基于anchor-free的光学遥感舰船关重部位检测算法

针对基于深度学习的遥感舰船检测算法存在精细化程度不足、检测效率低的问题,提出一种基于anchor-free的光学遥感舰船关重部位检测算法。所提算法以全卷积的单阶段目标检测(FCOS)算法为基准,在主干网络中引入全局上下文模块,提高网络的特征表达能力;为更好地描述目标的方向性,在预测阶段构建了具有方向表征能力的回归分支;对中心度函数进行优化,使其具备方向感知和自适应能力。实验结果表明:在自建舰船关重部位数据集和HRSC2016上,所提算法的平均精度(AP)比FCOS算法有显著提升;与其他算法相比,所提算法在检测速度和检测精度上均表现优越,具有较高的检测效率。

基于深度学习的毫米波雷达人体摔倒检测系统研究

针对现有摔倒检测系统难以完成全天时检测、存在侵犯被检测人隐私的问题,该文设计了一种基于深度学习的毫米波雷达人体摔倒检测系统,包括信号采集、训练数据生成、智能检测和显示与告警四个部分。该系统利用1642毫米波雷达采集数据,对数据进行短时傅里叶变换,经数据增强后构建时频图数据集,通过ResNet101网络进行动作检测。检测为摔倒动作后,向远程接收端发送报警信息。该系统能够检测摔倒、弯腰、下蹲三种动作。实测结果表明,检测准确率为94.3%。

基于虚拟仪器技术的模拟电路仿真实验系统的设计与实现

本文介绍了虚拟仪器技术的基本概念,着重探讨了虚拟仪器技术在模拟电路仿真实验系统中的设计、实现及测试与评估过程。通过系统需求分析和系统架构设计,选择合适的仿真软件和开发环境,建立仿真模型并设计控制系统,实现数据采集与分析功能。最后进行功能测试、性能评估和用户体验测试,验证系统的可靠性和实用性。

频域光学相干层析术系统中高准确度高灵敏度补偿色散法

将色散测量方法和快速扫描延迟线技术相结合,在谱域光学相干层析系统中实现了对群延迟色散的精确补偿.在该方法中,先在样品臂中放入平面反射镜,等间隔移动参考臂中快速扫描延迟线系统中光栅的位置,同时测量系统参考臂和样品臂之间的群延迟色散差值.当该值为零时,则表明系统色散匹配.将该方法与基于点扩散函数半高宽的方法进行比较,发现基于半高宽方法的测量误差为4.43%,而该方法的测量误差为0.76%;在色散补偿过程中,随着色散匹配点的靠近,半高宽方法的灵敏度由92.105 3fs2减小到1.344 7×103 fs2,而新方法的灵敏度则保持165.789 5fs2,表明本文提出的色散补偿法具有较高的色散补偿准确度和灵敏度.实验表明,色散补偿后的系统分辨率接近理论值;在补偿系统色散的同时,还可以根据测量所得色散值的符号来判定光栅的移动方向,从而更容易地完成补偿工作.

基于像差特性分析的光学系统横向失调校正方法

在高分辨力光学系统中,光学元件偏心引起的光学系统初级像差特性已经成为系统设计和装调必须要考虑的因素,文中拟从分析透镜横向失调量对像差影响的基础上,提出了一种考虑像差特性影响的光学零件装调校正方法。在考虑光学元件偏心对像差的影响的情况下,推导了光瞳中心位置和像面中心位置随透镜偏心程度的变化,建立了光学系统失调校正量和像差增量之间的数学关系,提出了一种基于像差理论的透射式光学系统横向失调校正方法,可以弥补现有高斯光学校正方法的不足。以三透镜准直系统为例,利用ZEMAX软件仿真验证了文中方法的有效性,实验表明该方法所选择的调整方案在所有调整方案中引起的像差增量最小,降低了校正过程中对光学系统成像质量的影响。

考虑像差影响的透射式光学系统失调校正方法

随着高分辨力光学系统应用领域的不断拓展,光学元件的高精度装配要求和高精度的设计要求一样,已成为光学系统分辨力的决定性因素。现有的高斯光学校正方法仅考虑物像位置关系的调整,已不能满足光学系统的调整要求,光学仪器的调整理论需要同步发展。考虑像差对光学系统失调的影响,提出了一种基于像差理论的(透射式)光学系统失调校正方法:分析了单透镜轴向位移引起的像差变化规律,给出了像差影响系数的定义;在此基础上,通过反演计算像面位置误差和放大率误差所需的透镜调整量,数学推导出了基于像差约束条件的光学系统失调校正公式。以三透镜准直系统为例进行了仿真实验验证,证明了将像差约束引导到校正方法中,能够同时满足高斯光学特性的要求和像差增量最小的要求。

光学系统及元件动态下物象共轭理论

本文论述动态下光学系统及元件的物象共扼关系。导出动态下系统或元件在六个自由度运动状态下象体运动的计算公式。

光学系统及元件动态下成象特性

本文论述透镜及透镜系统、平面镜、棱镜及其系统、平板玻璃、望远系统的动态成象特性。

光学稳象系统

本文从稳象模式出发推出并讨论各种典型的光学稳象系统以说明稳象数学模型的具体应用。

动态光学系统的物象共轭理论

本文将光学成象系统抽象为动态光学系统,通过对动态系统的分析研究,导出动态光学系统的物象共轭关系。该关系式在更高层次上概括了光学系统的物象关系,使得对各种存在运动组元的光学系统的研究(如:变焦系统、稳象系统、扫瞄跟踪系统、光学模拟系统及光学系统动态调整、动态误差分析等等)公式及方法得以统一。

光学系统动态调整及误差分析

动态系统概念的建立为光学系统全动态调整及误差分析开辟了新的道路。本文由此角度出发、通过实例来说明研究解决光学调整及误差的动态光学方法。

全自动光刻机自动对准与激光扫描光学系统

本文首先概述了全自动光刻机的对准光学系统,接着详细阐述了激光扫描实时检测对准误差的基本原理,分析了扫描对准光学系统的设计要求,讨论了设计时应该遵循的原则、设计方法、设计步骤和有关方案,并给出了部分测试结果.

光学系统像差的剪切干涉图样仿真

针对光学系统像差的判定问题,提出从理论上对各种像差的剪切干涉图样进行仿真分析。此分析依据波像差理论,结合剪切干涉在像差测量中的应用,建立波像差与干涉条纹的联系,采用计算机仿真手段对光学系统各种像差的典型剪切干涉图样进行了模拟,包括初级像差和二级像差。仿真结果表明,各种初级像差和二级像差均有其各自的典型剪切干涉图样,根据特征图样可以直接判定主要的像差种类。研究所得出的各种像差典型干涉图可为判断光学系统存在哪种像差提供参考与依据。

计算机辅助光学系统成本计算

本文在调查统计的基础上,给出了光学系统生产成本计算公式及主要数表,用FORTRAN语言编制了计算程序,并举例证明了公式和程序的正确性与实用性.

光学信息处理系统的精密调整

提出一种简单易行的方法精密调整Fourier光学系统的光路,其中包括照明光束的准直,物面、谱面、象面三个特征平面的精密定位,其定位精度均在允许的最大离焦范围内。

一例典型红外光学系统的计算分析

计算分析美国探测金星水手Ⅱ号宇宙飞船上安置的红外辐射计光学系统 ,说明了光学系统的光学特性、像差校正原理及其结构和应用特点 .

软件定义测控系统体系架构与关键技术

为了满足快速变化的民商航天测控需求和小卫星及大型星座的快速发展导致的测控任务爆炸式增长需求,将软件定义技术这一被认为改变游戏规则的革命性技术,从互联网行业引入航天测控系统,提出了软件定义航天测控系统体系架构,实现测控系统新一轮技术革新。文章首先分析了传统航天测控系统体系架构及存在问题,其次讨论了软件定义航天测控系统具有层次化设计标准,应用接口开放,系统集中控制,基础资源可灵活重组等技术特征。随后分析了该体系架构的优势及标准接口与规范、软件定义射频前端、软件定义信道和软件定义基带4项关键技术,并对软件定义测控系统发展作出了展望。研究结果表明相比传统测控系统软件定义航天测控系统架构更能满足日益发展的航天事业对测控资源的需求。

基于全色全息透镜的增强现实系统

全息透镜是一种通过全息波前记录制作的成像元件.由于其形状因子小、波长和角度选择性等优势,在增强现实(augmented reality,AR)领域有着很好的应用前景.全色全息透镜的制作与成像过程分析是当前的难点.通过标量衍射理论推导了离轴全息透镜的共轭成像方程,分析了现有成像系统中的畸变和像散问题.此外,通过k矢量圆和光线追迹相结合的几何光学方法模拟了一个视场角为18°,眼盒为10 mm的AR系统,通过干涉曝光实验制作了全色全息透镜,其平均峰值衍射效率为56.7%,达到国际较高水平.将激光微投与全息透镜相结合,搭建了AR系统原型,得到了系统的畸变和像散效果实验效果,与模拟的情况相一致.并测量了系统的MTF参数,其清晰度基本满足人眼的分辨率需求.对于单色成像,提出了添加柱面透镜的方式,保证子午面和弧矢面的光焦度一致以消除像散;提出了设计自由形式的波前记录方式以消除畸变.对于全色成像,提出了记录过程中预先补偿的方法,以解决3个颜色通道之间图像不重合的问题.

针对联合变换相关器加密系统的光学唯密文攻击系统

针对混合输入输出(HIO)等数值攻击算法攻击联合变换相关器(JTC)加密系统运行时间长、攻击效率低的问题,设计了一种基于光路迭代的光学唯密文攻击系统。该系统充分利用了光学系统高速并行处理的特点,通过光束在光学系统中的光学傅里叶变换取代在计算机上的数字傅里叶变换,显著缩短了攻击算法的运行时间,有效提高了对JTC加密系统的攻击效率。仿真结果表明,相较于HIO攻击算法,在迭代次数相同的条件下,基于光路迭代的光学唯密文攻击系统有效减少了算法的运行时间,显著提高了对JTC加密系统的攻击效率。

新工科理念下的军校工科专业基础课程教学改革研究——以光电信息科学与工程专业本科“物理光学”为例

“强军新工科”面向军事人才的培养,是国家新工科的重要组成部分。开展新工科理念下军队院校工科专业基础课程教学模式研究是“强军新工科”的重要内容。本文将新工科的理念融入到光电信息科学与工程本科专业必修课“物理光学”教学活动中,开展教学内容、教学方法、教学评价手段和方式改革。改革以军事需求为牵引,以科研成果为桥梁,充分利用“互联网+”的教学资源优势,建立基础理论与作战能力的链接,采用多维考核评价手段实现学员综合能力评价。研究成果对激发学员的学习积极性、提升学员的学习效果及面向岗位的创新能力具有一定的指导作用。