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基于单目线激光多模态融合的系统应用研究
1
作者 杨成禹 何琦 +1 位作者 艾广燚 韩冬 《激光与红外》 北大核心 2026年第1期31-37,共7页
针对高精度激光三维扫描在复杂工业场景中的应用需求,本文提出偏振-线激光融合重建在一维移动扫描系统和转台旋转扫描系统中解决了高反射表面(如工业零件、抛光金属、釉面陶瓷)导致的激光散射和重建失真。在激光器传感器和CMOS工业相机... 针对高精度激光三维扫描在复杂工业场景中的应用需求,本文提出偏振-线激光融合重建在一维移动扫描系统和转台旋转扫描系统中解决了高反射表面(如工业零件、抛光金属、釉面陶瓷)导致的激光散射和重建失真。在激光器传感器和CMOS工业相机端前加入旋转偏振片捕捉多角度偏振信息。通过偏正特性区分镜面反射与漫反射,修正三维坐标。采用自适应曝光控制模块降低过曝区域影响,融合多模态图像数据提升特征提取精度,引入反射抑制算法优化点云重建。实验表明,该方法在金属工件、镜面陶瓷等典型高反光物体上的重建误差亚毫米级。 展开更多
关键词 线激光 三维重建 激光投影
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基于改进Chahine算法的水下气泡激光衍射分布反演技术
2
作者 张宇 种慧琪 +2 位作者 张进 吴羽 芮小博 《红外与激光工程》 北大核心 2026年第1期212-224,共13页
舰船在航行过程中会产生一条绵延数公里的尾流带,不同排水量、航行速度的舰船产生的尾流气泡大小分布不同,因此可以用于舰船的识别与追踪。针对传统光散射反演方法存在病态性及噪声敏感问题,提出一种基于自适应正则化算子的改进Chahine... 舰船在航行过程中会产生一条绵延数公里的尾流带,不同排水量、航行速度的舰船产生的尾流气泡大小分布不同,因此可以用于舰船的识别与追踪。针对传统光散射反演方法存在病态性及噪声敏感问题,提出一种基于自适应正则化算子的改进Chahine算法,通过构造自适应正则化矩阵,保留较大奇异值并修正较小奇异值,以提升气泡分布反演的稳定性和抗噪性。搭建了一套用于气泡分布反演的水下激光衍射装置,实验采用气泡机模拟舰船尾流气泡幕。结合仿真与实验验证方法有效性。仿真结果表明:在高噪声干扰下,文中算法对正态分布和Rosin–Rammler分布气泡的反演相对均方根误差分别为7.95%和9.70%,具有相对较好的反演效果;实验结果表明:改进算法对标准颗粒反演误差为2.39%,误差较小,证明了激光衍射装置的有效性,通过对气泡群进行反演,证明了改进算法的可行性。改进算法通过自适应正则化策略有效抑制噪声干扰,提高了反演结果的稳定性,为高噪声环境下舰船尾流气泡分布反演提供了可靠的解决方案。 展开更多
关键词 水下探测 改进Chahine算法 自适应正则化 激光衍射 气泡分布
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基于分层超点自注意力模型的自动驾驶3维语义分割研究
3
作者 杜荣华 李宗 +5 位作者 张金来 尹潜 段腾 李康成 刘文正 高凯 《激光技术》 北大核心 2026年第1期9-21,共13页
为了解决自动驾驶车辆语义分割时的物体边界划分模糊和全局语义混淆的问题,提出了一种基于分层超点自注意力模型的层级融合点云语义分割方法。其中边界轮廓增强模块通过多尺度卷积增强边界特征,双重注意力机制通过局部与全局建模超点特... 为了解决自动驾驶车辆语义分割时的物体边界划分模糊和全局语义混淆的问题,提出了一种基于分层超点自注意力模型的层级融合点云语义分割方法。其中边界轮廓增强模块通过多尺度卷积增强边界特征,双重注意力机制通过局部与全局建模超点特征的坐标差异和长依赖关系、层级融合机制融合邻近层超点细粒度特征和拓扑关系;在S3DIS、KITTI-360和DALES 3个大规模点云数据集进行了大量实验和可视化对比。结果表明,采用该方法在3个数据集上分别获得67.6%、61.7%和79.2%的高平均交并比,推理时间为1.8 s。该方法可显著提升点云分割精度并且具有良好的鲁棒性和推理效率,为车辆在多个驾驶场景下提供准确的语义信息,为后续高精地图定位等工作提供了重要的语义支撑。 展开更多
关键词 激光技术 点云分割 自注意力 自动驾驶感知
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基于激光雷达的飞机尾涡反演方法改进研究
4
作者 魏志强 杨宪康 《激光与红外》 北大核心 2026年第2期211-219,共9页
针对激光雷达径向分辨率偏大、致使尾涡反演精度偏低的问题。通过三次插值和三次样条插值在激光雷达距离门之间按照密度1、2、4、8 m对尾涡径向风场进行插值,并使用梯度法反演涡核位置;然后对梯度法进行改进,在各个距离门的梯度绝对值... 针对激光雷达径向分辨率偏大、致使尾涡反演精度偏低的问题。通过三次插值和三次样条插值在激光雷达距离门之间按照密度1、2、4、8 m对尾涡径向风场进行插值,并使用梯度法反演涡核位置;然后对梯度法进行改进,在各个距离门的梯度绝对值最大值之间使用三次插值和三次样条插值按照密度1、2、4、8 m进行插值。最后提出了基于三次样条插值的分辨率提升方法,通过改进梯度法提高了涡核识别准确度。研究表明,三次样条插值较三次插值对尾涡数据吻合程度更高;在算例中,三次插值涡核位置最高修正率为20%~35%,三次样条插值涡核位置最高修正率为39%~71%;比较尾涡径向风场插值算法和改进梯度法识别涡核的效率,改进梯度法较尾涡径向风场插值算法所用时间提高了82%。 展开更多
关键词 尾涡参数反演 涡核位置估算 激光雷达 飞机尾流 尾涡流场仿真
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球墨铸铁表面激光熔覆工艺优化及形貌预测模型研究
5
作者 慕松 袁佳程 +2 位作者 阴佳琦 韩帅 王璟鹏 《应用激光》 北大核心 2026年第2期11-21,共11页
球墨铸铁表面激光熔覆层形貌是多输入多输出耦合控制的结果,但相关研究在熔覆层形貌及多目标优化方面仍相对缺乏。提出一种响应面法与多目标粒子群算法相结合的激光熔覆工艺参数优化方法。设计三因素三水平正交实验,并采用响应面法建立... 球墨铸铁表面激光熔覆层形貌是多输入多输出耦合控制的结果,但相关研究在熔覆层形貌及多目标优化方面仍相对缺乏。提出一种响应面法与多目标粒子群算法相结合的激光熔覆工艺参数优化方法。设计三因素三水平正交实验,并采用响应面法建立工艺参数与熔覆层形貌指标的数学模型,以激光功率、扫描速度和送粉速率为输入变量,以熔覆层高度和润湿角为指标,结合多目标粒子群优化算法,同时优化两个熔覆层形貌指标,并对预测精度进行了分析。研究结果表明,熔覆层形貌受多个工艺参数相互作用影响,熔覆层高度与送粉速率和激光功率呈正相关,但与扫描速度呈负相关;润湿角与激光功率和扫描速度呈正相关,但与送粉速率呈负相关。因此,利用多目标粒子群算法同时优化预测熔覆层高度和润湿角,使得润湿角预测误差小于8%,熔覆层高度预测误差小于10%,有效控制熔覆层形貌,抑制界面白口化,使熔覆层硬度控制在450 HV以内。研究结果为球墨铸铁表面激光熔覆层形貌预测提供了理论参考依据。 展开更多
关键词 激光熔覆 球墨铸铁 多目标粒子群 响应面法 工艺优化
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毫米波非球形冰晶粒子双偏振散射特性研究
6
作者 王金虎 孙孟奇 +1 位作者 严逸帆 武宸宇 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第2期65-72,共8页
传统Mie散射理论基于球形粒子假设,难以精准描述大气非球形冰晶的散射行为,现有研究多局限于94 GHz单频率,缺乏毫米波/亚毫米波宽频段双偏振参数量化,制约偏振雷达气象探测精度。探究六角棱柱、六角平板等六种典型非球形冰晶在35、94、... 传统Mie散射理论基于球形粒子假设,难以精准描述大气非球形冰晶的散射行为,现有研究多局限于94 GHz单频率,缺乏毫米波/亚毫米波宽频段双偏振参数量化,制约偏振雷达气象探测精度。探究六角棱柱、六角平板等六种典型非球形冰晶在35、94、140、220 GHz的双偏振散射特性,量化差分反射率因子(ZDR)、线性退极化比(LDR)对粒子形状与取向的响应。采用离散偶极子近似法(DDA)、时域有限差分法(FDTD),结合XFDTD、HFSS验证。结果显示:除聚合体外,DDA计算后向散射截面与商用软件误差≤1.5 dB;小粒子(等效半径<100μm)反射率对波长不敏感,大粒子呈形状相关共振且共振位置随波长右移;六角平板ZDR变化最广(9 dB至–9 dB),轴对称粒子LDR集中于–40 dB至–50 dB。双偏振参数可降低对粒子尺寸的依赖,提升宽频段冰晶识别精度,为毫米波/亚毫米波偏振雷达云微物理探测提供理论支撑。 展开更多
关键词 非球形冰晶粒子 双偏振散射 离散偶极子近似 毫米波 差分反射率因子
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基于三维激光虚拟成像的人物形态重构方法
7
作者 范宏倩 《激光杂志》 北大核心 2026年第1期252-258,共7页
为了实现人物形态的高质量重构,提出基于三维激光虚拟成像的人物形态重构方法。利用三维激光虚拟成像技术生成人物形态图像,获取目标人物的初始信息。通过滤波、明暗恢复等步骤,提升初始图像的生成质量,从轮廓、深度等方面提取人物形态... 为了实现人物形态的高质量重构,提出基于三维激光虚拟成像的人物形态重构方法。利用三维激光虚拟成像技术生成人物形态图像,获取目标人物的初始信息。通过滤波、明暗恢复等步骤,提升初始图像的生成质量,从轮廓、深度等方面提取人物形态特征节点,根据特征点匹配结果,通过人物形态轮廓重构、曲面重构、渲染输出等步骤,得出人物形态重构结果。通过与传统重构方法的对比,发现优化设计方法得出的重构人物形态误差更小、表面信噪比更大,且人物重构视觉效果更优。 展开更多
关键词 三维激光成像 虚拟成像 人物形态 形态重构 图像处理
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基于偏振光成像技术的机械零件早期损伤检测研究
8
作者 贾全忠 孟祥斌 《激光杂志》 北大核心 2026年第2期222-227,共6页
为了解损伤条件下机械零件表面和内部结构应力分布、纹理走向等重要信息,提升损伤检测结果准确性,提出了基于偏振光成像技术的机械零件早期损伤检测方法。采集不同偏振方向条件下机械零件的偏振光图像,计算轮廓信息与表面纹理,通过最大... 为了解损伤条件下机械零件表面和内部结构应力分布、纹理走向等重要信息,提升损伤检测结果准确性,提出了基于偏振光成像技术的机械零件早期损伤检测方法。采集不同偏振方向条件下机械零件的偏振光图像,计算轮廓信息与表面纹理,通过最大类间方差法提取前景机械零件部分图像;构建LSSVM分类模型获取机械零件早期损伤的初步检测结果;针对损伤区域变形,提取初步检测的损伤区域内各像素灰度共生矩阵特征再次输入LSSVM分类模型,获取二次损伤检测结果;对两次检测的结果实施形态学闭运算处理,完成机械零件早期损伤检测。实验结果显示该方法能够清晰地显示零件表面的特征,能够成功地在研究对象表面发现早期损伤,并准确识别损伤类别。 展开更多
关键词 偏振光成像 机械零件 损伤检测 LSSVM模型 色彩特征 灰度共生矩阵
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基于LiDAR的变电站巡检机器人语义分割方法研究
9
作者 姜岚 李汶洁 +1 位作者 黄雄峰 李林杰 《机械设计与制造工程》 2026年第4期46-50,共5页
针对装载激光雷达(Li DAR)的变电站巡检机器人在设备分割方面精度较低的问题,提出一种融合动态图卷积网络(GCN)与Transformer的GCN-TFPointNet网络。该网络首先通过动态k近邻(DKNN)构建局部几何图,其次利用图卷积精细捕获邻域空间结构,... 针对装载激光雷达(Li DAR)的变电站巡检机器人在设备分割方面精度较低的问题,提出一种融合动态图卷积网络(GCN)与Transformer的GCN-TFPointNet网络。该网络首先通过动态k近邻(DKNN)构建局部几何图,其次利用图卷积精细捕获邻域空间结构,最后结合Transformer自注意力机制,提取全局特征。对于数据集类别不平衡问题,采用Lovász-Softmax损失函数优化交并比。在自建数据集3D-SubInspect进行语义分割实验,结果表明所提方法的mIoU达到82.39%,能为变电站机器人智能巡检提供可靠的设备分割能力。 展开更多
关键词 变电站巡检机器人 激光雷达 点云分割 自注意力机制 损失函数
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激光驱动平面含混合层Richtmyer-Meshkov不稳定性增长实验研究
10
作者 袁永腾 姚立 +8 位作者 宋洋 涂绍勇 尹传盛 于承新 蒲昱东 李志超 杨冬 杨家敏 缪文勇 《物理学报》 北大核心 2026年第7期255-265,共11页
金属材料内爆压缩过程中,材料动态破坏形成的喷射物质会在材料界面之间形成具有密度分布的混合层,该混合层会对后期的流体力学不稳定性发展及混合产生重要影响,因此,准确预测高能量密度条件下具有混合层的Richtmyer-Meshkov不稳定性增... 金属材料内爆压缩过程中,材料动态破坏形成的喷射物质会在材料界面之间形成具有密度分布的混合层,该混合层会对后期的流体力学不稳定性发展及混合产生重要影响,因此,准确预测高能量密度条件下具有混合层的Richtmyer-Meshkov不稳定性增长及其引起的湍流混合,对于理解天体物理中的多种现象和惯性约束聚变中的工程设计有着重要作用.与激光装置上流体力学不稳定性实验研究常用的X射线背光成像方式相比,本工作利用超环面弯晶测量泡沫材料中钛原子K壳层荧光信号,实现了流体力学不稳定性增长过程中低密度混合层界面混合增长的测量.基于神光Ⅲ原型激光装置,开展了预热实验研究,证实通过降低入射激光功率和掺杂的方式,基本消除了预热对铝材料界面初始状态的影响.在此基础上开展了不同密度混合层条件下的Richtmyer-Meshkov不稳定性实验研究,实验结果显示,在界面粗糙度相同的条件下,阿特伍德数越大,混合层与铝层界面非线性增长阶段的θ值越大,低密度的混合层材料更有利于压缩,扰动界面处存在更高的密度梯度和压力梯度,从而在扰动界面处生成更多的涡量,因此较低混合层密度条件下的Richtmyer-Meshkov不稳定性增长速度更快. 展开更多
关键词 混合 RICHTMYER-MESHKOV不稳定性 预热 阿特伍德数
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不同体积分数Primitive点阵结构的AlMgScZr合金力热性能研究
11
作者 李毅 王晓强 +3 位作者 易文珏 周燕 文世峰 史玉升 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第2期406-418,共13页
随着航空航天等领域对高性能热管理部件的迫切需求,兼具高效散热与优异力学承载能力的多功能构件成为研究焦点。借助有限元模拟与实验表征手段,本研究系统研究了体积分数对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术成形的AlMgScZ... 随着航空航天等领域对高性能热管理部件的迫切需求,兼具高效散热与优异力学承载能力的多功能构件成为研究焦点。借助有限元模拟与实验表征手段,本研究系统研究了体积分数对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术成形的AlMgScZr合金Primitive点阵结构成形质量、力学响应及热交换性能的影响规律。结果表明:SLM成形的Primitive结构虽表面粗糙、存在尺寸偏差,但整体成形质量满足功能需求。在力学性能方面,体积分数的增加显著提升点阵结构的力学性能,当体积分数为25%时,压缩模量达1664.06 MPa,峰值平台应力为42.85 MPa,且单位体积能量吸收值随体积分数增加明显增长;热交换性能方面,体积分数25%的Primitive点阵结构努塞尔数(Nu)较10%的点阵结构提升41.6%,雷诺数(Re)增加进一步强化对流换热效率,但伴随摩擦因数(f)的上升。本研究通过体积分数优化实现了热交换-力学性能协同调控,为Primitive点阵结构在热管理部件中的应用提供了参考。 展开更多
关键词 Primitive点阵结构 激光选区熔化成形 力学性能 热交换性能
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亚表面孔洞的激光-电磁超声检测研究
12
作者 王玉庆 廉洁 马世榜 《激光技术》 北大核心 2026年第2期284-290,共7页
为了实现亚表面孔洞缺陷的非接触式检测,采用激光-电磁超声复合式检测技术扫描人工缺陷试样,研究检测过程中信号幅值的变化特征,并以此作为缺陷存在的判定依据。分析了线状光斑对应表面波声场的指向性、电磁超声换能器(EMAT)的接收原理... 为了实现亚表面孔洞缺陷的非接触式检测,采用激光-电磁超声复合式检测技术扫描人工缺陷试样,研究检测过程中信号幅值的变化特征,并以此作为缺陷存在的判定依据。分析了线状光斑对应表面波声场的指向性、电磁超声换能器(EMAT)的接收原理以及直通波信号与缺陷反射信号发生干涉叠加形成复合信号的现象;实验中用于形成线状光斑的柱面聚焦透镜与表面波EMAT相对固定,组成前端检测模块;获得了含有相同直径、不同埋深缺陷试样以及含有不同直径、埋深相同缺陷试样的扫描检测数据。结果表明,对于完全处于表面波1个波长范围内的亚表面缺陷,其复合信号最大幅值出现时,所对应EMAT位置随着埋深的增加从–1 mm处逐渐后移至5 mm处,随着直径的增加则从1 mm处前移至–1 mm处;最大幅值随埋深的增加而减小,随着缺陷直径的增加而增加;上述现象归因于表面波能量分布特点、反射发生的位置以及反射面的曲率。该研究工作为亚表面孔洞缺陷的非接触式检测提供了参考,有利于推动激光-电磁超声复合式检测技术在工程中的应用。 展开更多
关键词 测量与计量 亚表面缺陷检测 激光超声 电磁超声换能器 信号干涉叠加
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湍流信道下水下无线光通信综述
13
作者 杨井林 王毓珏 +2 位作者 邓德迎 李晓记 蒋红艳 《红外与激光工程》 北大核心 2026年第2期116-142,共27页
水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)因其大带宽、高速率和低延迟等优势,被视为未来海洋信息传输与感知的重要手段,在海洋勘探、军事通信和水下物联网等领域展现出巨大的应用潜力。然而,水下信道中存在吸... 水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)因其大带宽、高速率和低延迟等优势,被视为未来海洋信息传输与感知的重要手段,在海洋勘探、军事通信和水下物联网等领域展现出巨大的应用潜力。然而,水下信道中存在吸收、散射等效应引起的固有衰减,尤其是由温度与盐度随机起伏引起的海洋湍流效应会造成光强闪烁、相位畸变和光束漂移等影响,是制约其走向实用化的关键挑战之一。因此,深入研究水下湍流信道特性并探索有效的抗干扰技术,对推动水下无线光通信的发展具有至关重要的意义。旨在系统综述水下湍流信道及其对通信系统影响的研究进展。首先,阐述了海洋湍流的形成机理与主要物理影响因素,介绍了典型的海洋折射率功率谱以及光波特征参量。其次,总结了常用的湍流统计模型,并针对不同湍流信道下的UWOC系统,综述了误比特率、中断概率和遍历容量等关键性能指标的分析方法及近年来的相关研究成果。进而,详细讨论了多种抗衰落技术,包括孔径平均、自适应光学、空间分集、中继协作以及深度学习,并分析了其优缺点与研究进展。最后,基于当前研究现状,对水下无线光通信领域未来的发展趋势进行了展望。为理解湍流机理、评估系统性能和推动抗衰落技术的发展提供参考,也为实现可靠且高效的UWOC提供了理论支撑。 展开更多
关键词 水下无线光通信 湍流 误比特率 中断概率 遍历容量 抗衰落技术
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激光冲击强化12%Cr马氏体不锈钢抗腐蚀行为分析
14
作者 柳岸敏 张翀昊 陈烜 《应用激光》 北大核心 2026年第2期73-83,共11页
马氏体不锈钢基于其优异的力学性能和中等的耐蚀性,被广泛应用于汽轮机叶片和医疗手术工具等关键构件,然而碳化物附近发生的局部点蚀限制马氏体不锈钢的进一步发展。通过残余应力测量、微观组织表征、电化学腐蚀试验和腐蚀形貌观测,研... 马氏体不锈钢基于其优异的力学性能和中等的耐蚀性,被广泛应用于汽轮机叶片和医疗手术工具等关键构件,然而碳化物附近发生的局部点蚀限制马氏体不锈钢的进一步发展。通过残余应力测量、微观组织表征、电化学腐蚀试验和腐蚀形貌观测,研究激光冲击强化对12%Cr马氏体不锈钢耐蚀行为的影响机理。结果表明,激光冲击强化使得材料表面的电荷转移电阻提升约129.2%,钝化电流密度降低约70.1%,点蚀电位提高80.4%。激光冲击强化诱导的马氏体细化、碳化物分解和残余压应力是耐蚀性提升的主要原因。 展开更多
关键词 激光冲击强化 马氏体不锈钢 双相微观组织演变 残余压应力 耐蚀性
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单片集成三轴石英MEMS陀螺敏感芯片设计与仿真
15
作者 李贵龙 白顺风 +7 位作者 胡爽 谢佳维 张挺 林丙涛 曾庆海 王枥 赵建华 王博 《压电与声光》 北大核心 2026年第1期120-129,共10页
目前国内分立式的单轴石英微机械(MEMS)陀螺技术已相对成熟且已推广至工程应用,为进一步满足市场对惯导系统小型化与集成化的要求,提出了一种新型的单片集成三轴石英MEMS陀螺敏感芯片设计方案及仿真分析方法。通过有限元仿真分析(FEM)... 目前国内分立式的单轴石英微机械(MEMS)陀螺技术已相对成熟且已推广至工程应用,为进一步满足市场对惯导系统小型化与集成化的要求,提出了一种新型的单片集成三轴石英MEMS陀螺敏感芯片设计方案及仿真分析方法。通过有限元仿真分析(FEM)验证了该单片集成三轴石英MEMS陀螺具备显著的陀螺效应。此外,通过仿真验证了该陀螺可满足大多数工程应用场景的力学环境适应性需求。本文提出的单片集成三轴石英MEMS陀螺在品质因数(Q)值、机械灵敏度等关键指标方面均与传统单轴石英MEMS陀螺接近,相比于由传统分立式单轴MEMS陀螺装配组合而成的三轴陀螺组合,该产品体积缩小了88.4%,具备较高的工程化应用潜力和价值。 展开更多
关键词 石英MEMS陀螺 单片集成 敏感芯片 结构设计 仿真分析
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面向铁路场景的半监督点云语义分割方法
16
作者 孟维傑 吴嘉诚 +4 位作者 孙淑杰 刘俊博 郭剑勇 田媚 黄雅平 《激光与红外》 北大核心 2026年第3期457-464,共8页
近年来,基于深度学习的点云语义分割方法虽取得显著成果,但其性能仍依赖大量人工标注数据,标注成本高昂一直是点云语义分割领域需要解决的难题之一。为此,本文以铁路场景的三维点云数据为研究对象,提出了一种基于主动学习的半监督点云... 近年来,基于深度学习的点云语义分割方法虽取得显著成果,但其性能仍依赖大量人工标注数据,标注成本高昂一直是点云语义分割领域需要解决的难题之一。为此,本文以铁路场景的三维点云数据为研究对象,提出了一种基于主动学习的半监督点云语义分割方法。该方法采用了半监督教师学生模型,通过自适应指数加权平均方法,将学生网络的参数平滑迁移到教师网络上,并用教师网络对未标注点生成伪标签,从而提高未标注数据的利用率。同时,为了进一步挖掘未标记样本的价值,设计了基于主动学习的样本选择策略。首先,为了更好地捕捉到未标记点在不同尺度下的变化和不确定性,提出了基于邻域上下文多尺度信息融合的不确定性度量方法。此外,为了避免局部区域内相似点的重复标注,设计了几何特征抑制模块,融合几何信息与特征距离,提高了样本选择的多样性和代表性。实验结果表明,所提出的半监督点云语义分割方法在铁路场景点云语义分割任务中表现出良好的效果。 展开更多
关键词 点云分割 半监督学习 主动学习 铁路场景
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全光磁记录技术发展与应用探索
17
作者 王海卫 程伟明 +3 位作者 罗可 陈进才 张新宇 谢长生 《计算机工程与设计》 北大核心 2026年第3期649-657,共9页
现有的机械硬盘和磁带均基于磁写、磁读原理,记录密度已接近物理极限。为此,重点介绍有望突破现有磁记录密度桎梏的全光磁记录技术,特别是重点分析了具有相当应用前景的全光直写FePtx记录介质的实验及机理。根据全光磁记录在实际应用时... 现有的机械硬盘和磁带均基于磁写、磁读原理,记录密度已接近物理极限。为此,重点介绍有望突破现有磁记录密度桎梏的全光磁记录技术,特别是重点分析了具有相当应用前景的全光直写FePtx记录介质的实验及机理。根据全光磁记录在实际应用时已经或将会遇到的关键挑战,如光衍射极限、近场距离控制、飞秒激光器成本等,提出了基于用纳米尖产生的表面等离激元效应,获得突破光学衍射极限的写入、读出光斑,以支持极高记录密度磁介质写入与微弱读信号检出的技术方案。在已开发的实验平台初步完成了读写实验,推动了全光磁存储向实际应用迈进。实验结果表明,全光磁记录技术有望大幅提高机械硬盘及磁带的记录密度和读写速度,为温冷数据存储探索了一条新的技术路线。 展开更多
关键词 全光磁记录 温冷数据存储 全光旋向依赖翻转 全光旋向无关翻转 表面等离激元 三难问题 衍射极限
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面向还原的结构光投影三维物理轮廓测量技术
18
作者 杨彦雄 田苗 张磊 《激光杂志》 北大核心 2026年第2期77-82,共6页
为了减少三维物理轮廓测量误差,研究一种面向还原的结构光投影三维物理轮廓测量技术。利用相机捕捉变形的光场信息,采用N步相移法选取双频时间相位展开方法实施相位解包裹,获取准确的三维物理轮廓相位信息,采用卷积神经网络拟合光学过... 为了减少三维物理轮廓测量误差,研究一种面向还原的结构光投影三维物理轮廓测量技术。利用相机捕捉变形的光场信息,采用N步相移法选取双频时间相位展开方法实施相位解包裹,获取准确的三维物理轮廓相位信息,采用卷积神经网络拟合光学过程与结构光投影三维物理轮廓相位间复杂的非线性关系,实现对受光学干扰的结构光图案的准确还原。采用损失函数训练卷积神经网络,衡量还原结果与真实标签之间的差异,输出精准的三维物理轮廓测量结果。本研究采用6层卷积神经网络,基于稀疏描述子损失函数与全卷积交叉熵检测损失函数组合训练,在10帧图像测试中实现低于1.6%的误还原比例及0.01 mm以下的三维物理轮廓测量不确定度。 展开更多
关键词 结构光投影 三维物理轮廓 非线性映射 卷积神经网络 轮廓还原 双频时间相位
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激光清洗7075铝合金环氧树脂漆层数值模拟研究
19
作者 刘首辰 李隆 +2 位作者 陈俊廷 张博乐 张春玲 《光学技术》 北大核心 2026年第2期148-155,共8页
为了提升激光清洗7075铝合金表面环氧树脂漆层的效率并降低材料损耗,基于热传导理论和有限元分析方法,模拟高斯激光辐照过程并建立激光清洗的数值模型。通过调整脉冲激光平均功率、脉冲宽度及光斑搭接率,分析其对材料温度场与清洗效果... 为了提升激光清洗7075铝合金表面环氧树脂漆层的效率并降低材料损耗,基于热传导理论和有限元分析方法,模拟高斯激光辐照过程并建立激光清洗的数值模型。通过调整脉冲激光平均功率、脉冲宽度及光斑搭接率,分析其对材料温度场与清洗效果的影响,并首次引入敏感性参数进行定量分析。研究表明,材料表面温度及清洗厚度与激光脉冲宽度、平均功率密度正相关,与光斑搭接率负相关。当激光平均功率为40W、脉冲宽度20ns、光斑搭接率70%时,铝合金基体温度超过熔点且受损;而当激光平均功率为25W、脉冲宽度20ns、光斑搭接率80%的条件下,漆层可被彻底去除且基体无损。其中光斑搭接率对清洗效果影响最显著。本研究明确了激光参数对清洗效果的量化影响,为7075铝合金表面漆层的高效绿色清洗提供了部分工艺参数指导。 展开更多
关键词 7075铝合金 环氧树脂漆层 激光清洗 数值模拟 激光参数优化
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激光相干雷达下进动目标速度特征分析
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作者 张博闻 张海洋 +1 位作者 罗天烁 张艺轩 《应用光学》 北大核心 2026年第2期227-235,共9页
基于矩形离散网格的扫描相干激光雷达系统,建立了旋转目标的速度分布模型,研究了其速度特征谱理论,速度特征谱与经典时频谱具有一致性。在不同进动锥角下推算和仿真了无自旋的进动圆柱目标速度特征谱的分布,并进行了实验验证。结果表明... 基于矩形离散网格的扫描相干激光雷达系统,建立了旋转目标的速度分布模型,研究了其速度特征谱理论,速度特征谱与经典时频谱具有一致性。在不同进动锥角下推算和仿真了无自旋的进动圆柱目标速度特征谱的分布,并进行了实验验证。结果表明,仿真和实验中目标速度分布现象相吻合,所提出的速度特征谱丰富了扫描相干激光雷达下旋转目标的速度模型,为分析提取旋转与进动目标的运动参数提供了新的思路。 展开更多
关键词 光学多普勒 扫描相干激光雷达 自旋 进动 时频分析
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