多传感融合的激光雷达SLAM及应用进展

针对单一传感器的激光雷达实时同步定位和建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)无法满足在复杂环境下使用的问题,文章研究了2种多传感器融合方案,解构几种经典的激光雷达SLAM算法框架,分析了多传感融合在激光雷达SLAM中的作用,展示了多传感融合激光SLAM的相关典型应用,为多传感融合的激光SLAM算法在复杂场景下的应用提供借鉴。

复合椭球腔太阳能聚光均匀线光源设计

为了实现太阳光直接泵浦板条高功率激光器,对均匀线形高功率密度泵浦源进行研究。本文提出由一级聚光系统与7个共焦点椭球叠加形成二级聚光系统(复合椭球腔),组合实现高功率密度均匀线光源的设计方法。每个椭球可对圆形第一焦斑进行等辐射通量分割,镜像成像特点使得峰值功率密度未明显下降,分解后镜像光斑在第二焦点处形成均匀线光源。通过坐标变化给出等辐射通量数学模型,利用退火算法求解出每个椭球旋转平移参量。由半径为30 mm,焦距为70 mm菲涅尔透镜和a=3.4 mm,c=3.15 mm单椭球腔组成一级系统,附带二级复合椭球腔聚光系统,可实现有效长度为12 mm,峰值功率密度为1.09×10^(6)W/m^(2),均匀度为95.46%线光源。对比每个椭球参量对均匀度贡献,中间椭球旋转参量θ为1.4°,均匀度改善明显,边缘椭球参量Δ改变对线光源有效长度影响显著,其最佳值为0.53 mm。

基于激光扫描的足部三维测量仪设计

个性化鞋楦设计是社会发展的必然趋势,足部测量仪的研制成为了一个重要课题。提出了个性化足部扫描测量仪的设计方法,介绍了仪器的测量原理以及标定方法,设计出控制系统、光学系统、移动平台和图像采集模块来实现快速足部扫描。经过自行开发的软件控制系统执行图像提取与数据分析,即可在短时间内重建出所测量的足部轮廓。最后,对足部进行了实际扫描,该过程可在10s之内完成,测量误差小于0.5%。得到了很好的结果,满足工业设计的要求。

基于虚拟仿真的光通信教学改革研究与实践

本文基于虚拟仿真实验教学系统的特点,讨论了虚拟仿真在电子通信专业教学中的意义。并以光通信技术课程为例,阐述了虚拟仿真实验系统的建立和工作过程,总结了虚拟仿真实验系统提升教学质量的重要作用。

光纤通信与传输一体化教学改革探究

一体化教学法突破传统的教学模式,可以充分实现理论教学与实践教学的融合统一,是一种行之有效的教学方法。本文探讨了一体化教学法在光电类专业核心课程中的应用,将理论学习与实践操作构成一个整体,实现了"教"与"学"的充分协作,以及"学其所用,用其所学"的教学目标,提高了学生的综合学习能力,达到了良好的教学效果。

布洛赫表面波传感特性研究

布洛赫表面波传感检测技术具有快速实时、免标记的特点。现有的传感检测方法灵敏度较低,极大限制了其在传感检测领域的应用。为了有效提升布洛赫表面波传感检测灵敏度,基于激发布洛赫表面波的耦合共振效应,研究了一维光子晶体带隙表面波传感芯片设计方法。通过对布洛赫表面波激发时反射光束特性进行分析计算,对其在生化传感检测领域的应用展开探索,实现了高灵敏度的传感检测。利用布洛赫表面波激发时显著增强的古斯汉欣位移效应,实现了基于古斯汉欣位移的高灵敏度传感检测。研究成果旨在为设计及实现高性能新型集成光学器件提供理论和技术基础。

基于特征点的改进ICP三维点云配准技术

三维点云配准是三维面型反求中的关键和难点。提出了一种特征点三维点云配准技术。通过引入被测物的特征点,分析了坐标变换矩阵的求解方法,利用最小二乘算法求出初始变换矩阵,得到粗略配准结果。然后采用K-D树来加速搜索最近点,用均方距离作为误差度量准则实现了改进后的最近点新的迭代算法,进一步得到了很好的精确配准效果,并给出了实现这种算法的程序设计思想。利用鞋楦配准实验证明了此方法的有效性和可靠性。

浅谈启发式教学法在物理光学课堂教学中的应用

本文探讨了启发式教学法在课程引入、建立感性认识、理性推导、应用提高以及思考练习等教学环节的应用。利用启发性的提问,引导学生思考,使学生自主学习,在解答问题的过程中,学会知识、掌握技能和开拓思维。启发式教学法能充分调动学生学习的积极性,达到良好的教学效果。

应用型人才培养模式与课程体系优化建设探讨

结合电子科学与技术专业建设实践,提出应用型人才培养目标、改革思路及本专业方向课程体系建设思路。通过调研,了解国内光电信息企业对人才需求及教育部电子科学与技术专业指导委员会对课程设置的要求,结合教育部教学改革要求和我校办学特色,提出将激光加工应用和光传输技术应用作为专业核心应用示范课程,引导加大学生实践动手能力的培养;从学生长远发展考虑,提出了具体的实施方案和建议,为应用型专业人才培养建设提供参考。

基于不同时间粒度的端到端网络流量重构算法

针对间接测量网络流量的问题,提出一种基于不同时间粒度的新的端到端网络流量重构算法。根据网络流量分形和自相似特征,对粗时间粒度下的链路流量测量进行分形插值,得到细时间粒度下的链路流量;利用压缩感知理论,构造恰当的稀疏变换矩阵和测量矩阵,重构细时间粒度下的端到端网络流量。仿真结果表明,该算法有效可行。

基于压缩感知的高炉料面图像重建算法

针对目前采用的建立复杂的数学模型模拟高炉内部炼铁过程在实际生产中的实时性和可应用性不强的问题,提出了一种基于压缩感知的高炉料面图像重建算法。该算法通过小波变换构建稀疏矩阵和随机高斯矩阵直接获取部分料面图像信息,再利用正交匹配追踪算法重建原始的高炉料面图像。仿真结果表明:本研究提出的图像重建算法效果良好。

表面等离子共振传感系统控制电路的设计

根据Kretschmann型表面等离子共振传感系统的需要进行设计,实现基于C51单片机,包括上位机、4×4键盘和1602液晶功能等多种用户交互方式的硬件控制系统。使用C语言编写单片机控制程序,实现键盘和液晶显示操作控制功能,并操作步进电机进而控制传感器入射光角度,还通过串口转RS485控制泵和阀进而精确控制样品的注入。上位机上编写了与单片机通信的Labview串口通信程序,单片机接收处理指令,实现了上位机上的传感器入射光角度控制。提供了全面易用的表面等离子共振传感器系统功能。

基于石墨烯的布洛赫表面波调控特性研究

布洛赫表面波(Bloch surface wave,BSW)具有传输损耗低、显著表面局域场增强、环境敏感等特性,因而被视为研究近场光和物质相互作用的关键技术。其主要在截断的一维光子晶体与外界介质的界面激发并沿此界面传播,通过传播界面微纳结构的设计,可在纳米尺度实现对BSW的有效调控。本文从BSW的模式特性出发,提出了石墨烯加载的一维光子晶体BSW传感器件结构。通过改变石墨烯层的结构参数,调节激发模式在光子带隙中的位置,研究激发模式的光场传输特性,实现对BSW激发波长、振幅和相位的调控。进一步利用其对外界介质折射率变化非常敏感的特性,对其传感检测能力进行研究。结果表明,该器件有望实现高灵敏度的生化传感检测应用。该研究为新型BSW集成光子器件的设计与发展提供了新思路。

新工科理念下应用型工科专业人才创新能力培养模式探索

面对世界范围内的科技产业革命,我国经济产业转型发展进入新常态。基于新工科理念,应用型专业转型发展成为当前各类型高校专业建设普遍关注的焦点问题。因此,以学生产出为导向,提高创新人才培养质量是适应当前经济转型发展的必然要求。该文基于我校电子科学与技术专业现状,以智能制造市场新技术需求为引导,基于新工科理念,从课程体系内容、创新平台建设、师资培养等方面对专业人才培养创新平台搭建与运行进行了设计与实施。教师及学生创新实践能力获得明显提高,对应用型工科专业人才创新能力培养具有一定的借鉴意义。