摘要:提出了一种光纤Bragg光栅(FBG)压力传感器和基于 相位产生载波(PGC)的干涉式波长解调相结合的传感器系统,实现脉象波形 信息的探测。设计了一种高灵敏度的触点式FBG动态压力传感器,采用有限元软件分析 了传感器的灵 敏度和频率范围；对基于PGC的干涉式波长解调算法的低频特性进行了优化,实现低至0.2Hz的高分辨率 波长解调,以适应脉象信息测量的需要。实验研究了传感器的压力灵敏度,并进行了脉搏样 本信号的采集。 测试结果表明,传感器灵敏度为750pm/N,频率响应平坦,分辨率优 于1.4×10－6 N·H₂12,能够高保真的还 原脉象信息,为客观化脉诊提供了一种可靠的技术途径。

摘要:采用NTCDA/PTCBI双阴极修饰层制备了结构为ITO /MoO₃/Rubrene/C70/NTCDA/PTCBI/Al有机太阳能 电池(OSC),研究了双阴极修饰层对Rubrene/C70 OSC性能的影 响。实验结果表明,引入双阴极修饰层 后,器件的各性能参数有了显著提高。通过对PTCBI厚度优化发现,当PTCBI厚为5nm时器件 的各性 能参数最佳,器件的功率转换效率(PCE)=3.19%,电流密度Jsc=8.99mA·cm－2,开路电 压Voc=0.85V, 填充因子(FF)=41.58%,与未插入PTCBI 层相比器件的各性能分别提高了538%、338.5% 、13.3%和16.5%。

摘要:对基于模式色散的全光积分器进行数值仿真和实验 研究,实现了一种一维展宽倾斜入射方 式的全光积分器。在模式色散的作用下,光信号经过光纤时不同的模式产生了不同的延 时,叠加后产生了积 分的效果；选用了较大面积的高速光电探测器(PD)接收多模光纤(MMF)的输出光束, 利用50m的MMF实现了时间窗口约为1.5ns的 全光积分器；最后使用该积分器对光信号进行了积分实验。由于 使用模式色散作为产生时延的主要方法,因此方法具有与波长无关的特性,而且 能在很短的光纤上获 得较大的时间窗口。一维展宽的入射方式具有很好的灵活性,易于调试和控制。

摘要:为了确定激光晶体在不同温度下的自发辐射光谱 (荧光谱),实验研究了阈值附近微片激光器的输出 光谱特性。当抽运功率略小于阈值时,微片激光器输出经干涉的自发辐射光；当抽运功率大 于阈值时,微 片激光器输出激光。测量了激光阈值与晶体温控的关系,结果表明激光阈值随晶体温度的升 高而增加,其 变化率为0.017W/℃。在不同温控条件下,对阈值以下的自发辐射光 谱包络进行了拟合测量,结果表明随 着晶体温度的升高自发辐射光谱包络峰值降低,下降率为0.681%/℃ ；光谱包络中心波长发生红移,漂移率为3.1pm/℃。

摘要:量子信息技术的研究中大量采用单光子作为量子 信息的载体,因此单光子探测技术成为近来研究的 热点。目前基于InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)的单光子探测器(SPD)工作频率较低 且无法连续可 调。高速门控模式下,APD的容性效应会带来较强的尖峰噪声将光生雪崩信号湮没,导致探 测器的探测效 率也相对较低。为了提高单光子探测器的工作频率,降低后脉冲概率,设计了基于高速正弦 门控技术的 InGaAs/InP雪崩光电二极管淬灭-重置电路。为了抑制强大的背景噪声提高探测效率,设 计了双APD平衡 方案来提取有效雪崩信号。实验结果表明:设计的探测器工作频率连续可调；在－ 50℃、1～1.3GHz门控频率 条件下,最光子大探测效率为35%,暗计数率为4.2×10 －5/gate。探测效率为18%时 ,暗计数率仅为5.6×10－6/gate,后脉冲概率均低于5×10－6/ns。

摘要:在相干光正交频分复用系统(CO-OFDM)中,相位噪 声的方差随着激光器线宽的增加而增加,从而在频域引入 更大载波间干扰,对系统的性能造成极大的影响,同时调制方案阶数的增加会使系统对相位 噪声更加敏感。针对激 光器线宽较大和采用高阶调制的系统,提出了一种基于卡尔曼滤波的三阶相位噪声补偿算法 。算法的3个阶段为 时域相位噪声粗补偿、频域残余CPE消除和时域相位噪声精补偿,并给出了算法3个阶段的数 学模型。所提出算法 与现有的其它几种算法进行了仿真对比分析表明,在激光器线宽较大时,所提出算法具有更 低的误码率(BER),能较大幅度的提高CO-OFDM系统对激光 器线宽的容忍度。

摘要:采用电子束热蒸发技术在石英基底上制备了H4薄膜,并对其光学和激光损伤特性进行了研究。根据透射率谱计算出薄膜的光学带隙发现, 光学带隙随着沉积速率的降低而增大, 其值大小在4.66～4.73eV。椭偏测试结果表明,当沉积速率从0.92nm/s、0.17nm/s、0.08nm/s降低到0.03nm/s时,薄膜折射率从1.955、1.919、1.901降低到 1.895(1064nm)。所有 样品的消光系数量级均优于10－5,说明薄膜表现出极小的吸收。薄膜的激光损伤形 貌和激光损伤 阈值(LIDT)受沉积速率的影响不大,同一激光能量作用下 ,薄膜的损伤斑大小基本一致,但0.92nm/s 时制备的薄膜,其损伤区与未损伤区存在相互交错现象。当沉积速率从0.03nm/s变化到 0.92nm/s时,薄膜 激光损伤阈 值在16～17J/cm²(1064nm,10ns)之间。

摘要:针对应用飞秒激光烧蚀烈性炸药的安全问题, 以三硝基甲苯(TNT)为研究对象,通过爆轰力学理论计算了3g TNT的爆炸超压,结合飞 秒激光加工光路 系统的特点,设计了飞秒激光处理烈性炸药的安全防护装置,给出了防护装置的材料、结构 和尺寸,为飞秒激光加工烈性炸药的安全防护及实验研究提供保障。

摘要:针对复杂环境下数目变化、目标紧邻及尺寸变化的 视频多目标跟踪问题,在多伯努利滤波框架 下,提出一种自适应的变数目视频多目标跟踪算法。算法通过引入核密度背景减除技术,可 以有效抑制 背景干扰；然后融入连续自适应均值漂移(CAMShift)技术,并提出目标紧邻和尺寸变化处理 机制,可 以有效提高算法的自适应性；最后引入粒子标记技术,可以有效实现对视频多目标的轨迹跟 踪。对彩色视频和红外视频序列图像的测试结果表明,本文提出算法可以有效实现对复杂环 境下数目变化的视频多目标自适应跟踪,且具有较好的鲁棒性。

摘要:为了提高复杂背景下红外目标跟踪的准确性和鲁棒 性,提出了紧耦合粒子滤波(PF)与均值漂移(mean shift)的红外目标跟踪方法。在PF框 架下,利用一组5参数集(中心横坐标、中心纵坐标、宽度、高度以及倾斜角)作为状 态变量表 征随机的粒子样本；然后使用自适应均值漂移作为一种迭代模式寻找过程,对随机粒子样本 进行重新分配,使粒子向目标 状态的最大后验核密度估计方向移动,同时利用迭代过程中的Bhattacharyya系数对粒子的 权值进行更新；最后利用重新分配 后的加权粒子集合实现对红外目标的跟踪。实现结果表明,与一般的PF相比,本文方法能有 效减少所需粒子数(N=15),进而降 低跟踪耗时；与现有的PF与均值漂移相结合的方法相比,本文方法在耗费时间 仅增加14%的代价上,使跟踪误差大大降低(约 为原误差的1/3至1/4),准确性和鲁棒性得到显著提高；本文方法能够实现在复杂背景下稳 健准确地跟踪红外目标。

摘要:提出了一种基于离散小波变换(DWT)及四元数傅里 叶变换(QDFT)的鲁棒性全息水印算法。首先对RGB彩色图像的三个色彩分量分 别做DWT,取变换后的3个低频部分组成纯四元数矩阵；随后对其进行QDFT ,将全息水印通过替代QDFT的实部的中频系数进行嵌入,再经过逆QDFT及小波重构得到含有 水印的彩 色图像。攻击测试结果表明,本文算法对于常规的信号处理有很好的鲁棒性；打印扫描实验 证明,本文算法具有抵 抗硬拷贝攻击的能力。四元数傅立叶变换的引入,实现了小波低频系数的嵌入保证了算法的 鲁棒性,同时 又结合了四元数在处理彩色图像中的优势,双变换域的采用与全息方法的结合实现了算法应 用于硬拷贝彩 色图像中鲁棒性及不可见性之间的平衡。本文全息水印方案可以应用于印品水印防伪领域。

摘要:为了更好地保护数字版权,提出了一种将彩色QR(quick response)码嵌入彩色载体图像的数字 水印算法。算法通过Arnold置乱技术对水印信息进行加密与Contourlet-离散余弦变换和奇 异值分解(Contourlet-DCT-SVD)水印技术完成对水印的嵌 入和提取。通过实验验证,本文算法对JPEG压缩攻击、剪切攻击、高斯噪声和椒盐噪声攻击 具有较强的抵抗 能力,对上述攻击后提取的彩色QR码均能正确识别；对任意旋转攻击后提取出的彩色QR码水 印也具有 较高的识别率,具有较好的不可见性和鲁棒性。

摘要:基于亮度均值减损对比归一化(MSCN) 系数统计特性及其8方 向邻域系数间的相关性,提出了一种通用无参考图像质量评价方法.首先,分别利用非 对称广义高斯分布(AGGD)模型拟合MSCN系数及其8方 向邻域系数,并估计 相应AGGD 模型参数作为亮度统计特征;其次,计算8方向邻域MSCN系数间的互信息(MI),作为描述方向相 关性的统计特征;进而,分别利用支持向量回归机(SVR)和支 持向量分类机(SVC)构建无参考图像质量评价模型和图像失真类型识别模型; 最后, 在LIVE 等图像质量 评价数据库上进行了算法与DMOS的相关性、失真类型识别、模型 鲁棒性及计算复杂性等方面的实验。实 验结果表明,本文方法的评价结果与人类主观评价具有高度的一致性,在LIVE图像质量评 价数据库上的斯 皮尔曼等级相关系数(SROCC)和皮尔逊线性相关系数 (PLCC)均在0.945以上;而且,图像失真 类型识别模型的识别准确率也高达到92.95%,明显高于 当今主流无参考图像质量评价方法。

摘要:针对传统的图像分割算法由于缺乏先验知识得不到 理想的分割结果,或需要大量的人工交互问题,本文提出 了一种基于协同热扩散模型的协同图像分割算法。算法通过建立图像集合中的扩散模型, 利用传导边将图像连接成一 个统一的扩散网络,从而将图像集合的协同分割问题转化为3D 扩散模型最大增益的求解问 题,最终根据子模优化理论 对其进行求解。在协同分割数据集上的大量对比实验,验证了本文协同分割算法的优异性能 。

摘要:为了提高Kinect相机获取的深度图质量,提出了一种基于超像素分割的图像修复算法。 首先对深度图和彩色图分别 进行双边滤波和超像素分割；其次,结合深度图像和彩色图像相似性,记录彩色分割块的位 置,并对应于 深度图中；最后,在每个分割块对应深度区域中,根据丢失像素点在分割块中所占比例,划 分为无空洞区 域、小空洞区域、大空洞区域和全空洞区域4类。采用快速行进算法对小空洞区域进行 修复,利用中 值填补算法进行大空洞区域修复,对全空洞区域利用邻域区间对应彩色图像相似性进行填充 。4种类型中 的无空洞区域无需修复。实验结果表明,本文方法与FMM、Shen和Scheming的方法相比, 平均均方根误差(RMSE) 分别降低了2.958、0.822和0.078,修复 的主观质量也有所提高。

摘要:在光流分析技术中,为了能够在特殊情况下提高 光流估计的准确性,提出一种扩展总广义变差(Ext-TGV)的 光流估计方法。方法通过引入新的高阶正则项,将经典的二阶TGV进行非局部扩展,从而有 利于实施分段 仿射,且可将柔性分割信息包含在正则项内,在光流估计中能准确提供局部运动边界以及解 决匹配项中的模糊问题； 提出一个新匹配项,使其能较好地克服光照变化和尺度变化。通过在KITTI 和SINTEL数据上的实 验结果表明,与现有的光流评估方法相比,本文提出的光流估计方法能显著的提高 光流估计的准确性。

摘要:为了建立血清胆红素(BR,bilirubin)样品总胆红素 (TBIL) 、直接胆红素(DBIL)和间接胆红素(IBIL)近红外(NIR)光谱分析最优模型,利 用可见-NIR透射光谱技术与间隔偏最小二乘法(iPLS)及协合区间偏最小二乘法(SiPLS)算法 相结合对建模区域进行优 选,实现血清光谱特征波段选择,建立光谱与血清BR成分之间的定量预测模型,以均方根误 差(RMSE)作为模型 评价标准。结果表明:SiPLS模型效果更佳,TBIL、DBIL和IBIL的最优 建模波长范围分别为400~536nm、1366~1502 nm和2324~2460nm,400~502nm、608~710nm和1644~1746nm,400~502nm和1746~1848nm； 3种BR最优预测模型的RMSE分别为0.598、0.207和0.386μm ol/L； 波段优选对提高预测结果的准确性有重要的意义；采用SiPLS建立TBIL、DBIL和IBIL定量分 析模 型,不仅可以提高模型的预测精度,而且克服了iPLS单一区间建模的缺点,优选出的特征谱 区还可为设计小型专用光谱分析仪器提供依据。