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基于量子微粒群优化算法的半透明介质光学参数反演
被引量:
2
1
作者
魏琳扬
郭馨
+1 位作者
王存海
李国军
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期63-68,75,共7页
针对半透明介质光学参数估计问题,建立了脉冲激光辐照下半透明介质光学参数反演模型,采用量子微粒群优化(QPSO)算法反演了折射率和吸收系数,分析了测量误差、热物性参数对反演结果的影响,并利用敏感性分析揭示了反演精度与测量误差的关...
针对半透明介质光学参数估计问题,建立了脉冲激光辐照下半透明介质光学参数反演模型,采用量子微粒群优化(QPSO)算法反演了折射率和吸收系数,分析了测量误差、热物性参数对反演结果的影响,并利用敏感性分析揭示了反演精度与测量误差的关系.计算结果表明:建立的反演模型和采用的QPSO算法可以精确估计折射率和吸收系数,即使人为添加10%的测量误差,反演结果依然具有较强的鲁棒性和准确度.本研究可为半透明介质物性参数获取提供技术参考.
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关键词
光学参数反演
量子微粒群优化算法
辐射-导热耦合
半透明介质
脉冲激光
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职称材料
基于光学特性参数反演的苹果水心病检测
2
作者
张思旭
徐焕良
+2 位作者
王江波
孙云晓
王浩云
《南京农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期986-994,共9页
[目的]针对传统的果蔬品质检测方法费时且破坏检测样本的问题,提出了一种新的苹果水心病检测方法。[方法]采用具有水心病的新疆阿克苏苹果作为样本,首先利用反向倍增法计算得出苹果每层组织的光学特性参数,然后利用苹果果皮、果肉、果...
[目的]针对传统的果蔬品质检测方法费时且破坏检测样本的问题,提出了一种新的苹果水心病检测方法。[方法]采用具有水心病的新疆阿克苏苹果作为样本,首先利用反向倍增法计算得出苹果每层组织的光学特性参数,然后利用苹果果皮、果肉、果核层的光学参数据构建3层迁移反演模型,使用蒙特卡罗法对苹果内部的光子轨迹进行仿真并获取苹果表面的仿真光亮度图。由于水心病通常发生在苹果果核层,通过仿真光亮度图学习苹果果核层的特征,然后迁移到实测苹果样本数据中进行学习和预测。基于光学特性参数反演的检测方法是利用蒙特卡罗法和卷积神经网络提取与水心病相关的苹果果核层光学特征,使用迁移学习将这些特征与实际苹果样本水心病病情建立联系,成功利用模拟数据提取实测数据中由于存在噪声而无法提取的有效特征,提高了水心病预测的速度和准确度。[结果]基于光学特性参数反演的水心病检测方法在二分类条件下的预测准确率达到94.3%,优于直接使用高光谱数据的卷积神经网络模型和SVM模型;在四分类条件下预测准确率能达到93.5%,相较于卷积神经网络模型提高约4%。[结论]试验结果说明所提出的基于光学特性参数反演的水心病检测方法能有效提取更多与水心病相关的苹果果核层高光谱特征,为苹果水心病的检测提供了一种新的思路。
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关键词
苹果水心病预测
光学
特性
参数
反演
高光谱
卷积神经网络
迁移学习
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职称材料
减小由光谱测量数据误差造成的薄膜光学参数反演不确定度的方法
被引量:
9
3
作者
吴素勇
龙兴武
+1 位作者
黄云
杨开勇
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第8期2171-2177,共7页
基于对光谱测量数据中系统误差和随机误差的不同特性分析,提出了两种方法来分别减小其对薄膜光学参数反演测量精度的影响。方法一是利用薄膜光谱系数关于薄膜光学参数的一阶偏导数信息筛选数据点,选取偏导数符号相反的波段或入射角区域...
基于对光谱测量数据中系统误差和随机误差的不同特性分析,提出了两种方法来分别减小其对薄膜光学参数反演测量精度的影响。方法一是利用薄膜光谱系数关于薄膜光学参数的一阶偏导数信息筛选数据点,选取偏导数符号相反的波段或入射角区域作为最佳测量数据点采集区域,以最小化系统误差引起的薄膜光学参数相对真实值的偏差大小。方法二是在实测光谱数据中注入独立同分布的随机噪声,利用基于偏差函数最小化方法的混合优化算法多次进行反演计算,将每次反演得到的薄膜光学参数估计值的统计均值作为薄膜真实光学参数的估计值,以减小甚至消除随机误差引起的薄膜光学参数不确定度。这两种方法不仅在提高薄膜光学参数测量精度上具有明显的实用价值,而且物理意义明确,可操作性强,不局限于特定波段和特定材料的薄膜光学参数测量,具有良好的普适性,可望在薄膜光学参数的准确测量技术中发挥重要作用。
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关键词
薄膜
光学
光学参数反演
不确定度
偏导数筛选
噪声注入
光谱测量误差
遗传算法
原文传递
天文镜面保护铝膜偏振特性测量方法
4
作者
夏苏
袁沭
《天文研究与技术》
CSCD
2022年第2期158-164,共7页
望远镜的仪器偏振效应主要由金属镜面的反射偏振引起,是当前高精度天文偏振测量面临的主要技术问题。为了消除仪器偏振对偏振测量精度的影响,在实验室对金属镀膜材料的偏振特性进行精确全面的测量研究显得至关重要。针对保护铝膜提出一...
望远镜的仪器偏振效应主要由金属镜面的反射偏振引起,是当前高精度天文偏振测量面临的主要技术问题。为了消除仪器偏振对偏振测量精度的影响,在实验室对金属镀膜材料的偏振特性进行精确全面的测量研究显得至关重要。针对保护铝膜提出一种偏振特性测量方法,该方法使用两种光电调制方式对保护铝膜的缪勒(Mueller)矩阵关键元素进行直接测量,并基于双层膜的结构模型,使用多入射角多波长的测量数据在不依赖色散模型以及参数假设的情况下反演光学参数。反演结果与传统方法得到的结果一致,同时本文方法能够对偏振特性进行更好的表征。
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关键词
偏振测量
仪器偏振
保护铝膜偏振特性
MUELLER矩阵
反演
光学
参数
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职称材料
题名
基于量子微粒群优化算法的半透明介质光学参数反演
被引量:
2
1
作者
魏琳扬
郭馨
王存海
李国军
机构
东北大学冶金学院
哈尔滨锅炉厂有限责任公司
北京科技大学能源与环境工程学院
出处
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期63-68,75,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(52106079)
中国博士后科学基金资助项目(2020M680968).
文摘
针对半透明介质光学参数估计问题,建立了脉冲激光辐照下半透明介质光学参数反演模型,采用量子微粒群优化(QPSO)算法反演了折射率和吸收系数,分析了测量误差、热物性参数对反演结果的影响,并利用敏感性分析揭示了反演精度与测量误差的关系.计算结果表明:建立的反演模型和采用的QPSO算法可以精确估计折射率和吸收系数,即使人为添加10%的测量误差,反演结果依然具有较强的鲁棒性和准确度.本研究可为半透明介质物性参数获取提供技术参考.
关键词
光学参数反演
量子微粒群优化算法
辐射-导热耦合
半透明介质
脉冲激光
Keywords
inversion of optical parameters
quantum particle swarm optimization(QPSO)algorithm
coupled radiation-conduction
semitransparent media
pulse laser
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
基于光学特性参数反演的苹果水心病检测
2
作者
张思旭
徐焕良
王江波
孙云晓
王浩云
机构
南京农业大学人工智能学院计算机系
塔里木大学植物科学学院
出处
《南京农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期986-994,共9页
基金
国家自然科学基金项目(31601545)
中央高校基本科研业务费专项资金(KYLH202006)
+1 种基金
南京农业大学-塔里木大学科研合作联合基金项目(NNLH202006)
新疆建设兵团南疆重点产业支撑计划项目(2017DB006)。
文摘
[目的]针对传统的果蔬品质检测方法费时且破坏检测样本的问题,提出了一种新的苹果水心病检测方法。[方法]采用具有水心病的新疆阿克苏苹果作为样本,首先利用反向倍增法计算得出苹果每层组织的光学特性参数,然后利用苹果果皮、果肉、果核层的光学参数据构建3层迁移反演模型,使用蒙特卡罗法对苹果内部的光子轨迹进行仿真并获取苹果表面的仿真光亮度图。由于水心病通常发生在苹果果核层,通过仿真光亮度图学习苹果果核层的特征,然后迁移到实测苹果样本数据中进行学习和预测。基于光学特性参数反演的检测方法是利用蒙特卡罗法和卷积神经网络提取与水心病相关的苹果果核层光学特征,使用迁移学习将这些特征与实际苹果样本水心病病情建立联系,成功利用模拟数据提取实测数据中由于存在噪声而无法提取的有效特征,提高了水心病预测的速度和准确度。[结果]基于光学特性参数反演的水心病检测方法在二分类条件下的预测准确率达到94.3%,优于直接使用高光谱数据的卷积神经网络模型和SVM模型;在四分类条件下预测准确率能达到93.5%,相较于卷积神经网络模型提高约4%。[结论]试验结果说明所提出的基于光学特性参数反演的水心病检测方法能有效提取更多与水心病相关的苹果果核层高光谱特征,为苹果水心病的检测提供了一种新的思路。
关键词
苹果水心病预测
光学
特性
参数
反演
高光谱
卷积神经网络
迁移学习
Keywords
apple watercore disease prediction
optical property parameter inversion
hyperspectral data
convolutional neural network
transfer learning
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
减小由光谱测量数据误差造成的薄膜光学参数反演不确定度的方法
被引量:
9
3
作者
吴素勇
龙兴武
黄云
杨开勇
机构
国防科技大学光电科学与工程学院光电工程系
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第8期2171-2177,共7页
文摘
基于对光谱测量数据中系统误差和随机误差的不同特性分析,提出了两种方法来分别减小其对薄膜光学参数反演测量精度的影响。方法一是利用薄膜光谱系数关于薄膜光学参数的一阶偏导数信息筛选数据点,选取偏导数符号相反的波段或入射角区域作为最佳测量数据点采集区域,以最小化系统误差引起的薄膜光学参数相对真实值的偏差大小。方法二是在实测光谱数据中注入独立同分布的随机噪声,利用基于偏差函数最小化方法的混合优化算法多次进行反演计算,将每次反演得到的薄膜光学参数估计值的统计均值作为薄膜真实光学参数的估计值,以减小甚至消除随机误差引起的薄膜光学参数不确定度。这两种方法不仅在提高薄膜光学参数测量精度上具有明显的实用价值,而且物理意义明确,可操作性强,不局限于特定波段和特定材料的薄膜光学参数测量,具有良好的普适性,可望在薄膜光学参数的准确测量技术中发挥重要作用。
关键词
薄膜
光学
光学参数反演
不确定度
偏导数筛选
噪声注入
光谱测量误差
遗传算法
Keywords
thin films optics
reverse determination uncertainty of optical parameters
selection by partial derivatives analysis
noise injection
spectral measurement errors
genetic algorithm
分类号
O484.4 [理学—固体物理]
原文传递
题名
天文镜面保护铝膜偏振特性测量方法
4
作者
夏苏
袁沭
机构
中国科学院云南天文台
中国科学院大学
出处
《天文研究与技术》
CSCD
2022年第2期158-164,共7页
基金
国家自然科学基金(11773069)资助.
文摘
望远镜的仪器偏振效应主要由金属镜面的反射偏振引起,是当前高精度天文偏振测量面临的主要技术问题。为了消除仪器偏振对偏振测量精度的影响,在实验室对金属镀膜材料的偏振特性进行精确全面的测量研究显得至关重要。针对保护铝膜提出一种偏振特性测量方法,该方法使用两种光电调制方式对保护铝膜的缪勒(Mueller)矩阵关键元素进行直接测量,并基于双层膜的结构模型,使用多入射角多波长的测量数据在不依赖色散模型以及参数假设的情况下反演光学参数。反演结果与传统方法得到的结果一致,同时本文方法能够对偏振特性进行更好的表征。
关键词
偏振测量
仪器偏振
保护铝膜偏振特性
MUELLER矩阵
反演
光学
参数
Keywords
polarimetry
instrument polarization
polarization properties of protected aluminum coating
Mueller matrix
retrieve of optical parameters
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于量子微粒群优化算法的半透明介质光学参数反演
魏琳扬
郭馨
王存海
李国军
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
2
基于光学特性参数反演的苹果水心病检测
张思旭
徐焕良
王江波
孙云晓
王浩云
《南京农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
减小由光谱测量数据误差造成的薄膜光学参数反演不确定度的方法
吴素勇
龙兴武
黄云
杨开勇
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
9
原文传递
4
天文镜面保护铝膜偏振特性测量方法
夏苏
袁沭
《天文研究与技术》
CSCD
2022
0
下载PDF
职称材料
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