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光子晶体光纤非线性光学研究新进展 被引量：72
1
作者 王清月 胡明列 柴路 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期57-66,共10页
光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了... 光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况,重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 无截止单模 色散 非线性 飞秒激光
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物体三维信息测量技术综述 被引量：55
2
作者 孙宇臣 葛宝臻 张以谟 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期248-254,共7页
分类讨论了物体三维信息测量中所用的技术,介绍了各种技术的基本原理及其特点,并给出了应用实例,指出物体三维信息测量技术、数据处理技术以及特征提取技术的有机结合是实现各种测量技术广泛应用的重要基础。
关键词 三维测量 特征提取 数据处理 相位测量 激光扫描 非接触测量
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畸变汽车牌照图像的空间校正 被引量：34
3
作者 郝永杰 刘文耀 路烁 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期417-420,共4页
首先针对我国汽车牌照的常规模式 ,提出了用Hough变换提取牌照边框参数的方法 ,进而求得汽车牌照四边形区域 4个顶点的坐标 ,并且给出了利用对极坐标参数表示的直线进行Hough变换的具体途径。然后 ,根据畸变牌照的 4个顶点和归一化汽车... 首先针对我国汽车牌照的常规模式 ,提出了用Hough变换提取牌照边框参数的方法 ,进而求得汽车牌照四边形区域 4个顶点的坐标 ,并且给出了利用对极坐标参数表示的直线进行Hough变换的具体途径。然后 ,根据畸变牌照的 4个顶点和归一化汽车牌照图像的 4个顶点之间的一一对应关系 ,求解双线性空间变换方程 ,进而对畸变图像进行校正。最后给出了一种图像毛刺的剔除方法。实验表明 。 展开更多
关键词 畸变汽车牌照图像 空间校正 图像处理 HOUGH变换 图像识别 图像归一化
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基于主成分分析的结构光条纹中心提取方法 被引量：61
4
作者 蔡怀宇 冯召东 黄战华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期270-275,共6页
条纹中心提取是线结构光表面形貌测量的关键问题,提出一种基于主成分分析方法实现结构光条纹中心提取的方法。利用大津阈值法提取图像的感兴趣区域(ROI),在经两次高斯卷积得到条纹的梯度分布的基础上确定条纹中心的初始位置,利用主成分... 条纹中心提取是线结构光表面形貌测量的关键问题,提出一种基于主成分分析方法实现结构光条纹中心提取的方法。利用大津阈值法提取图像的感兴趣区域(ROI),在经两次高斯卷积得到条纹的梯度分布的基础上确定条纹中心的初始位置,利用主成分分析来确定这些点上法线方向;以初始位置为基准点,对条纹的灰度分布函数在法线方向进行二阶泰勒展开求得条纹中心的精确位置。实验结果表明,该算法具有速度快、精度高等特点,相对Steger算法,均方误差(MSE)小于0.003 pixel,速度提高了近3倍。该方法能够实现结构光条纹中心线的快速高精度提取,为结构光视觉检测的实时应用奠定了基础。 展开更多
关键词 测量 形貌检测 线结构光 中心提取 主成分分析
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基于激光三维扫描的人体特征尺寸测量 被引量：51
5
作者 田庆国 葛宝臻 +2 位作者 杜朴 郁道银 吕且妮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期84-88,共5页
提出了一种利用三维人体点云数据测量人体关键尺寸的方法。应用线结构光激光三维扫描仪对特定站姿的人体进行扫描,获得完整三维人体点云。根据人体视线和脚尖的同向性及两腿的自然分开特征,对点云进行方位调整,使人体朝向z轴正方向。利... 提出了一种利用三维人体点云数据测量人体关键尺寸的方法。应用线结构光激光三维扫描仪对特定站姿的人体进行扫描,获得完整三维人体点云。根据人体视线和脚尖的同向性及两腿的自然分开特征,对点云进行方位调整,使人体朝向z轴正方向。利用手动删除和最大连通域删除相结合删除噪声点。确定人体的6个特征点和20个特征平面,分别应用对应截面y坐标差值法测量长度尺寸,凸壳法测量截面周长,测量了34个人体关键长度和周长,对影响测量精度的因素进行了分析。结果表明,典型尺寸测量误差小于3%,可满足人类工效学等领域快速测量人体特征尺寸的要求。 展开更多
关键词 人体尺寸 测量 凸壳法 三堆点云 激光三维扫描
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多孔微结构光纤中飞秒激光脉冲超连续谱的产生 被引量：35
6
作者 李曙光 冀玉领 +7 位作者 周桂耀 侯蓝田 王清月 胡明列 栗岩峰 魏志义 张军 刘晓东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期478-483,共6页
报道了利用 80 0nm飞秒激光脉冲在多孔微结构光纤中产生超连续谱展宽的现象 ,连续谱展宽范围为 4 4 0—890nm .基于标量波近似理论对微结构光纤包层的有效折射率和基模的有效面积以及光纤的色散特性进行了计算 ,发现微结构光纤具有特殊... 报道了利用 80 0nm飞秒激光脉冲在多孔微结构光纤中产生超连续谱展宽的现象 ,连续谱展宽范围为 4 4 0—890nm .基于标量波近似理论对微结构光纤包层的有效折射率和基模的有效面积以及光纤的色散特性进行了计算 ,发现微结构光纤具有特殊的控制色散和波导特性的能力 ,对超连续谱展宽的机理进行了初步解释 .本文的理论分析和实验结果有较好的一致性 。 展开更多
关键词 多孔微结构光纤 飞秒激光脉冲 超连续谱 有效折射率 色散 连续谱展宽 有效折射率 光子晶体光纤
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基于激光雷达和相机信息融合的目标检测及跟踪 被引量：41
7
作者 常昕 陈晓冬 +2 位作者 张佳琛 汪毅 蔡怀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期85-95,共11页
环境感知系统是智能车辆的重要组成部分,它主要是指依赖于车载传感器对车辆周围环境进行探测。为了保证智能车辆环境感知系统的准确性和稳定性,有必要使用智能车辆车载传感器来检测和跟踪可通行区域的目标。本文提出一种基于激光雷达和... 环境感知系统是智能车辆的重要组成部分,它主要是指依赖于车载传感器对车辆周围环境进行探测。为了保证智能车辆环境感知系统的准确性和稳定性,有必要使用智能车辆车载传感器来检测和跟踪可通行区域的目标。本文提出一种基于激光雷达和摄像机信息融合的目标检测和跟踪算法,采用多传感器信息融合的方式对目标进行检测和跟踪。该算法利用激光雷达点云数据聚类方法检测可通行区域内的物体,并将其投射到图像上,以确定跟踪对象。在确定对象后,该算法利用颜色信息跟踪图像序列中的目标,由于基于图像的目标跟踪算法很容易受到光、阴影、背景干扰的影响,该算法利用激光雷达点云数据在跟踪过程中修正跟踪结果。本文采用KITTI数据集对算法进行验证和测试,结果显示,本文提出的目标检测和跟踪算法的跟踪目标平均区域重叠为83.10%,跟踪成功率为80.57%,与粒子滤波算法相比,平均区域重叠提高了29.47%,跟踪成功率提高了19.96%。 展开更多
关键词 目标检测 目标跟踪 智能车辆 激光点云
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虹膜图像预处理算法研究 被引量：27
8
作者 薛白 刘文耀 +1 位作者 王金涛 左坤隆 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期741-744,共4页
针对目前已有的虹膜图像预处理算法的局限性,提出了一套新型的虹膜图像预处理算法。此算法对虹膜图像进行了精确的定位,使定位后的虹膜图像具有旋转、平移和尺度的不变性。在完全相同的实验条件下,运用MATLAB软件对104个虹膜图像组成的... 针对目前已有的虹膜图像预处理算法的局限性,提出了一套新型的虹膜图像预处理算法。此算法对虹膜图像进行了精确的定位,使定位后的虹膜图像具有旋转、平移和尺度的不变性。在完全相同的实验条件下,运用MATLAB软件对104个虹膜图像组成的虹膜数据库进行预处理,本算法只需要7min50s的运行时间,而当前最流行的Daugman的算法大约需要1h,从而证明了本方法的运行速度约为Daugman方法的8倍,克服了当前流行算法计算量过大的问题。 展开更多
关键词 虹膜识别 预处理 定位 MATLAB软件 图像归一化 图像增强
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智能驾驶车载激光雷达关键技术与应用算法 被引量：38
9
作者 陈晓冬 张佳琛 +3 位作者 庞伟凇 艾大航 汪毅 蔡怀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期28-40,共13页
随着全球智能驾驶进入产业化与商业化的准备期,车载激光雷达凭借其优异性能已成为不可或缺的环境感知传感器并在硬件技术和应用算法上得到迅猛发展。文章以激光雷达扫描方式及相关技术为切入点对智能驾驶车载激光雷达硬件关键技术进行... 随着全球智能驾驶进入产业化与商业化的准备期,车载激光雷达凭借其优异性能已成为不可或缺的环境感知传感器并在硬件技术和应用算法上得到迅猛发展。文章以激光雷达扫描方式及相关技术为切入点对智能驾驶车载激光雷达硬件关键技术进行了介绍,分别讨论了机械式、混合式和全固态车载激光雷达的原理、特点及现状;以智能驾驶应用任务为导向,对点云分割、目标跟踪与识别、即时定位与地图重建这三类车载激光雷达应用算法进行了归纳总结。分析可见,车载激光雷达为降低成本、提升性能、满足智能驾驶需求将进一步走向固态化、智能化和网络化;应用算法研究的追求目标则是实时、高效和可靠。 展开更多
关键词 智能驾驶 车载激光雷达 扫描方式 雷达点云应用算法
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用大模场光子晶体光纤获得高功率飞秒激光 被引量：33
10
作者 王清月 胡明列 +5 位作者 宋有建 刘庆文 刘博文 张弛 李毅 柴路 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1603-1606,共4页
最近许多实验结果表明掺Yb光纤在提高输出功率方面还有很大潜力,而且由于大模面积光子晶体光纤的使用,飞秒光纤激光器的输出已经可以与传统飞秒固体激光器相比拟。报道了利用掺Yb的保偏型大模面积光子晶体光纤进行锁模和放大方面取得的... 最近许多实验结果表明掺Yb光纤在提高输出功率方面还有很大潜力,而且由于大模面积光子晶体光纤的使用,飞秒光纤激光器的输出已经可以与传统飞秒固体激光器相比拟。报道了利用掺Yb的保偏型大模面积光子晶体光纤进行锁模和放大方面取得的实验结果,光子晶体光纤振荡级输出重复频率为51 MHz,脉冲宽度为450 fs,平均功率为2 W的飞秒激光,对应单脉冲能量40 nJ;同时利用国产双包层大模面积光纤进行了放大实验,在平均功率为毫瓦量级的种子光脉冲输入情况下,获得了103增益。 展开更多
关键词 光纤光学 大模场面积光子晶体光纤 光纤激光器 光纤放大器 锁模 飞秒
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一种用于电力系统谐波与间谐波分析的超分辨率算法 被引量：33
11
作者 李晶 裴亮 +1 位作者 郁道银 曹茂永 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第15期35-39,共5页
文中总结了经典DFT方法的缺陷,将现代谱估计理论引入电力系统谐波、间谐波分析领域,详细讨论了基于子空间分解的Min-Norm算法原理,针对其估计性能受噪声影响大的缺点,提出了基于互相关的互谱Min-Norm算法,利用白噪声序列的独立性及互相... 文中总结了经典DFT方法的缺陷,将现代谱估计理论引入电力系统谐波、间谐波分析领域,详细讨论了基于子空间分解的Min-Norm算法原理,针对其估计性能受噪声影响大的缺点,提出了基于互相关的互谱Min-Norm算法,利用白噪声序列的独立性及互相关运算有效地抑制了噪声对算法的影响,并将其用于电力系统谐波、间谐波分析。仿真结果表明该算法不仅具有超分辨率特性,而且可在低信噪比环境中获得高分辨率、高精度、高稳定性的谐波、间谐波分析结果,具有经典DFT方法无可比拟的优越性,可推广应用于电力系统谐波、间谐波测量领域。 展开更多
关键词 电力系统 间谐波 互谱估计 奇异值分解 子空间分解 最小范数
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基于共面点直接线性变换的摄像机畸变校正 被引量：30
12
作者 葛宝臻 李晓洁 邱实 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期488-494,共7页
直接线性变换(DLT)是基于理想的透视变换模型,通过求解线性方程组得到二维(2D)图像坐标与三维(3D)世界坐标的映射关系矩阵,该方法具有求解简单、速度快等优点,但没有考虑透镜畸变的影响。为了达到既求解简单又能校正畸变的目的,在采用... 直接线性变换(DLT)是基于理想的透视变换模型,通过求解线性方程组得到二维(2D)图像坐标与三维(3D)世界坐标的映射关系矩阵,该方法具有求解简单、速度快等优点,但没有考虑透镜畸变的影响。为了达到既求解简单又能校正畸变的目的,在采用共面点线性求解的基础上充分考虑透镜畸变的影响,在根据摄像机的信息确定参数初值后,通过最小二乘优化算法修正变换矩阵及畸变系数,得到了最佳参数值,并采用不同位置分布的数据点对,验证了该方法标定的畸变系数具有相对独立性。最后,利用求得的畸变系数对摄像机获得的方格图像进行校正,校正后图像的变形有了明显的改善,证明了本方法的有效性。 展开更多
关键词 图像处理 畸变校正 最小二乘法 共面点 直接线性变换
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图像识别技术在零件装配自动识别中的应用 被引量：26
13
作者 查英 刘铁根 杜东 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期178-179,185,共3页
针对工业装配生产线的自动装配问题,基于机器视觉技术,采用图像处理的方法识别定位工件。考虑透镜的径向一阶畸变,采用RAC两步标定法标定摄像机参数,并在线对该文的方法进行了验证。实验结果表明,该方法能够获得很好的识别效果,达到一... 针对工业装配生产线的自动装配问题,基于机器视觉技术,采用图像处理的方法识别定位工件。考虑透镜的径向一阶畸变,采用RAC两步标定法标定摄像机参数,并在线对该文的方法进行了验证。实验结果表明,该方法能够获得很好的识别效果,达到一般装配作业的实时性和精度要求。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 物体识别 自动装配
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基于活动外观模型的人脸表情分析与识别 被引量：19
14
作者 左坤隆 刘文耀 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期853-857,共5页
分析了用活动外观模板(AAM)提取的人脸表情特征来进行人脸表情识别(FER)的可行性,尝试了以此特征向量为基础的FER。根据人脸图像的特点,先用特征眼的方法定位眼睛区域,再采用AAM的优化算法获取新对象的特征,缩短了AAM方法定位新对象的... 分析了用活动外观模板(AAM)提取的人脸表情特征来进行人脸表情识别(FER)的可行性,尝试了以此特征向量为基础的FER。根据人脸图像的特点,先用特征眼的方法定位眼睛区域,再采用AAM的优化算法获取新对象的特征,缩短了AAM方法定位新对象的优化时间,提高了定位的准确度。采用秩相关分析和非度量多维标度(nMDS)等多变量统计学方法分析得出AAM方法提取的表情特征能够很好地表达表情的变化,并构造了神经网络分类器对人脸表情图像进行识别实验,得到93.5%的识别率。 展开更多
关键词 人脸表情识别 活动外观模板 多变量统计 人工神经网络
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光学相干层析无创血糖检测中相关性分析及标定 被引量：29
15
作者 苏亚 孟卓 +3 位作者 王龙志 于海民 刘铁根 姚晓天 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期133-138,共6页
在光学相干层析无创血糖检测中,由于人体皮肤各层组织物质分布并不均匀,且不同种类组织对于血糖变化的相关性也并不一致,因此如何正确地选择皮肤内部用于标定的组织相关区域,最大限度地排除来自皮肤其他层组织无关信号的干扰成为亟需解... 在光学相干层析无创血糖检测中,由于人体皮肤各层组织物质分布并不均匀,且不同种类组织对于血糖变化的相关性也并不一致,因此如何正确地选择皮肤内部用于标定的组织相关区域,最大限度地排除来自皮肤其他层组织无关信号的干扰成为亟需解决的问题之一。通过研究皮肤内部不同深度区域的组织散射系数与血糖变化的相关性,提出一种相关性标定分析算法,利用此算法可以得到皮肤散射系数与血糖变化最相关的组织区域来进行标定,消减了背景噪声以及皮肤内与血糖无关组织层信号的干扰。此算法有利于提高血糖值的预测精度,对于光学相干层析无创血糖检测的研究具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 医用光学 光学相干层析 无创血糖检测 标定 相关性分析
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基于优化DBSCAN算法的激光雷达障碍物检测 被引量：28
16
作者 蔡怀宇 陈延真 +1 位作者 卓励然 陈晓冬 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期77-84,共8页
在激光雷达障碍物检测中,由于数据密度分布不均匀,传统DBSCAN聚类算法无法同时对近距离和远距离目标实现良好聚类,容易导致漏检和误检。为了解决这个问题,改进了传统DBSCAN算法聚类邻域半径ε参数的选值方法,不同于传统DBSCAN算法在聚... 在激光雷达障碍物检测中,由于数据密度分布不均匀,传统DBSCAN聚类算法无法同时对近距离和远距离目标实现良好聚类,容易导致漏检和误检。为了解决这个问题,改进了传统DBSCAN算法聚类邻域半径ε参数的选值方法,不同于传统DBSCAN算法在聚类过程中使用统一的聚类邻域半径,而是调整为根据目标距离变化而变化的自适应聚类邻域半径。首先根据激光雷达扫描线分布求出相邻两条扫描线的间距建立ε^*列表,然后依据每个扫描点的坐标值在列表中查找出对应的列表值,最后通过线性插值法确定对应的邻域半径。福特数据集的实验结果表明,优化之后的DBSCAN算法无论是对近距离目标还是远距离目标,其聚类效果均得到明显改善。与传统算法相比,障碍物检测正检率提高了17.52%。 展开更多
关键词 障碍物检测 聚类 DBSCAN 算法 邻域半径
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全固化可调谐Yb∶YAG激光器 被引量：14
17
作者 张丽哲 戴建明 +7 位作者 张伟力 路鑫超 王勇 赵江山 柴路 王清月 邓佩珍 陈伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期873-876,共4页
实现了半导体激光器抽运的全固化Yb∶YAG激光器的可调谐运转 ,当吸收抽运功率为 90 0mW时 ,在中心波长 10 49 5nm处得到 6 6mW的连续激光输出。采用 1%的输出耦合镜时单侧抽运阈值为 410mW ,双侧抽运阈值为380mW ,斜率效率为 12 7%。... 实现了半导体激光器抽运的全固化Yb∶YAG激光器的可调谐运转 ,当吸收抽运功率为 90 0mW时 ,在中心波长 10 49 5nm处得到 6 6mW的连续激光输出。采用 1%的输出耦合镜时单侧抽运阈值为 410mW ,双侧抽运阈值为380mW ,斜率效率为 12 7%。对该激光器的可调谐特性进行了详细的研究 ,得到 10 30 5～ 10 5 5 5nm范围内的连续可调谐。 展开更多
关键词 半导体激光器 全固化 YB:YAG激光器 可调谐
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医用电子内窥镜成像系统的研制 被引量：23
18
作者 陈晓冬 郁道银 +1 位作者 宋玲玲 刘琳波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1047-1051,共5页
利用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,研制了医用电子内窥镜的成像系统。主要包括4个部分:光学成像系统,CCD驱动、图像采集、编码电路(驱动CCD、控制图像采集与编码),彩色图像畸变实时校正系统(用于实时在线校正内窥镜光学系统的畸... 利用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,研制了医用电子内窥镜的成像系统。主要包括4个部分:光学成像系统,CCD驱动、图像采集、编码电路(驱动CCD、控制图像采集与编码),彩色图像畸变实时校正系统(用于实时在线校正内窥镜光学系统的畸变),视频驱动亮度控制系统(调节光源的发光亮度)。最终研制成具有高分辨率(702×576)彩色图像畸变实时校正功能的医用电子内窥镜系统。 展开更多
关键词 电子内窥镜 图像采集 实时畸变校正 视频驱动 亮度控制
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基于差分图像的运动目标跟踪与分割方法的应用研究 被引量：14
19
作者 张昊 黄战华 +3 位作者 郁道银 蔡怀宇 阎斌贝 赵成效 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期565-567,共3页
提出了一种基于差分图像运动检测和轮廓提取的跟踪与分割图像的方法。该方法首先从初始图像中提取目标的轮廓,然后利用相邻帧之间的差分图像初步确定目标在每帧图像中的粗略位置,最后把从上一帧图像中得到的目标轮廓置于该位置,并作为... 提出了一种基于差分图像运动检测和轮廓提取的跟踪与分割图像的方法。该方法首先从初始图像中提取目标的轮廓,然后利用相邻帧之间的差分图像初步确定目标在每帧图像中的粗略位置,最后把从上一帧图像中得到的目标轮廓置于该位置,并作为轮廓提取的初始值,由此可得到对目标的准确分割。 展开更多
关键词 目标跟踪与分割 差分图像 轮廓提取
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变折射率介质中光线追迹通用算法的研究 被引量：21
20
作者 黄战华 程红飞 +2 位作者 蔡怀宇 赵海山 张尹馨 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期589-592,共4页
基于几何光学的光线折射和反射原理提出了变折射率介质中的光线追迹算法,给出了在光线追迹过程中进行递推的反射光线和折射光线的方向余弦方程;解决了空间中法线的确定和光线回转等问题。最后通过对多种不同的存在解析解的特殊折射率分... 基于几何光学的光线折射和反射原理提出了变折射率介质中的光线追迹算法,给出了在光线追迹过程中进行递推的反射光线和折射光线的方向余弦方程;解决了空间中法线的确定和光线回转等问题。最后通过对多种不同的存在解析解的特殊折射率分布的数值解值和解析解值的比较,验证了算法的正确性,并且讨论了应用算法时应该注意的问题和算法中还有待解决的问题。该算法不但具有广泛的适用性,基本不受折射率分布的制约,而且其数值解精度达10-5。该算法在变折射率介质的光学设计和空间成像补偿等方面有着广阔的应用前景。 展开更多
关键词 几何光学 折射率 通用算法 光线追迹 方向余弦
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