Development of Dual-light Path Monitoring System of Optical Thin-film Thickness

The accurate monitoring of optical thin-film thickness is a key technique for depositing optical thin-film. For existing coating equipments, which are low precision and automation level on monitoring thin-film thickness, a new photoelectric control and analysis system has been developed. In the new system, main techniques include a photoelectric system with dual-light path, a dual-lock-phase circuit system and a comprehensive digital processing-control-analysis system.The test results of new system show that the static and dynamic stabilities and the control precision of thin-film thickness are extremely increased. The standard deviation of thin-film thickness, which indicates the duplication of thin-film thickness monitoring, is equal to or less than 0.72%. The display resolution limit on reflectivity is 0.02 %. In the system, the linearity of drift is very high, and the static drift ratio approaches zero.

基于双路径递归网络与Conv-TasNet的多头注意力机制视听语音分离

目前的视听语音分离模型基本是将视频特征和音频特征进行简单拼接,没有充分考虑各个模态的相互关系,导致视觉信息未被充分利用,分离效果不理想。该文充分考虑视觉特征、音频特征之间的相互联系,采用多头注意力机制,结合卷积时域分离模型(Conv-TasNet)和双路径递归神经网络(DPRNN),提出多头注意力机制时域视听语音分离(MHATD-AVSS)模型。通过音频编码器与视觉编码器获得音频特征与视频的唇部特征,并采用多头注意力机制将音频特征与视觉特征进行跨模态融合,得到融合视听特征,将其经DPRNN分离网络,获得不同说话者的分离语音。利用客观语音质量评估(PESQ)、短时客观可懂度(STOI)及信噪比(SNR)评价指标,在VoxCeleb2数据集进行实验测试。研究表明,当分离两位、3位或4位说话者的混合语音时,该文方法与传统分离网络相比,SDR提高量均在1.87 dB以上,最高可达2.29 dB。由此可见,该文方法能考虑音频信号的相位信息,更好地利用视觉信息与音频信息的相关性,提取更为准确的音视频特性,获得更好的分离效果。

2023中国舞台影视灯光调研分析报告——常规灯具·特效器篇

阐述影响常规灯具光质的因素,其中LED混色光源在光谱和色域方面的优势,以及智能色彩校正系统帮助灯具实现高显色性、稳定性、一致性。灯具光学系统和灯具结构的优化对满足更广泛的应用提供了可能。归纳常规灯具的需求化应用。特效器的创新应用。

基于时频感知双路径Conformer的语音增强

近年来,Conformer在语音领域的应用表现较为突出。该模块通过结合多头自注意力机制和卷积神经网络,能够同时关注短时和长时序列信息,从而在语音处理任务中表现出卓越的性能。在此基础上提出了一种基于时频感知双路径Conformer的语音增强网络(TFDPCNet)。首先,该网络将改进的Conformer结构作为核心,采用双路径结构,构成时频感知的双路径Conformer模块(TFDP-Conformer),增强了整体网络的时频提取能力;同时,为了减小时频特征融合的难度,提出了注意力门控交叉融合模块(AGCF),通过额外的注意力门进一步增强了网络训练过程中时频特征的交互,提高了时频特征的利用率;最后,引用度量鉴别器,并对其进行适当剪枝,使得增强后的音频和原始音频在量化评价指标上保持更高的一致性。实验结果表明,相比于TSTNN算法,TFDPCNet在主观和客观指标上都有明显提高。

基于合光技术的可变焦激光探照灯设计

为增加激光光源的光效,进一步实现远距离照明,可使用基于合光技术的方案,设计一种可变焦激光探照灯。采用多颗蓝光LD排成阵列的方法,利用玻璃反光碗的光回收技术,对激光探照灯进行光路设计;同时使用二向色片来控制发散角度,从而实现激光探照灯的可变焦控制。测量激光模组在1 A电流下输出的光通量,经计算,荧光陶瓷片出射的总光通量约为730 lm。此外,对匀光片的散射特性进行改变,可实现对聚焦激光光斑的控制。此研究实现了可变焦激光探照灯的光路设计以及对聚焦激光光斑的控制,并利用二向色片实现了蓝光和黄光混合白光输出。该光学系统的整体光效较高,有较强的实用意义。

共光路红外双波段小型化光学镜头分析与设计

针对中长波共光路小型化光学系统设计需求,建立了基于高斯光学与初级像差理论且尺寸受限下的二次成像结构光学指标分配模型。主镜因其边缘光线高度高和承担的光焦度小,其球差、色差和二级光谱是该系统像差的主要来源,为矫正二级光谱,可使用“-、+、-”结构形式的高、中、低相对色散材料的透镜组合作为主镜结构,此时主镜的残余像差较小,采用场镜降低中继镜组光线高度以及非球面矫正球差等方法平衡主镜残余像差。最后开展实例设计,对提出的小型化设计思想进行验证,设计了中波波长3.7~4.8μm、长波波长7.7~9.5μm的共光路双波红外小型光学系统,总长不大于135 mm,结构小巧紧凑,光学传函接近衍射极限,工作温度范围-40~60℃,且对温度不敏感。实现了基于二次成像结构光学指标分配模型的中长波共光路小型化光学系统分析及设计,满足中长波共光路小型化光学系统需求。

可见与红外双波段折反光学系统设计

针对机载小型化、轻量化的环境要求,将红外和电视传感器进行共次镜形式的共光路设计。对于640×480非制冷焦平面探测器,设计了焦距185mm、F数达到1.3、视场为5.8°的长波红外光学系统。对于1/3″CCD(像面尺寸4.8mm×3.6mm;像素数759×596),设计了焦距86mm、F数达到4.5、视场为4°的可见(电视)光学系统。

基于三光路光声光谱法检测烟气氮氧化物

介绍了光声光谱信号产生机理,推导了时间三光路氮氧化物光声光谱实时在线测量模型,分析了烟气中水蒸汽对其测量的干扰机制,为氮氧化物测量仪的设计提供理论基础。设计了烟道气中氮氧化物光声光谱检测试验系统,定量分析了激发光源波动产生的光声信号响应,综合分析气体吸收率和抗交叉敏感因素,确定了NO和NO2干涉滤光片中心波长为5 350 nm和6 300 nm.测定了NO、NO2气体循检时间小于38 s,检测灵敏限达到l.45 ppm和4.55 ppm,验证了该方法可行性及快速性。

基于双光路的磁流体光透射特性研究

基于磁流体薄膜光透射率可调的特性,制备磁流体薄膜的光纤对穿结构,搭建了双光路实验系统,测量了磁流体薄膜的透射光功率值。同时,对输入光功率为1m W和3m W磁流体薄膜的透射谱进行比较,分析了磁流体光透射特性差异产生的原因。

基于光谱吸收原则的低成本硫化氢传感器研究

H_2S浓度检测的发展趋势是实时检测,基于光谱吸收原则是其中一个发展方向。用宽带光源替代以往使用的成本较高的窄带光源,降低整个系统的成本,可以提高检测系统的实用性。宽带光源经过Bragg光纤光栅滤波后可以得到窄带光。此方法得到的光波必然会有噪声和波动,然后对其进行滤波,消除一部分系统的噪声和波动,再通过光线分束器分别通入检测光路和参考光路后做差。此差分信号不仅消除了一部分系统噪声和波动,还消除了基波分量,增大了信噪比。用数学分析的方法推导出二次谐波信号,利用SIMILINK仿真观察此信号,不同浓度的H_2S气体会有不同的输出信号,也就得到了气体的浓度。双光路差分法、谐波检测技术和窄带滤波技术综合起来的优势是降低了成本,增加了信噪比,提高了系统的检测能力。实验仿真结果表明,在LED宽带光源基础上采用提取谐波信号的双光路差分方法检测H_2S气体浓度正确可行,此方法降低了系统成本,为大范围实际应用提供了可能性。

利用前向散射实现的双光路能见度激光测量系统

文中介绍的能见度测量系统 ,通过测量 0 .81μm激光光束在前向 30°方向的散射能及在直射方向的透射能 ,计算大气的散射系数 ,测量了能见度。该系统包括光学发射与接收、信号放大与处理及结果显示三部分。光学发射与接收部分主要由半导体激光器、准直镜、扩束镜、接收镜、截止滤光片、窄带干涉滤光片、PIN光电管等组成 ;信号放大与处理部分主要由电压跟随放大电路、采样保持电路、多路模拟开关电路、模 数转换电路、80 31单片机等组成 ;结果显示部分主要由显示器、打印设备、输出端口等组成。简述了该系统的工作原理及基本结构 ,对测量的稳定性、测量精度以及光、电干扰的抑制等技术难点进行了讨论 。

基于强度干涉原理的双光路动态测量方法

在近场光存储方案中,头盘间距动态测控技术是近场光存储理论和技术的实用化。根据近场光学头的飞行特点,提出了一种基于光强干涉原理的测量系统,重点介绍了其测量原理和标定方法。采用双光路结构来提高测量分辨率,利用光偏振特性来消除反馈光对信号光的干扰。通过对系统性能的分析和试验表明,动态特性达到了500kHz,测量分辨率高于1nm,可满足系统高精度动态测试的要求。

柴油机缸内雾场的激光全息测量方法研究和理论探讨

本文采用激光全息法测量柴油机缸内雾场。探讨了3维球型粒子的全息理论。并在单缸试验机中拍到了实际燃烧室中的雾场分布,为进一步研究喷雾和燃烧过程提供了一种新的试验手段。

基于特征学习的双路径红外-可见光行人重识别算法

由于拍摄视角、行人姿态的变化以及不同的相机光谱造成的额外跨模态差异,RGB图像和红外图像之间存在着明显的差异,提取有效的模态共享特征是红外-可见光行人重识别中的难点。本研究提出一种双路径学习算法来识别特征,利用改进的BNNeck模块来提取RGB和红外图像的特征信息,改善算法的识别性能。该算法首先将注意力机制引入双路径特征学习网络,获取RGB图像在空间维度和通道维度上的特征信息,实现红外特征信息匹配;然后,将BNNeck模块引入至跨模态行人重识别算法,减少模态特征信息差异,加快算法收敛速度;最后,在异质中心损失函数和交叉熵损失函数的基础上,引入跨模态下行人身份损失函数,提高行人识别的准确性。SYSU-MM01和RegDB数据集的实验结果表明,相对于目前大多数已有算法,所提算法具有更好的泛化能力和鲁棒性,Rank-1/mAP分别达到59.39%/85.44%和57.81%/73.19%,比最新算法分别提高2.43%/2.86%和2.44%/1.19%。

航空相机与载机交联技术的实现方法

航空相机是获取地面目标信息的主要技术手段,随着数字技术及计算机技术的发展,航空相机也逐渐摆脱手动操控模式,而通过同载机平台交联的方式完成各项工作任务。分析了总线交联方式出现的必然性及其优点,以某型航空可见光红外相机为例,阐述了其实现系统交联的总体思路及框图,并以其主控系统为核心,介绍了具体实现方法,该方法工作稳定、可靠,为实现航空相机同载机的交联提供了一种思路。

紫外可见双光路电晕放电检测系统的研制及实现

为了实现紫外光和可见光对电力设备的电晕放电情况进行复合图像检测,提出了采用双光路结构的光信号处理方法。设计并研制了基于可见反射式光路结构的紫外可见双光路电晕放电检测系统。该系统解决了紫外光成像与可见光成像能量差异大导致图像配准困难的问题。试验结果表明,该系统能实现电力设备电晕放电情况的准确探测及定位。

有阻塞OXC节点的图表示

提出了有阻塞OXC节点的图表示方法。该方法的基本思想是用图来替代交换能力受限制的节点 ,而此图由交换能力不受限制的节点和容量受限的边组成。文中以典型的阻塞OXC节点为例 ,给出了它们的图表示 。

物体表面色的双光束平行检测

介绍了一种用于物体表面色检测的双光束多通道系统，采用脉冲光源模拟标准 Ｄ６５ 照明，由 Ｓ Ｐ Ｄ 对颜色样品进行光谱的平行探测，经过精密的光谱定标和光度定标，并结合软件功能，实现了物体色的快速精确测量。

基于红外双光路的薄膜在线测厚系统的研究

红外测厚是薄膜在线测厚的主要方法之一,为了解决传统的红外测厚方法中尚存在的易受光源稳定性的影响、不适用于高速薄膜生产线等缺点,采用双光路参比测量的方法设计了一种双光路红外测厚系统,系统将光源的光分成测量路和参考路两路,并使用单个CCD同时收集两路光作为光强传感器。描述了系统的成像原理,讨论了系统对朗伯定律的适用性,最后通过对聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜的标定实验论证了系统的精度。结果表明,该方法精度高、鲁棒性好,且能够有效避免光源不稳定带来的影响。

90°视向角内窥远心测量仪的光学设计

针对深腔内深孔、微小孔或盲孔等,由于受到腔体尺寸形状和腔体结构的限制,导致对腔体内表面的检测及腔体内孔径形位信息的检测有很大的难度,设计了一种检测腔内小孔特征以及腔内状态的内窥镜光学探头。该探头为具有90°视向角、20mm大景深、高分辨率的细径内窥镜,其放大倍率为-0.71×,最大畸变为0.5%,全视场MTF在166lp/mm处接近0.1,孔径检测精度为0.01mm,分辨率为0.005 mm,且光学系统外径小于5 mm,可用于对腔体直径范围15mm^45mm、孔径直径范围0.01mm^4mm的腔体零件内微小孔径形位信息的检测。