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考虑磁极边缘效应的管道轴向磁路模型
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作者 李崇 杨理践 耿浩 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2026年第2期92-101,共10页
【目的】磁路法是一种用于分析管道磁场以及优化检测装置设计性能的快速分析方法。现有基于理想假设的传统磁路模型在计算管道内部磁场时,往往忽略边缘磁通和铁磁材料非线性特性的影响,导致理论模型与实测结果之间存在显著偏差,直接影... 【目的】磁路法是一种用于分析管道磁场以及优化检测装置设计性能的快速分析方法。现有基于理想假设的传统磁路模型在计算管道内部磁场时,往往忽略边缘磁通和铁磁材料非线性特性的影响,导致理论模型与实测结果之间存在显著偏差,直接影响检测装置设计的可靠性与精度。【方法】针对上述问题,本文提出一种基于磁场分割法的管道轴向磁路建模方法,重点考虑边缘磁阻的实际影响,以建立更为完善的磁路数学模型。将磁化装置与管道视作一个耦合系统,根据激磁区边缘磁场的分布路径,采用磁场分割法将其划分为圆柱体与球体子区域,分别推导出各子区域的磁导表达式,从而构建更准确的气隙磁导数学模型。同时,通过分析X52碳钢材料的磁化特性,得到管道磁化特性表达式。在此基础上,引入等效磁阻网络,建立了一种考虑边缘效应的管道轴向磁路模型,计算了管道磁化区气隙磁场强度及管道内部有效磁场的分布。为验证模型准确性,利用有限元软件构建管道永磁磁化的三维磁场仿真模型,并搭建无损探伤实验平台实际测量激磁端气隙磁场。在验证本文提出模型有效性的基础上,系统分析了管道永磁磁化检测装置的结构参数对管道内部有效磁通的影响机制。【结果】与传统磁路模型相比,本文提出的改进磁路模型在计算管道内部磁场时表现出更高精度,计算结果与有限元仿真结果的吻合良好,磁场强度的相对误差不超过5%。在气隙磁场的实验验证中,改进磁路模型计算值与实测值之间的误差小于30%。该误差主要源于实际测量中传感器定位偏差及材料属性的波动,模型本身仍表现出较强的鲁棒性。进一步分析表明,磁化装置的边缘效应会导致管道内部有效磁通显著衰减,且边缘漏磁系数与磁极的有效磁路长度呈正比关系。磁极间距为磁极有效磁路长度的1.25倍时,可在确保管道被充分磁化至饱和状态的同时有效抑制边缘磁场。【结论】本文提出的考虑边缘效应的管道轴向磁路模型不仅深化了对管道内部磁场分布规律的认识,也为高精度永磁检测装置的结构设计提供了重要的理论依据与模型支持,对提升管道无损检测技术水平具有积极意义。 展开更多
关键词 管道检测 永磁装置 边缘效应 磁路模型 磁场分割法 非线性 有限元 无损探伤
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日盲紫外-可见光双光谱成像探测系统标定融合方法
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作者 周一乐 娄小平 《兰州理工大学学报》 北大核心 2026年第1期101-108,共8页
针对基于单光子计数的日盲紫外图像和可见光图像相似特征较少的问题,利用图像叠加、图像滤波对日盲紫外图像进行预处理;随后利用质心提取和Hough变换分别求取日盲紫外图像和可见光图像的标定点坐标,同时利用张正友标定法对日盲紫外相机... 针对基于单光子计数的日盲紫外图像和可见光图像相似特征较少的问题,利用图像叠加、图像滤波对日盲紫外图像进行预处理;随后利用质心提取和Hough变换分别求取日盲紫外图像和可见光图像的标定点坐标,同时利用张正友标定法对日盲紫外相机和可见光相机进行标定;最后利用基于双目视觉成像原理的配准方法求取日盲紫外图像和可见光图像之间的坐标映射关系,并利用加权平均融合算法进行图像融合.对紫外光源进行了系列成像和数据处理实验,验证了所设计的日盲紫外-可见光双光谱成像探测系统标定融合算法的可行性. 展开更多
关键词 单光子计数 日盲紫外 相机标定 图像配准 图像融合
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水下通信平台接收天线减震降噪技术
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作者 江思杰 帅长庚 +2 位作者 李晶 李晓强 袁成人 《海军工程大学学报》 北大核心 2026年第1期106-112,共7页
水下航行器的通信控制与自动唤醒功能是实现其任务的关键,而这一功能的实现依赖于水下航行器磁性接收天线的信号接收质量。因此,本文提出了一种基于低频通信技术的水下航行器接收天线减振系统,并通过实验验证了该系统通信功能的有效性... 水下航行器的通信控制与自动唤醒功能是实现其任务的关键,而这一功能的实现依赖于水下航行器磁性接收天线的信号接收质量。因此,本文提出了一种基于低频通信技术的水下航行器接收天线减振系统,并通过实验验证了该系统通信功能的有效性。研究结果表明:该减振系统能够显著提升水下航行器的信号接收质量,从而为海洋资源的探索与开发提供技术支持。 展开更多
关键词 水下通信 水下磁性接收天线 水下航行器 减振系统
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基于PLC和MCGS的自动停车场控制系统设计
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作者 赵丹 《电子制作》 2026年第1期80-83,共4页
当前汽车保有量激增,停车场管理难题日益凸显。本自动停车场系统以西门子S7-200系列PLC为核心控制单元,负责整体自动化控制;同时通过MCGS组态6.8软件搭建监控平台,实现运行状态实时监测与管理。二者通过数据交互通道整合,最终达成稳定通... 当前汽车保有量激增,停车场管理难题日益凸显。本自动停车场系统以西门子S7-200系列PLC为核心控制单元,负责整体自动化控制;同时通过MCGS组态6.8软件搭建监控平台,实现运行状态实时监测与管理。二者通过数据交互通道整合,最终达成稳定通信,保障系统功能高效协同。 展开更多
关键词 PLC 自动停车场 西门子S7-200系列 MCGS
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基于路网约束的激光雷达定位算法研究
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作者 钱瑞雯 赵伟 +1 位作者 许舒晨 孙永荣 《激光与红外》 北大核心 2026年第2期232-238,共7页
在卫星信号受限的环境下,激光里程计(LiDAR Odometry,LO)可持续输出稳定的位姿估计,但其误差随时间累积,影响长期定位精度。为此,本文提出一种基于路网约束的激光雷达定位优化算法。以激光里程计轨迹与路网地图为核心输入,通过对直线路... 在卫星信号受限的环境下,激光里程计(LiDAR Odometry,LO)可持续输出稳定的位姿估计,但其误差随时间累积,影响长期定位精度。为此,本文提出一种基于路网约束的激光雷达定位优化算法。以激光里程计轨迹与路网地图为核心输入,通过对直线路段和拐弯路段建立数据关联,构建轨迹与路网间的有效匹配关系。基于卡尔曼滤波框架,以关联点对为观测项,并根据匹配置信度调整观测权重,从而实现对里程计误差进行自动调整修正。该方法兼具低成本、轻量化的优势,便于在嵌入式前端布置,在公开数据集与实车平台上的实验结果表明,本文方法无需依赖卫星信息,即可在拓扑结构清晰的道路环境中实现路宽级定位精度,相较于传统LO算法与其他的路网匹配方法,显著提升了定位性能。 展开更多
关键词 地图匹配 卡尔曼滤波 位置校正 激光里程计 路网地图
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X射线安检图像高精度实时目标检测模型与基准数据集
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作者 支洪平 孙立峰 王旭 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第2期533-540,共8页
图像目标检测技术辅助提高了安检工作效率,进一步保障了公共安全。然而,不同型号安检机成像的差异性、X射线安检图像的复杂性及昂贵的数据标注成本制约了X射线安检图像目标检测技术的深入研究。为此,针对不同安检机厂商相同物质X射线成... 图像目标检测技术辅助提高了安检工作效率,进一步保障了公共安全。然而,不同型号安检机成像的差异性、X射线安检图像的复杂性及昂贵的数据标注成本制约了X射线安检图像目标检测技术的深入研究。为此,针对不同安检机厂商相同物质X射线成像颜色的差异,基于风格迁移算法进行数据集扩充,提高目标检测算法的泛化性;针对X射线安检图像中同类待识别物品尺寸的明显差异,提出一种细化的特征金字塔网络结构提取更加丰富的不同层次语义信息;为进一步提高检测精度,提出一个易于集成的细粒度分类模块,该模块能很好地适配主流目标检测模型。同时,构造一个大规模的基准数据集,包含56 659张X射线安检图像,37种违禁品,每张图像均进行高质量标注。该公开X射线安检图像数据集包含的违禁品种类和图像数量较多。基于该X射线违禁品数据集进行对比实验,结果显示,所提模型结构较基线模型YOLOX-L的均值平均精度(mAP)提高约0.056。 展开更多
关键词 X射线安检图像 风格迁移 目标检测 细粒度分类模块 基准数据集
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国产化长波576×6红外成像电路研制
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作者 吴庆权 孟豪 +4 位作者 张颖 范永杰 宋德庆 黄镜振 黄中滤 《激光与红外》 北大核心 2026年第3期401-405,共5页
本文介绍的红外扫描成像电路,是基于576×6红外焦平面探测器组件所设计的,它相较于市面上常规的成像电路,所具有的创新点在于硬件全国产化和电路板的小型化和低功耗。在工作状态下,该成像电路上搭载的国产FPGA芯片为红外焦平面探测... 本文介绍的红外扫描成像电路,是基于576×6红外焦平面探测器组件所设计的,它相较于市面上常规的成像电路,所具有的创新点在于硬件全国产化和电路板的小型化和低功耗。在工作状态下,该成像电路上搭载的国产FPGA芯片为红外焦平面探测器提供时序信号和偏置电压等必须的信号,以确保读出电路正常运行。同时,成像电路上的FPGA还承担着对探测器的16路输出信号进行数据处理的工作。与传统的成像电路不同,该成像电路集成在单块电路板上,大幅减少了设备内部空间的占用,实现了小型化与低功耗。经过测试,该系统运行稳定、功能正常,为之后的成像电路国产化提供了一个设计方向。 展开更多
关键词 红外焦平面探测器 红外扫描成像 低功耗 FPGA 小型化
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地面式三维激光扫描仪在引水隧洞测量中的应用
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作者 李显刚 《机械工程与自动化》 2026年第2期175-177,共3页
为解决引水隧洞开挖轮廓、支护轮廓和断面轮廓测量效率低、测量数据不够精确的问题,以广州北江引水工程隧洞测量实践为例,概述地面式三维激光扫描仪FARO Focus S70的应用原理,探究该技术用于检测引水隧洞开挖支护衬砌形体时的数据采集... 为解决引水隧洞开挖轮廓、支护轮廓和断面轮廓测量效率低、测量数据不够精确的问题,以广州北江引水工程隧洞测量实践为例,概述地面式三维激光扫描仪FARO Focus S70的应用原理,探究该技术用于检测引水隧洞开挖支护衬砌形体时的数据采集过程、注意事项,分析点云数据收集、预处理、数据分析和报告导出的应用流程,以期为大断面施工中结构形体检测的数字化转型提供技术支持。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 引水隧洞 测量 应用
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一种基于关系模型的光学相机在轨快速辐射定标方法
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作者 赵薇薇 杜丽丽 +2 位作者 王艳 曲小飞 范城城 《光子学报》 北大核心 2025年第10期168-185,共18页
百量级相机集群的成像参数给在轨初期快速辐射定标带来显著技术挑战。为此,提出了一种相机群的辐射定标系数交叉估计和验证方法,基于已有相机在轨定标数据建立辐射定标关系模型,并基于少量待定标光学相机的数据样本完成定标系数的外推,... 百量级相机集群的成像参数给在轨初期快速辐射定标带来显著技术挑战。为此,提出了一种相机群的辐射定标系数交叉估计和验证方法,基于已有相机在轨定标数据建立辐射定标关系模型,并基于少量待定标光学相机的数据样本完成定标系数的外推,从而实现在轨快速辐射定标,显著提升了光学图像辐射质量均匀性。同时,提出一种在轨定标数据自动筛选策略,快速选取符合定标计算要求的场景数据。通过实际工程应用中的真实数据实验验证可以看出,与传统在轨初期相对辐射定标策略相比,该方法在定标效率和精度上均表现出显著优势,辐射定标时间由原来以月为单位量级提升为小时级;辐射定标精度在较短时间内能满足小于3%的辐射校正精度。 展开更多
关键词 高分相机 成像参数 相对辐射定标 关系模型 辐射定标精度
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三光融合探测设备的结构设计及热优化
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作者 侯辉辉 吴婷婷 靳阳明 《激光与红外》 北大核心 2026年第1期90-97,共8页
光电设备日益追求一体化、小型化、轻量化的设计目标,合理的结构设计、热设计是保证光电设备使用性能的重要前提。本文针对一种三光融合光电探测设备,首先在满足严苛的重量、尺寸指标前提下对其进行结构设计、热设计;其次,考虑设备使用... 光电设备日益追求一体化、小型化、轻量化的设计目标,合理的结构设计、热设计是保证光电设备使用性能的重要前提。本文针对一种三光融合光电探测设备,首先在满足严苛的重量、尺寸指标前提下对其进行结构设计、热设计;其次,考虑设备使用高低温环境,使用力学仿真的方法对多光轴探测系统的光轴平行性进行了评估;再次,采用有限元仿真的方法对光电设备整机进行了热分析,并提出了三项整机散热设计优化措施:增加内风机、增加外部散热结构及增加激光雷达传导散热路径;最后,采用整机力学试验及高低温试验的方法来验证设计的合理性。有限元仿真及试验结果表明,该光电设备结构设计合理,可适应振动、冲击等机械环境;高低温环境下,光学负载间光轴的相对偏转量不大于05mrad,满足设备使用光轴平行性要求;整机热设计优化前,其内部光学探测负载均存在热失效的风险,热设计优化后设备内部各组件的最高工作温度分别下降194、208、116、305,极大降低了高温环境下光学负载热失效风险,提高了设备的可靠性。该光电探测设备设计方法可为紧凑、密闭光电设备的设计提供指导。 展开更多
关键词 光电探测设备 结构设计 热设计 热-固耦合仿真 共轭传热仿真
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Moving mirror speed compound control of the Fourier transform spectrometer based on T-method
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作者 HUANG Ying DUAN Juan +2 位作者 GUO Qian DING Lei HUA Jian-Wen 《红外与毫米波学报》 北大核心 2026年第1期137-147,共11页
傅里叶变换光谱仪是一种精密的红外探测仪器,它采用迈克尔逊式干涉分光方式,动镜是其中一个核心部件。动镜运动速度的均匀性和稳定性直接影响了后续干涉图的质量,所以必须对动镜进行高精度的运动控制。对于某些动镜低速应用场合的傅里... 傅里叶变换光谱仪是一种精密的红外探测仪器,它采用迈克尔逊式干涉分光方式,动镜是其中一个核心部件。动镜运动速度的均匀性和稳定性直接影响了后续干涉图的质量,所以必须对动镜进行高精度的运动控制。对于某些动镜低速应用场合的傅里叶光谱仪,常规的M法测速已经不能满足测速精度的要求了。另外,动镜低速运动时,速度稳定性更容易受外界力学扰动的影响。基于动镜低速运动的平稳性需求,文中对基于T法测速的动镜运动控制技术进行了研究,提出了求取速度实测值和速度期望值的高精度算法,并通过建立被控对象的数学模型和动力学方程,得到速度前馈控制量,进而设计了基于速度前馈的复合速度控制器。该设计的动镜速度控制算法由FPGA硬件平台实现,并应用于傅里叶光谱仪实验平台。实验结果表明,采用T法测速控制系统获得动镜运动匀速区速度峰峰值误差是0.0182,速度均方根值误差是0.0027。为测试文中动镜速度控制系统的抗干扰能力,在干涉仪安装平台动镜运动方向分别施加5 mg、7.5 mg、10 mg的正弦激励力,在每个给定量级的激励力下,进行了2~200 Hz频率范围内各频率点的扫描,实验结果表明,速度峰峰值误差和速度均方根值误差和正弦激励的幅值基本成正比例关系。在5 mg时各频率点的力学激励下,速度峰峰值误差最大是0.0724,速度均方根值误差最大是0.0225。从光谱稳定度和红外焦平面探测器采样间隔误差综合分析,5mg量级时的动镜速度均匀性可以满足系统这两方面需求,使得傅里叶光谱仪在微振动环境应用时也具有一定的抗干扰能力。该设计为傅里叶光谱仪低速高平稳性动镜速度控制的实现提供了一种技术途径,同时也使得傅里叶光谱仪有了更广阔的应用场景。 展开更多
关键词 傅里叶光谱仪 速度控制 T法测速 速度前馈 速度均匀性
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基于涡流脉冲热成像法钢桥内部裂纹检测研究
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作者 吴震天 黎明 《激光与红外》 北大核心 2026年第1期69-81,共13页
近年来,正交异性钢桥面板的疲劳问题越来越突出,其中主要是位于纵肋和顶板焊缝处的内部裂纹,由于在钢板内部,尤其难以检测,因此,针对此类裂纹,本文利用涡流脉冲热成像法来验证检测此裂纹的可行性。具体方法是利用Comsol软件,针对不同的... 近年来,正交异性钢桥面板的疲劳问题越来越突出,其中主要是位于纵肋和顶板焊缝处的内部裂纹,由于在钢板内部,尤其难以检测,因此,针对此类裂纹,本文利用涡流脉冲热成像法来验证检测此裂纹的可行性。具体方法是利用Comsol软件,针对不同的裂纹,建立正交异性钢桥面板模型,通过模拟感应线圈加热,得到不同深度,和长度的裂纹在加热过程中的温度特征图像,总结规律。最后通过实验对模拟的结果进行验证,证明利用涡流脉冲热成像可以检测纵肋与顶板焊缝处的内部裂纹,并总结出了裂纹的长度,深度变化对检测结果的影响。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 涡流热成像 裂纹检测
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基于机器视觉的纸张缺陷检测识别算法研究
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作者 王永强 温钊发 《造纸科学与技术》 2025年第11期81-83,123,共4页
为了提高纸张缺陷识别检测模型性能,提出了一种基于改进SSD目标检测网络的纸张缺陷识别检测模型。该模型以SSD目标检测网络为基础模型,首先在训练过程中引入余弦退火衰减策略,周期性改变学习率大小,帮助模型收敛至全局最优解;其次使用Re... 为了提高纸张缺陷识别检测模型性能,提出了一种基于改进SSD目标检测网络的纸张缺陷识别检测模型。该模型以SSD目标检测网络为基础模型,首先在训练过程中引入余弦退火衰减策略,周期性改变学习率大小,帮助模型收敛至全局最优解;其次使用ResNet50网络替换SSD目标检测网络中的主干网络,提高模型底层特征抓取能力与小目标识别精度,降低模型参数权重;最后引入迁移学习概念,提高模型训练收敛速度及学习能力。实验结果表明,基于改进SSD的纸张缺陷检测可以为后续研究提供研究价值。 展开更多
关键词 缺陷检测 机器视觉 目标检测 迁移学习 余弦退火
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弱光环境下基于深度学习的单光子计数成像去噪方法 被引量:1
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作者 赵志浩 杨照华 +1 位作者 吴云 余远金 《航空学报》 北大核心 2025年第3期109-117,共9页
单像素单光子计数成像灵敏度高的特点使其在弱光环境下探测极具优势,但其重构图像质量依然会随着光信号的减弱而退化,为此设计了基于深度学习去噪的单像素单光子计数成像方法以提高弱光条件下重构图像的信噪比。首先,建立单像素单光子... 单像素单光子计数成像灵敏度高的特点使其在弱光环境下探测极具优势,但其重构图像质量依然会随着光信号的减弱而退化,为此设计了基于深度学习去噪的单像素单光子计数成像方法以提高弱光条件下重构图像的信噪比。首先,建立单像素单光子计数成像系统;然后,利用压缩感知算法对图像进行重构;最后,分别使用三维块匹配算法和深度学习算法对重构图像进行去噪,并对2种方法去噪效果进行了比较分析。实验结果表明,三维块匹配算法和深度学习算法都能提高图像信噪比,基于深度学习图像去噪的单像素单光子计数成像方法获得的图像信噪比提升了12.97 dB,极大地提升了弱光环境下的图像信噪比,且优于三维块匹配算法。因此,所提方法为提升单像素单光子成像系统在弱光环境中重构图像质量提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 单像素成像 光子计数成像 图像去噪 深度学习 弱光探测
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基于线性雪崩器件的高灵敏红外成像探测技术研究
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作者 林长青 周双喜 +5 位作者 李璐芳 刘高睿 孙海彬 张昱 林加木 孙胜利 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
随着空间遥感技术的发展,实际应用对红外系统探测灵敏度的要求不断提高。其中基于线性雪崩器件的红外成像探测技术能有效提升高帧频应用场合下的探测灵敏度。本文基于512×512的短波红外线性雪崩探测器组件,设计了小口径轻量化红外... 随着空间遥感技术的发展,实际应用对红外系统探测灵敏度的要求不断提高。其中基于线性雪崩器件的红外成像探测技术能有效提升高帧频应用场合下的探测灵敏度。本文基于512×512的短波红外线性雪崩探测器组件,设计了小口径轻量化红外成像系统,并对其进行了低反偏下的性能测试。测试结果表明,基于线性雪崩型红外探测器的成像系统,在短积分时间下信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的提升与倍增因子M基本呈线性关系,该系统的信噪比是相同口径传统相机的3倍。 展开更多
关键词 红外相机 线性雪崩 高灵敏度 信噪比 成像探测
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基于最小张角的红外双站多目标配准方法
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作者 王霄 刘士建 +1 位作者 李冰 裘莉娅 《激光与红外》 北大核心 2025年第4期588-593,共6页
为了解决双站多目标配准方法中受各种误差影响使得配准精度降低的问题,提出了一种基于最小张角的配准方法。首先计算双站中所有测角线对应的张角矩阵,然后利用每个站的航迹信息缩量更新张角矩阵,最后基于最小张角和全局最优的原则选择... 为了解决双站多目标配准方法中受各种误差影响使得配准精度降低的问题,提出了一种基于最小张角的配准方法。首先计算双站中所有测角线对应的张角矩阵,然后利用每个站的航迹信息缩量更新张角矩阵,最后基于最小张角和全局最优的原则选择最佳的数据关联组合。通过蒙特卡罗仿真方法,对算法的性能进行了评估,结果表明,算法不仅可以提高配准的精度,还可以大幅度减少运算的时间;目标之间距离30m时,关联的正确率大于97%,算法的运行时间约0.016ms,在精度和性能上均优于其他算法,为提高目标多维定位的精度提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 红外多目标配准 最小张角 航迹匹配 局部最优
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锑基中波高工作温度640×512红外探测器
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作者 张磊 周朋 +3 位作者 耿丽红 程雨 李娟 李艳红 《激光与红外》 北大核心 2025年第5期731-734,共4页
提高红外探测器的工作温度,可以降低探测器对制冷量的需求,从而减小制冷机和杜瓦结构体积,实现探测器的小型化。本文介绍了华北光电技术研究所高工作温度红外探测器研制情况,通过开展超晶格材料结构设计、器件制备工艺、小型化制冷机等... 提高红外探测器的工作温度,可以降低探测器对制冷量的需求,从而减小制冷机和杜瓦结构体积,实现探测器的小型化。本文介绍了华北光电技术研究所高工作温度红外探测器研制情况,通过开展超晶格材料结构设计、器件制备工艺、小型化制冷机等关键技术研究,研制出像元间距15μm的锑基II类超晶格中波640×512探测器,工作温度达到140 K,量子效率达到61%,有效像元率达到99.8%以上,NETD≤20 mK,探测器性能与80 K条件下碲镉汞探测器相当,成像效果良好。 展开更多
关键词 锑基 高工作温度 640×512 红外探测器
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轻小型红外相机低温焦面预置技术
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作者 金忠瑞 宋俊儒 +5 位作者 王超 王聪 何东科 刘志远 张生杰 王春雨 《光电工程》 北大核心 2025年第4期50-60,共11页
针对低温红外光学系统对温度敏感、常温装调、低温下离焦和相机常温焦面预置准确度低的问题,提出一种基于光机联合仿真与干涉测量及线性位移测量相结合的低温红外系统离焦测试技术。首先分析引起红外光学系统低温离焦的主要因素,运用光... 针对低温红外光学系统对温度敏感、常温装调、低温下离焦和相机常温焦面预置准确度低的问题,提出一种基于光机联合仿真与干涉测量及线性位移测量相结合的低温红外系统离焦测试技术。首先分析引起红外光学系统低温离焦的主要因素,运用光机仿真计算出离焦量数据,再利用Power对焦点位置敏感的特性,建立光学系统低温干涉测试光路,结合高精度位移测量,实现红外光学系统低温离焦量的测试。运用该技术对某181 mm口径的轻小型红外相机由常温到低温的离焦量进行分析与测试,测试结果与仿真计算偏差小于半个系统焦深。在此基础上对相机做常温焦面预置。实验结果表明,焦面预置准确,证明相机低温离焦量测试方法的可行性和准确性。测试方法可用于对温度敏感的轻小型光学相机常温预置定焦。 展开更多
关键词 轻小型相机 低温离焦 干涉测量 红外
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频率上转换技术研究进展及应用
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作者 陈亮 傅婧 +4 位作者 舒海洋 徐学良 肖入彬 冯治华 付晓君 《激光与红外》 北大核心 2025年第9期1336-1344,共9页
硅基探测器/CMOS传感器在可见光和近红外波段已实现了高效率、高灵敏度、高分辨率探测、成像;但是,对于波长扩展至更长波段信号探测远逊于前者。频率上转换技术可将低能量的红外光转换至可见光波段,再利用技术成熟、高灵敏的可见光硅基... 硅基探测器/CMOS传感器在可见光和近红外波段已实现了高效率、高灵敏度、高分辨率探测、成像;但是,对于波长扩展至更长波段信号探测远逊于前者。频率上转换技术可将低能量的红外光转换至可见光波段,再利用技术成熟、高灵敏的可见光硅基探测器/CMOS传感器进行间接探测。这种对红外波段光子进行间接探测的方案突破了探测器的波长响应性,具有灵敏度高、响应快和信噪比高等优点。本文首先对频率上转换的原理、系统组成进行简述,随后总结了近年来频率上转换技术在探测、成像等领域的应用。 展开更多
关键词 频率上转换 相位匹配 转换效率 非线性晶体
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无人机载快照式计算光谱偏振一体化成像方法设计与研究
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作者 柳祎 张学敏 +4 位作者 俞越 赵海博 刘彦丽 任维贺 郑国宪 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第11期3011-3019,共9页
目标探测识别技术在遥感领域发挥着重要作用。光谱偏振成像技术在获取目标物二维图像信息的同时,还可以获得目标的光谱信息及偏振信息,具备分辨“同谱异物”、实现“凸显目标”、“识别真伪”的能力,提高复杂背景环境下的目标探测识别... 目标探测识别技术在遥感领域发挥着重要作用。光谱偏振成像技术在获取目标物二维图像信息的同时,还可以获得目标的光谱信息及偏振信息,具备分辨“同谱异物”、实现“凸显目标”、“识别真伪”的能力,提高复杂背景环境下的目标探测识别概率。目前的偏振光谱成像系统存在诸多缺点,如结构复杂、体积重量大、无法实时成像等。针对上述问题,提出一种快照式计算光谱偏振一体化成像方法。采用偏振通道与光谱通道共用主光路,利用分光棱镜分成偏振通道和光谱通道,偏振通道直接成像,光谱通道由编码板、阿米西棱镜、准直系统组成,利用远心光路提升系统成像质量。对光学系统及分光元件进行设计与优化,实现了光谱信息与偏振信息实时同步获取。基于上述技术路线进行了原理样机集成,在实验室暗室内对样机进行指标测试,最终指标为:工作波段:400~900 nm,成像分辨率:0.1 m,视场角:29.09°,光谱分辨率:10 nm,样机重量:2.75 kg。在室外进行航飞实时成像试验,获取了地物不同目标偏振态图像和光谱曲线,成像效果良好,满足预期目标。该方法弥补了传统方法的缺点,为快照式偏振光谱多维信息获取提供了一种新型有效的技术手段。 展开更多
关键词 快照式 计算成像 光谱偏振 光学系统
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