2014年第12期文章目次

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  • 1  石墨烯合成及其光电特性
    郝秋来 周立庆
    2014, 44(12):1295-1300.
    [摘要](285) [HTML](0) [PDF 1.07 M](409)
    摘要:
    石墨烯因具有高迁移率和光透明性使其在光电子学方面受到了广泛关注,其独特的光学和电子性质的结合可以得到充分利用。最近的一些研究成果显示了石墨烯在光电子学方面的兴起,从太阳能电池和发光器件到触摸屏、光电探测器和超快激光器等应用。本文综述了这一快速发展领域的最新进展。
    2  我国红外热像检测技术的研究及发展展望
    莫朝霞 陈沅江
    2014, 44(12):1300-1305.
    [摘要](314) [HTML](0) [PDF 832.75 K](439)
    摘要:
    红外热像技术具有检测速度快、非接触、精度高、范围广、易于实现自动化和实时观测等优点,目前是非接触式检测领域的研究热点之一。为了更好地了解我国红外热像技术的研究情况,该文通过检索CNKI网中我国近十年来有关红外热像技术的研究文献,对该领域的研究成果及未来发展方向进行了总结和分析。目前我国红外热像技术的研究可分为基础研究、产品研发、应用研究等三个方面。其中红外热像的技术开发研究、红外图像分析处理、测温精度影响因素、红外热像仪新产品的开发以及其在军事、医疗、电力、农林业等领域的应用等方面的研究极具潜力,应用前景广泛。
    3  柔性侧支撑在大型望远镜中的应用综述
    韩琳楚,张景旭,杨飞
    2014, 44(12):1306-1311.
    [摘要](261) [HTML](0) [PDF 1.36 M](311)
    摘要:
    阐述了目前大型望远镜口径的发展趋势,为保证镜面面形精度的前提下得出了柔性支撑是必不可少的环节这一现状。从力热耦合工况影响镜面面形的因素说明柔性技术在望远镜支撑系统中的必要性。概括了柔性支撑较于刚性支撑所具备的优势并且给出了柔性支撑设计时要遵循的几个原则。以柔性侧支撑为主介绍了三点切向支撑、边缘支撑、两脚架柔性支撑三种径向支撑形式,结合这三种支撑思想介绍国内外具有代表意义的几种大型望远镜中的应用实例。总结柔性支撑技术的应用领域及发展前景。希望能对柔性支撑技术的进一步发展提供一些借鉴意义。
    4  分区预热对金属激光沉积成形温度场的影响
    卞宏友 雷洋 王婷 杨光 钦兰云 王维,韩双隆
    2014, 44(12):1312-1318.
    [摘要](258) [HTML](0) [PDF 1.75 M](294)
    摘要:
    为减小工件变形和防止工件开裂,提出了采用分区预热装置对基板成形区和近成形区进行分区预热,利用温差拉伸效应主动控制降低应力的新思路。利用ANSYS有限元中的“单元生死”技术,建立单道多层激光沉积成形过程三维温度场的数值模拟模型,深入研究了在基板成形区和近成形区施加不同预热温度以及两区形成不同预热温差(预热温差分别为100 ℃、200 ℃、300 ℃)状态下对成形过程温度场和温度梯度的影响规律,并指出相对于基板整体预热方式,基板分区预热方式下的成形过程温度梯度更趋于稳定,有利于降低热应力;上述分析结果可为分区预热装置设计、预热温度的选择优化提供指导依据。
    5  运动目标激光图像获取及后向散射抑制算法研究
    范有臣 赵洪利 孙华燕,郭惠超,赵延仲
    2014, 44(12):1319-1318.
    [摘要](220) [HTML](0) [PDF 1016.31 K](401)
    摘要:
    基于距离选通的激光主动成像在大气条件下对静止目标成像时具有分辨率高、作用远距离等优点,但是对运动目标成像时,为了跟踪运动中的目标,距离选通门宽相应增加,进而引起后向散射。文中分析了基于距离选通的激光主动成像系统,在此基础上引入距离信息实时跟踪运动目标,研究了不同选通门宽引起的后向散射对图像质量的影响,提出采用提升小波变换引入同态滤波,将后向散射引起的噪声作为低频成分,利用高通滤波对小波变换系数进行处理。结果表明,提出的算法取得了良好的后向散射抑制效果,基本消除了后向散射的影响,将后向散射噪声在整幅图像中的比例由66%降低到1%以下。
    6  移相式脉冲光探测器在脉冲激光研究中的应用
    袁学文,陈天江,周志强
    2014, 44(12):1324-1326.
    [摘要](219) [HTML](0) [PDF 1.03 M](331)
    摘要:
    介绍一种新型的移相式脉冲光探测器,移相式脉冲光探测器是一种多功能脉冲光探测器,具有高速脉冲光探测、移相、计数、脉冲合并等功能,在脉冲激光研究中具有广泛的应用。
    7  基于等效介电常数的激光雾中衰减研究
    魏海亮 邵利民 王宁宁
    2014, 44(12):1327-1330.
    [摘要](185) [HTML](0) [PDF 1.05 M](263)
    摘要:
    海雾是一种具有吸收和散射特性的介质,对激光有较强的衰减作用。结合海雾环境的物理特征,根据电介质极化理论推导出了海雾介质等效介电常数的一般计算模型,并进一步得到激光雾中传输衰减率计算模型。以平流雾的经验雾滴谱和两次海雾个例雾滴谱为例对介电常数衰减模型进行了计算和仿真,并分析和评估了海雾环境物理特征对激光传输效应的影响。结果表明,基于等效介电常数的激光雾中衰减计算模型体现了海雾物理特性的影响,特别是能见度、雾滴谱分布等对其作用明显。
    8  脉冲激光打孔声波产生机理研究
    卢轶,冯爱新,戴峰泽,温德平
    2014, 44(12):1331-1334.
    [摘要](329) [HTML](0) [PDF 1.04 M](546)
    摘要:
    为了研究激光打孔过程中声波信号产生机理。利用电容传声器、PVDF传感器分别测量了激光打孔过程中的声波型号与冲击波信号,比较并分析了氧气为辅助气体、无辅助气体时声波信号的异同。研究结果表明:激光作用于孔内材料诱导产生的等离子体冲击波是激光打孔过程中产生声波的主要原因;辅助气体不是产生声波信号的必要条件;氧气作为辅助气时起到两方面作用:一方面,气流的物理作用减弱材料蒸汽和等离子对激光的屏蔽效应,维持较为连续的声波信号输出;另一方面,氧气的化学作用会增强材料蒸汽和等离子的屏蔽效应。氧气的物理作用与化学作用交替进行产生了不连续的声波信号。
    9  基于二维激光位移传感器同轴度测量方法研究
    张瑛玮 朱万彬 张歆东 姜苏伦 王炜辰
    2014, 44(12):1335-1338.
    [摘要](245) [HTML](0) [PDF 852.33 K](533)
    摘要:
    提出了非接触方式测量同轴度的方法,采用二维激光位移传感器测量空心圆柱体内表面同轴度。依据传感器的采样率对搭载被测物体的转台的速度提出了要求。同时给出了根据圆柱内表面直径选取二维激光位移传感器的方法及设计技巧。对影响测量精度的因素进行了详细分析。实验表明,该测量装置易于实现,测量精度高,方法可行。
    10  镱铒共掺光纤放大器真空下温度对增益的影响
    李伢琴,单欣,郧建平,艾勇
    2014, 44(12):1339-1343.
    [摘要](215) [HTML](0) [PDF 1.18 M](228)
    摘要:
    理论分析了光纤放大器的增益与掺杂光纤发射截面和吸收截面的关系,真空环境下的光纤放大器的散热性能。实验表明,真空环境下,输入光信号为1550 nm的情况下,增益以0.0076 dB/ ℃变化,真空55 ℃工作5 min,散热措施能使镱铒共掺光纤温度从106 ℃下降至76 ℃,输出功率在波动小于10 mW。
    11  改进的单幅红外图像局部自适应非均匀校正
    简献忠 陆睿智 郭强
    2014, 44(12):1344-1348.
    [摘要](274) [HTML](0) [PDF 1.19 M](386)
    摘要:
    为了实现对单幅红外图像的非均匀性校正并且对局部细节的校正效果进行优化,提出了一种局部自适应的非均匀校正算法。算法利用红外焦平面阵列的固定图像噪声呈单方向分布的特性,采用基于高斯权重思想的中值直方图非均匀算法实现红外图像的单参数校正;然后将图像分块,使图像的各局部都能够自适应地选择各自最合适的校正参数,达到优化细节的校正效果。实验结果及分析表明:与单参数中值直方图非均匀校正算法相比,提出的算法在均方根误差、峰值信噪比、图像平滑性等方面都得到了进一步的改善,并且保留了更多的图像细节,为非均匀校正提供了一种方法。
    12  傅里叶望远镜对实际有纵深目标成像的研究
    董磊
    2014, 44(12):1349-1353.
    [摘要](304) [HTML](0) [PDF 1.34 M](332)
    摘要:
    为了实现傅里叶望远镜对有纵深的真实目标高分辨率成像,利用成像基本公式,采用先直观定性分析后计算机定量仿真的方式开展研究。原理分析得出米级纵深目标的回波最大延迟时间差为6.7 ns。定性分析指出信号周期远大于6.7 ns时,傅里叶望远镜可以对米级纵深目标成像;信号周期约为6.7 ns或则更小时,成像质量将严重下降。定量分析先给出回波最大延迟与信号周期比从0至1/8范围内的重构图像结果和Strehl值的比较,得出延迟与周期之比小于1/32时还能获得可识别目标重构图像的结论。然后再比较分块数分别为2、4和8时重构图像结果及Strehl值,得出在满足信号周期远大于最大延迟条件下,目标纵深变化对成像无影响的结论。通过对纵深在10 m以内目标的仿真研究,得出外差频率低于466 kHz的信号可重构出可识别的目标图像的结论。
    13  面源红外干扰弹质心干扰反舰导弹的决策方法
    刘松涛,刘振兴,王龙涛
    2014, 44(12):1354-1359.
    [摘要](231) [HTML](0) [PDF 1.34 M](439)
    摘要:
    面源红外诱饵已经发展成为对抗红外成像制导导弹的一种有效手段。以面源红外干扰弹质心干扰反舰导弹为例,设计了相关的仿真模型,包括导弹模型、舰艇模型、面源干扰弹模型、干扰弹发射决策模型和发射机动决策对干扰效果影响的评估模型等,并依据质心干扰仿真计算流程,对干扰弹发射和舰艇机动决策方案进行了寻优仿真,提出了实施面源红外干扰时优选的干扰弹发射和舰艇规避机动决策原则与方法。
    14  基于LC-SLM的CT图像全息三维重构与实时显示
    杨上供 甘亮勤 熊飞兵
    2014, 44(12):1360-1363.
    [摘要](255) [HTML](0) [PDF 901.18 K](504)
    摘要:
    提出了一种将计算全息技术与液晶空间光调制器相结合的CT图像三维重构与实时显示的方法。用计算全息技术对一系列CT图片进行三维信息融合,并根据CT图片数目的不同,制作了不同的计算全息图,基于CT图片本身是数字化二维图像的特点,采用了快速傅里叶变换算法。用液晶空间光调制器作为全息图显示载体,设计了CT图像三维实时显示系统,利用计算机控制实时输出不同的计算全息图到空间光调制器,通过光学再现获得不断变化的三维再现像,实现CT图像的三维实时显示。
    15  基于Harris算法的自适应双极性红外舰船目标检测
    徐倩,陈咸志,罗镇宝,金代中,胡俊杰,曲锐
    2014, 44(12):1364-1368.
    [摘要](264) [HTML](0) [PDF 1.17 M](320)
    摘要:
    红外舰船目标检测是舰船目标自动识别与跟踪的关键技术之一。针对现有方法在舰船目标成像灰度呈现“双极性”(舰船亮度高于或低于背景)或多极性(舰船目标灰度分布不均匀)的情况下适应能力不足,提出了一种新的红外舰船目标检测方法。为抑制海空杂波干扰提高检测概率,对图像进行均值漂移滤波,利用行垂直方向梯度投影获得感兴趣区域,通过检测区域内目标角点实现舰船目标的自动检测。实验结果表明,该算法能够克服传统算法基于舰船亮度高于背景的假设,在舰船灰度呈现双极性或多级性的情况下获得较好的检测结果。
    16  改进帧差与分水岭算法融合的运动目标检测法
    黄应清,赵哲,闫兴鹏,赵锴
    2014, 44(12):1369-1373.
    [摘要](281) [HTML](0) [PDF 1.04 M](589)
    摘要:
    针对机器视觉系统中运动目标检测问题,在帧间差分法的基础上,提出了一种新的运动目标检测算法。采用改进的帧间差分法,融合分水岭算法分割特点,获得真实目标的轮廓,并进行实验验证。结果表明,该算法对帧差法进行改进后,得到的动态目标更接近于实际情况,改进的算法更适合于智能系统中消除杂波及对运动目标的检测。
    17  基于成像序列的弹道目标ISAR图像横向定标
    何兴宇,童宁宁,贺吉峰
    2014, 44(12):1374-1378.
    [摘要](285) [HTML](0) [PDF 1.06 M](371)
    摘要:
    对目标逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)像横向定标是进行目标结构特征提取的基础,重点是进行目标转速的估计。从弹道目标的ISAR像序列出发,得到ISAR像中散射点构成的向量。利用给出的转角估计表达式,考察模值最大的向量在成像序列之间的转角,以此作为目标的转角,完成目标转速的估计。最后对所提方法的性能进行了分析。该方法充分利用ISAR像序列的特点和序列中包含的目标特征信息,避免了繁琐的图像配准过程和复杂的回波多普勒调频率估计。仿真实验表明,该方法能有效完成目标转速估计,定标误差较小。
    18  基于HSV空间的红外偏振图像改进融合算法
    周彦卿,张卫,顾静良,邹凯
    2014, 44(12):1379-1383.
    [摘要](292) [HTML](0) [PDF 1.29 M](699)
    摘要:
    研究了偏振产生的原理和基于标准HSV颜色空间的偏振融合,并根据红外偏振图像对比度较强、强度较弱的特点改进了HSV融合算法,利用原始偏振图像的灰度均值和极值进行图像强度修正,计算融合权重,进行偏振图像融合,增强红外偏振融合图像的强度和对比度。对室内以及室外人造目标进行实验验证,改进的HSV融合算法较红外原图灰度均值最高提升216%,对比度最高提升1384%;较标准HSV融合图像的灰度均值最高提升1363%,对比度最高提升292%。为使用红外偏振融合图像进行目标识别打下了很好的基础。
    19  基于积分协方差矩阵的粒子滤波目标跟踪
    顾鑫 王华 李喆 李志国 王倩 邓志均
    2014, 44(12):1384-1386.
    [摘要](379) [HTML](0) [PDF 957.82 K](443)
    摘要:
    仅利用单一特征的目标跟踪难以克服光照和目标形变等外部条件变化,给出一种基于协方差区域描述子的粒子滤波,协方差描述子可融合目标区域内的多种特征处理复杂背景下的目标跟踪问题,提高跟踪的鲁棒性;针对粒子滤波计算量大的问题,引入积分协方差矩阵计算,提高跟踪的实时性,对比实验表明新的跟踪算法比仅用单一特征跟踪鲁棒性更高,处理速度更快。

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