分析现有光束扫描系统的优劣,提出采用二维振镜扫描系统作为多光谱集成靶标的光轴调向装置,光轴调向装置的调向精度影响多光谱集成靶标的校准精度。通过对二维振镜扫描系统调向误差进行分析,建立二维振镜扫描系统调向模型,并进行了二维振镜扫描系统调向误差测量实验。结果表明:二维振镜扫描系统的方位角误差和俯仰角误差小于8″,调向角误差小于9″,调向误差小于10″,能够满足多光谱集成靶标光轴调向精度要求。 展开更多
关键词 光轴调向 二维振镜扫描系统 误差分析 多光谱集成靶标
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大尺寸空间角测量技术进展及其分析 被引量:6
4
作者 陈志斌 肖文健 +3 位作者 马东玺 刘先红 肖程 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期407-414,共8页
随着大型装备制造工业飞速发展,其制造与装配等过程对大尺寸空间几何量的测量技术要求越来越高。为了分析大尺寸空间几何量测量中的空间角测量技术的发展,在综述5种传统大尺寸空间角测量方法的基础上,介绍了大尺寸空间角测量方面国内外... 随着大型装备制造工业飞速发展,其制造与装配等过程对大尺寸空间几何量的测量技术要求越来越高。为了分析大尺寸空间几何量测量中的空间角测量技术的发展,在综述5种传统大尺寸空间角测量方法的基础上,介绍了大尺寸空间角测量方面国内外相关研究的3种新的代表性成果。着重阐述了一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法,该方法将光电自准直跟踪技术与惯性测量技术有机结合,测量范围更大、便携性更强,特别适合外场条件下大尺寸空间角的快速测量。测试结果表明,目前其有效测量范围可达10m,测量精度为0.5°,同时还针对系统测量范围与测量精度的进一步提高提出了改进方案。 展开更多
关键词 角度测量 大尺寸 自准直 惯性基准
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Large-scale spatial angle measurement and the pointing error analysis 被引量:4
5
作者 肖文健 陈志斌 +3 位作者 马东玺 张勇 刘先红 《Optoelectronics Letters》 EI 2016年第3期229-232,共4页
A large-scale spatial angle measurement method is proposed based on inertial reference. Common measurement reter- ence is established in inertial space, and the spatial vector coordinates of each measured axis in iner... A large-scale spatial angle measurement method is proposed based on inertial reference. Common measurement reter- ence is established in inertial space, and the spatial vector coordinates of each measured axis in inertial space are measured by using autocollimation tracking and inertial measurement technology. According to the spatial coordinates of each test vector axis, the measurement of large-scale spatial angle is easily realized. The pointing error of tracking device based on the two mirrors in the measurement system is studied, and the influence of different installation errors to the pointing error is analyzed. This research can lay a foundation for error allocation, calibration and compensation for the measurement system. 展开更多
关键词 空间角度测量 指向误差 大尺度 误差分析 惯性测量 空间矢量 空间坐标 跟踪装置
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第二课堂助力立德树人——以无人机创新实践俱乐部为例
6
作者 李爱华 李灿 +1 位作者 张玉华 《中国教育技术装备》 2023年第21期152-154,共3页
第二课堂作为第一课堂的补充和延伸,在教学中发挥着重要的作用。以无人机创新实践俱乐部活动为例,挖掘第二课堂在立德树人方面的重要作用。实践表明:第二课堂拓展了育人的渠道,丰富了育人方法,拓展了育人维度,增强了思政效果,学员视野... 第二课堂作为第一课堂的补充和延伸,在教学中发挥着重要的作用。以无人机创新实践俱乐部活动为例,挖掘第二课堂在立德树人方面的重要作用。实践表明:第二课堂拓展了育人的渠道,丰富了育人方法,拓展了育人维度,增强了思政效果,学员视野得到扩展,综合能力得到大幅提升。 展开更多
关键词 第二课堂 立德树人 无人机 创新实践 俱乐部
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基于修正大气谱的湍流相位屏高精度生成方法 被引量:4
7
作者 张冬晓 陈志斌 +1 位作者 肖程 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期94-103,共10页
为了更准确地反映湍流的实际特征,在光波的大气传输模拟中应采用修正大气折射率谱模型.本文针对该谱模型提出了一种高精度湍流相位屏生成方法.通过改变模型在低频区的采样设置,实现了基于修正大气谱的湍流相位屏高精度生成.通过与原始FF... 为了更准确地反映湍流的实际特征,在光波的大气传输模拟中应采用修正大气折射率谱模型.本文针对该谱模型提出了一种高精度湍流相位屏生成方法.通过改变模型在低频区的采样设置,实现了基于修正大气谱的湍流相位屏高精度生成.通过与原始FFT法、次谐波法以及改进前的优化方法相比发现,本文提出的改进后的优化方法能将相位屏低频区域的最大相对误差从改进前的6.75%减小到1%,作为比较,原始FFT法在低频区的最大相对误差为22.99%,次谐波法为16.81%.利用该方法所生成的相位屏对高斯光束在湍流中的传输进行了模拟并对光束扩展和光束漂移等二阶统计特性进行了估计.结果表明,在弱扰动条件下,模拟结果和理论预测的结果是一致的;在强扰动条件下,随着距离的增加,模拟结果与理论结果偏差越来越大,其中光束扩展与理论预测的偏差最大可达6cm,而光束漂移可达1cm,这是由于理论模型无法预测漂移饱和现象而导致的.在与Von-Karman谱的模拟结果比较时发现,修正大气谱估计的光束扩展大于Von-Karman谱的估计且在光束漂移的预测中比Von-Karman谱更快的达到饱和,这正是修正大气谱高波数处存在"凸起"的结果.本文提出的方法生成的相位屏能够有效的表征实际大气的折射率扰动特性. 展开更多
关键词 大气湍流 湍流相位屏 长期光束扩展 短期光束扩展 光束漂移
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基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法 被引量:3
8
作者 张冬晓 陈志斌 +2 位作者 肖程 吴浩 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期148-155,共8页
本文提出了一种全新的相位屏生成方法,结合了经典快速傅里叶变换(FFT)模型与稀疏谱模型.经典的FFT模型由于低频成分的严重缺失,限制了其在高精度相位屏生成方面的应用,为此,本文将相位屏的低频部分单独提取出来,应用稀疏谱模型生成相应... 本文提出了一种全新的相位屏生成方法,结合了经典快速傅里叶变换(FFT)模型与稀疏谱模型.经典的FFT模型由于低频成分的严重缺失,限制了其在高精度相位屏生成方面的应用,为此,本文将相位屏的低频部分单独提取出来,应用稀疏谱模型生成相应的低频补偿屏,将二者相加后得到最终的精确相位屏.结果表明,补偿屏的模拟精度与低频采样点的分布有关,且存在一种最优分布使得最终的相位屏结构函数与理论结构函数的误差最小.为兼顾相位屏生成速度,本文选取了16个低频采样点,采样点位置由两个待定参数确定,并应用引力搜索算法对参数进行优化得到最终的低频采样点分布.仿真结果表明,该方法与传统低频补偿方法相比精度提高了1-2个数量级,且运算速度优于传统方法. 展开更多
关键词 大气光学 大气湍流 湍流相位屏
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大尺寸空间角测量系统光轴指向不确定度评定 被引量:3
9
作者 肖文健 马东玺 +3 位作者 陈志斌 张勇 肖程 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期230-236,共7页
由于被测对象相距较远,高精度的公共测量基准难以建立,因此大尺寸空间角测量的难度较大。为了解决大尺寸条件下空间角的现场测量问题,提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法。首先,阐述了大尺寸空间角的测量原理并且设计了测量系... 由于被测对象相距较远,高精度的公共测量基准难以建立,因此大尺寸空间角测量的难度较大。为了解决大尺寸条件下空间角的现场测量问题,提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法。首先,阐述了大尺寸空间角的测量原理并且设计了测量系统。然后,对测量系统中基于二维振镜的光轴指向不确定度进行了研究,重点分析了各类误差对光轴指向不确定度的影响。最后,利用蒙特卡洛仿真对各项误差所引起的光轴指向不确定度进行评定,为光轴跟踪装置的误差分配及其指向精度的现场评估等工作奠定了基础。 展开更多
关键词 大尺寸空间角 惯性测量 不确定度评定 蒙特卡洛
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基于二维振镜的多光谱集成靶标设计及应用 被引量:3
10
作者 陈志斌 范磊 +1 位作者 宋岩 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期187-192,共6页
为了提高基于二维振镜光轴平行性检测方法的检测精度,简化测量操作步骤,设计了一种基于二维振镜扫描系统的多光谱集成靶标。通过多光谱集成靶板与LED照明光源结合,解决一靶专用中需要频繁更换、反复调校靶板及光源的问题。利用二维振镜... 为了提高基于二维振镜光轴平行性检测方法的检测精度,简化测量操作步骤,设计了一种基于二维振镜扫描系统的多光谱集成靶标。通过多光谱集成靶板与LED照明光源结合,解决一靶专用中需要频繁更换、反复调校靶板及光源的问题。利用二维振镜进行十字分划中心对准,提高CCD检测方法的测量精度;采用像差优化的卡塞格林准直系统,改善十字分划成像质量。通过光轴平行性检测实验,多光谱集成靶标校准精度达到了0.10mard,该精度满足多光谱光电系统光轴平行性高精度和自动化检测的要求。 展开更多
关键词 光轴平行性 自动检测 二维振镜 卡塞格林准直系统
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基于热-力信息融合的智能漏钢预报技术研究 被引量:2
11
作者 张勇 《炼钢》 CAS 北大核心 2020年第4期65-69,共5页
通过连铸机拉钢过程中坯壳发生粘结、纵裂及异物卷入漏钢时坯壳特征、坯壳与钢板间温度及摩擦力特征变化,对热电偶信息源、热通量信息源及结晶器与坯壳间摩擦力、摩擦功信息源的特征变化建立基于热-力信息融合的智能漏钢预报系统。该漏... 通过连铸机拉钢过程中坯壳发生粘结、纵裂及异物卷入漏钢时坯壳特征、坯壳与钢板间温度及摩擦力特征变化,对热电偶信息源、热通量信息源及结晶器与坯壳间摩擦力、摩擦功信息源的特征变化建立基于热-力信息融合的智能漏钢预报系统。该漏钢预报系统漏钢预报的准确率由原系统的71.43%提高到90.28%。 展开更多
关键词 智能预报 漏钢 热-力信息融合
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压电式传感器精确测试低频振动实验研究 被引量:2
12
作者 张勇 《传感器世界》 2019年第12期24-28,共5页
重点研究适用测量中、高频的压电式加速度传感器、精确测试低频振动的连铸结晶器振动装置。通过调节信号发生器改变功率放大器输入信号的频率和幅值,进而改变标准振动台的振动频率和振幅。实验结果表明,普通的压电式加速度传感器可以用... 重点研究适用测量中、高频的压电式加速度传感器、精确测试低频振动的连铸结晶器振动装置。通过调节信号发生器改变功率放大器输入信号的频率和幅值,进而改变标准振动台的振动频率和振幅。实验结果表明,普通的压电式加速度传感器可以用于低频振动测试,对压电式加速度传感器进行振动频率为2Hz〜3Hz的标定,可以得到较好的振动测试效果。 展开更多
关键词 压电式传感器 测试 低频振动
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复合Ag/SiO_2正弦光栅基底SERS特性分析 被引量:2
13
作者 肖程 陈志斌 +1 位作者 张冬晓 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期59-74,共16页
当前微流控表面增强拉曼散射(SERS)检测领域常用的贵金属纳米颗粒溶胶单位体积内热点区域数量有限且热点区域范围较小,而贵金属纳米三维阵列结构加工时间长,成本高昂并存在"记忆效应"。本文提出了集成到微流道的复合Ag/SiO_2... 当前微流控表面增强拉曼散射(SERS)检测领域常用的贵金属纳米颗粒溶胶单位体积内热点区域数量有限且热点区域范围较小,而贵金属纳米三维阵列结构加工时间长,成本高昂并存在"记忆效应"。本文提出了集成到微流道的复合Ag/SiO_2正弦光栅SERS基底结构,可以利用激光干涉光刻技术进行制备,无需预制掩膜版,可实现大面积、低成本SERS基底简易快速制备。利用严格耦合波分析方法(RCWA)建立了复合正弦光栅表面电场增强数学评估模型,推导了表面等离子体共振(SPP)耦合吸收率数学模型,分析了入射光、复合正弦光栅结构与外界环境介电常数的优化匹配关系,得到了入射光785 nm条件下的最佳复合正弦光栅结构。通过制备加工并实验验证了复合正弦光栅的SERS性能,SERS增强因子(EF)能够达到10~4。 展开更多
关键词 RCWA 复合正弦光栅 SERS 微流控
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结晶器电磁制动技术的研究 被引量:1
14
作者 《冶金设备管理与维修》 2021年第3期55-58,61,共5页
在连铸生产过程中钢水通过中包水口进入结晶器内,钢水流股的流动形式对固相后的板坯质量影响较大。为提高板坯表面及内部质量,连铸冶金过程中采用结晶器电磁制动技术精准控制钢水流股的形式及流动速度,从而改善板坯表面及内部质量。
关键词 结晶器 电磁制动 板坯质量
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一种轻巧的液浮空间角靶标关键技术研究
15
作者 陈志斌 +1 位作者 肖文健 范磊 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第3期66-72,共7页
针对光电装备大轴间距多轴一致性检测中基准光轴漂移的问题,该文设计一种轻巧的液浮空间角靶标对基准轴空间姿态进行检测和补偿,以确保检测精度。该靶标采用靶板稳定技术与摄影测量技术有机结合,利用液浮靶标提供相对地球坐标系稳定的... 针对光电装备大轴间距多轴一致性检测中基准光轴漂移的问题,该文设计一种轻巧的液浮空间角靶标对基准轴空间姿态进行检测和补偿,以确保检测精度。该靶标采用靶板稳定技术与摄影测量技术有机结合,利用液浮靶标提供相对地球坐标系稳定的光轴漂移测量基准,再通过摄影测量方法解算基准轴的空间姿态,充分利用DSP的快速计算能力实现基准轴漂移的实时监测和大轴间距多轴一致性检测精度的修正。实验结果表明:该靶标的测量误差在仅有水平或方位姿态变化时控制在±6″以内,在水平、方位姿态同时变化时控制在±10″以内,能够高精度地检测基准轴的空间姿态变化,为光学动态对准大间距光轴夹角测量提供实时高精度校正。 展开更多
关键词 空间姿态 靶标 摄影测量 多轴一致性
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液浮靶标靶板的设计与实验
16
作者 陈志斌 刘先红 《光学仪器》 2016年第6期501-504,共4页
为了设计光轴一致性检测中用于基准光轴空间角监测的液浮空间角靶标,确定了液浮靶板选择原则。首先,利用流体力学对靶板在浮液中的横摇固有周期进行了分析;然后,结合谐振等相关知识,分析了靶板横摇固有周期与浮液震荡周期不同比值下,靶... 为了设计光轴一致性检测中用于基准光轴空间角监测的液浮空间角靶标,确定了液浮靶板选择原则。首先,利用流体力学对靶板在浮液中的横摇固有周期进行了分析;然后,结合谐振等相关知识,分析了靶板横摇固有周期与浮液震荡周期不同比值下,靶板的稳定情况;最后,确定了靶板横摇固有周期应大于浮液震荡周期的靶板选择原则。通过对不同厚度的圆柱形靶板及半球形靶板的分析,选择横摇固有周期较大的半球形靶板,并通过实验验证了所确定的靶板选择原则的正确性。 展开更多
关键词 光轴一致性 液浮靶标 横摇
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连铸结晶器铜板与坯壳间摩擦力的分析与研究
17
作者 《冶金设备管理与维修》 2021年第1期65-67,共3页
通过连铸机在生产过程中结晶器铜板与坯壳间摩擦力及摩擦功的分析与研究,得出其数学模型,并根据其特征值的变化预报粘结与裂纹漏钢。
关键词 连铸结晶器 摩擦力 摩擦功
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基于靶标辐射元的IR-JST温度反演方法研究
18
作者 张冬晓 陈志斌 +1 位作者 肖程 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1070-1075,共6页
红外成像干扰模拟靶标(JST)用以在红外成像导引系统(IRIGS)抗干扰性能测试中为IRIGS提供干扰源,目前普遍采用的数字仿真法受仿真精度的制约不能准确的模拟各类干扰源,为此本文提出了一种基于热电器件阵列的红外成像干扰模拟靶标生成方... 红外成像干扰模拟靶标(JST)用以在红外成像导引系统(IRIGS)抗干扰性能测试中为IRIGS提供干扰源,目前普遍采用的数字仿真法受仿真精度的制约不能准确的模拟各类干扰源,为此本文提出了一种基于热电器件阵列的红外成像干扰模拟靶标生成方法。但是实验中发现在热像仪温度反演过程中,利用传统的黑体定标方法将引入发射率补偿误差,并且随着工作时间的增加,热像仪发生温度漂移现象,严重的影响了热像仪温度反演精度。针对以上问题,提出了一种基于靶标敏感单元的热像仪标定方法及漂移补偿算法,实验结果表明,该方法能够使热像仪温度反演误差由7℃降低至0.5℃。 展开更多
关键词 红外成像制导系统 抗干扰性能 红外成像干扰模拟靶标 温度反演 靶标辐射元
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