渐进多焦点眼用镜片子午线的双向拟合设计

介绍了渐进多焦点眼用镜片的结构。提出了一种双向拟合设计渐进多焦点眼用镜片子午线的方法,采用两条多项式曲线从镜片视远点和视近点双向拟合,获得满足设计要求的子午线。在此基础上,选择与子午线正交、满足设计要求的曲线簇作为轮廓线,计算镜片上各个点的矢高数据,从而获得整个面形。设计结果表明,与只采用一条高阶多项式曲线描述子午线的方法相比较,双向拟合设计镜片子午线的方法可以灵活地调节子午线上光焦度增加的速率,从而控制镜片视远区、视近区以及渐进通道的光焦度和像散,设计满足眼镜佩戴者个性化需求的渐进多焦点眼用镜片,即当镜片参数相同时,双向拟合子午线不同,可以获得相应视觉需要的渐进多焦点眼用镜片。将设计的镜片进行实际加工,并检测加工结果,结果表明,加工获得的镜片性能与设计结果一致。     

渐进多焦点镜片的设计方法

介绍渐进多焦点镜片的基本原理和设计思想,阐述几种常用的设计方法和各自的优缺点,给出其中一种方法的设计结果,用测试仪检测实际加工的镜片性能。分析结果表明：渐进多焦点镜片可以实现从视远至视近的过渡,视近区的光焦度高于视远区的光焦度,像散可满足使用要求。不同的渐进多焦点镜片设计方法其设计出的光学镜片性能不同,实际设计加工的镜片检测性能与国外软件加工的镜片性能相近。     

基于平行光管的渐进多焦点眼镜片测量系统设计

在对加工完毕的渐变焦眼镜进行测量时,现有的镜片测量设备无法集精度、稳定和方便于一身。文中系统采用哈特曼夏克传感器（Hartmann-Shack Sensor,HSS）作为测量核心,使用F550平行光管作为光源,并使用单透镜对光线进行缩小,使其恰好进入哈特曼夏克传感器,实现光瞳衔接。用QT编写测量软件用于采集测量数据,得到Zernike 系数,最后求得镜片的光焦度值以及散光值。将通过此系统采集到的数据和中国万新光学集团所检测到的数据相对比,数据基本一致,验证了该系统的精确性和可靠性。     

基于莫尔条纹偏折技术的多焦点镜片检测技术研究

基于莫尔条纹偏折原理,本文提出多点检测多焦点镜片的方法。为了提高镜片屈光度的检测精度,本系统在光路中引入了空间滤波器,在算法上采用了八邻域处理方法,测量精度达到了5%。为了验证本设计方案,设计了实验系统进行验证,利用CCD摄像机对图像进行采集,并用MATLAB对图像进行处理,检测多焦点镜片屈光度,最后对多焦点镜片进行了实际测量。通过实验验证,结果表明本系统及检测方法有很好的效果。     

基于遗传算法的多波束频率复用优化设计北大核心CSCD

高通量卫星中多波束天线的同频率波束之间干扰问题,通常以天线载波干扰比(C/I)表征,提高天线C/I性能是获得更高的通信容量途径之一。文中提出了一种多波束天线频率复用优化设计方法,来解决天线C/I性能与频率规划之间的矛盾。在优化过程中将同频波束的频率分配策略作为优化变量,然后利用遗传算法对其进行优化从而实现更高的C/I性能。最后通过一个实例验证该优化算法的有效性和高效性。     

用于高密度多焦点多光子显微成像系统的时间延板设计

多焦点多光子显微(MMM)和单点扫描多光子显微相比,可显著提高光能利用率和成像速度,在生命科学研究领域具有广泛的应用前景。但现有MMM技术成像质量和成像速度之间存在矛盾,增加单位面积内的焦点数目可提高成像速度,但过小的焦点间距离会产生子光束串扰,从而影响纵向空间分辨率。利用Zemax软件模拟产生了高密度激发点阵,将传统的不小于6 mm的相邻焦点间距缩小到约3 mm;分析了高密度点阵激发成像产生噪声的原因;根据时间复用技术的原理设计正方形时间延板,对相邻子光束脉冲进行不同时间的延迟,从而可以消除MMM系统中高密度激发点阵子光束间的串扰。     

基于LED的光动力疗法光源设计北大核心CSCD

根据离体细胞光动力疗法实验研究对光源的基本要求,设计了一种基于LED的新型光源。以卟啉类光敏剂为应用对象,采用波长为627nm的LED作为光源,利用TracePro对多个LED组成阵列光源后的光分布进行数值模拟,优化LED阵列的排列方式和间距,并对LED阵列光源进行二次光学设计。在数值模拟的基础上,设计并成功开发了应用于离体细胞光动力疗法实验研究的LED光源样机。测量结果表明:LED光源辐照在标准细胞培养板区域内的平均功率密度为13.7mW/cm2,照度均匀性达到90%,可以满足离体细胞光动力疗法实验研究对光源的基本要求,有望得到推广应用。     

基于微辐射阵列的红外动态场景模拟器EI北大核心CSCD

为满足红外成像器件对目标模拟的需求,同时避免在真实环境下进行系统测试受限于人力、物力、环境等因素,提出了一种基于微辐射阵列的红外动态场景模拟技术,通过传热方程建立了芯片理论模型,并进行了仿真实验。微辐射阵列芯片采用MEMS (Micro-Electro-Mechanical System)工艺加工,阵列分辨率为1 024×768,像素大小设计为60μm×60μm,以此为核心器件,构建了红外动态场景模拟系统样机,样机口径大于300 mm,光源使用半导体激光器替代传统的汞灯,提高了模拟器的性能。使用红外热像仪进行了测试实验,结果表明:样机可在中波红外和长波红外两个波段实现高质量的动态场景模拟,图像清晰无闪烁,其模拟温差大于50 K,对比度大于3∶1,帧频大于80 Hz。     

基于改进残差网络的雷达辐射源多标签识别北大核心CSCD

针对现有的雷达辐射源识别方法具有低信噪比情形下识别精度低、无法识辩多个辐射源等缺点,文中提出融入注意力机制的残差网络用于雷达辐射源多标签识别。首先,利用残差网络学习过程数据的时序特征并提取相应的深层特征;然后,引入注意力机制对提取的特征进一步地分类和识别;最后,在雷达辐射源数据集上进行仿真实验。结果表明所提的Atten-Resnet模型不但可以在多标签条件下进行雷达辐射源的准备识别,而且在信噪比为6 dB时仍然可以保持95%以上的准确率。Atten-Resnet模型具有较高的实用性和较强的鲁棒性。     

基于最大效率传输算法的多波束阵列天线北大核心CSCD

应用传统优化馈电幅值相位的方法来设计多波束阵列天线时,计算量与过程比较复杂,采用一些优化算法也往往只能得到局部最优解。而基于最大功率传输效率法(MMPTE)对天线阵列进行优化,可以得到理论上最优的天线单元馈电的幅值和相位。本文首先介绍了最大功率传输效率法,然后设计了微波多波束阵列天线,采用MMPTE对其进行优化。仿真结果验证了最大功率传输效率法在设计微波多波束阵列时具有良好的优化效果。     

基于多锥晶体的多能点X射线光谱仪北大核心CSCD

为了克服传统弯曲晶体光谱仪存在检测的像差问题,基于衍射聚焦X射线特征能量谱范围、衍射光源位置、聚焦成像距离等关键的物理参数,设计了具有高光谱分辨力及宽光谱检测范围的多锥晶体X射线谱仪。从结构原理上讨论了该光谱仪的特点,研制完成了连续光滑的多锥表面X射线衍射聚焦弯曲晶体,通过单次X射线衍射聚焦诊断实验即能实现不同能量X射线无像差检测。对Ti的K_(α)与K_(β)射线光谱进行了多次衍射聚焦检测实验,获得了不同聚焦成像位置下的K_(α)与K_(β)特征谱线强度分布,并完成了光谱仪谱线聚焦能力与光谱分辨力分析。根据晶体对X射线聚焦程度与成像位置的关系,进行了不同聚焦成像位置处连续锥面光谱仪的聚焦性能分析,确定了最佳聚焦位置。实验结果表明:多锥晶体X射线光谱仪的聚焦能力得到显著提升,能谱检测范围可以覆盖4.51—5.14 keV,且在较大尺寸光源基础上仍能保证光谱分辨力达到600以上。     

基于导波型频率选择表面的多波束透射阵北大核心CSCD

本文提出了一种由两类导波型频率选择表面组成的多波束透射阵。首先基于导波型频率选择表面,设计了两个具有180°移相稳定的透射单元。在2.89-6.98GHz的频率范围内,透射幅度大于1dB,相位误差在±30°以内。然后,基于1比特数字编码理论,确定了在5GHz中心频率下30°波束偏转的相位分布。所设计的阵列大小为8λ0×8λ0×0.93λ0(其中λ0为5GHz下的自由空间波长),仿真结果表明,可在4.5GHz至6.5GHz范围内实现波束扫描,涵盖范围为20°至35°。     

基于反馈加权3D-GS算法的三维多焦点调控方法研究

针对超快激光三维多焦点均匀性不高的问题,本文提出了一种基于反馈加权3D-GS算法的三维多焦点光场重建技术。用CCD相机实时采集多焦点的能量和位置信息,优化全息图,然后将优化后的全息图加载至空间光调制器,得到目标结构的高均匀性三维多焦点光束。利用此方法实现了4个面47个点的“HBUT”三维多焦点结构以及15个面15个点的三维多焦点螺旋结构,前者的多光束均匀性超过了96%,后者的多光束均匀性达到了94%。将传统3D-GS算法与反馈加权3D-GS算法迭代计算得到的上述两种结构的多焦点能量分布结果进行对比,结果显示,反馈加权3D-GS算法能有效提高三维多焦点的焦斑能量分布均匀性。     

一种基于多标记的局部离群点检测算法北大核心CSCD

基于密度的局部离群点检测算法(LOF)不适用于解决高维度、多义性的数据集检测.通过对LOF算法的分析,提出了一种基于多标记学习(Multi-Label Learning,MLL)的局部离群点检测算法MLL-LOF(a local outlier factor based on multi-label learning).该算法采用MLL框架,首先将真实对象数据拆分成多示例包形式,然后运用退化策略及相应的权重调整,计算最终离群点因子,判别离群点.并运用实际企业的监控数据将MLL-LOF算法与其他经典的局部离群点检测算法进行了对比实验,结果表明提出的MLL-LOF算法检测的精准率、召回率、F1值以及时间效率均优于传统的局部离群点检测算法.     

基于多尺度特征选择性融合的遥感图像检测算法北大核心CSCD

遥感图像的检测在监察自然环境、军事、国土安全等方面具有极其广阔的应用前景,而遥感图像具有背景复杂、目标面积小、特征提取困难等缺点,进行检测时容易产生小目标漏检问题。本文提出一种基于多尺度特征选择性融合的遥感图像检测算法。所提算法采用改进的Resnet50作为主干网络,将Resnet50第一个卷积替换成动态卷积,并将其ConvBlock模块中的卷积替换成金字塔卷积,提高特征提取能力。同时,为了避免遗漏底层信息,在动态卷积层后加入所提有效空间通道注意力机制模块。最后,选取基于上下文信息的不同尺度特征进行融合,提高了模型对目标物体的定位能力。实验结果表明,本文算法在保证速度的同时提高了对遥感图像的检测精度,在遥感图像公开数据集RSOD和NWPUVHR-10上平均精度均值(mean average precision,mAP)分别达到91.88%和90.23%,检测速度达到33 FPS。     

基于数据分析算法的多目标覆盖无人机网络布局方法研究北大核心CSCD

多目标叠加是一个新的综合性概念,它能满足多个约束条件和性能指标,同时具有多个独立于系统的目标函数,在军事、航天、工业等领域有着广泛的应用。同时,可以满足不同情况下对系统资源和安全性的各种要求。本文首先分析了数据分析方法在无人机网络布局方法中的应用,主要是对采集到的数据进行数据筛选、数据预处理、决策树分类,然后利用决策树分类进行无人机网络规划;其次介绍了无人机传感器多目标覆盖模型,并介绍了两种常用模型;最后,本文研究了基于数据分析算法的多目标覆盖无人机网络布局方法。     

基于多尺度轮廓增强的RGB-IR双波段图像语义分割算法北大核心CSCD

语义分割被广泛应用于机器人、医学成像和自动驾驶等领域,但当前语义分割主要针对可见光图像。可见光图像在光照不足或天气差的情况下成像效果较差,而红外图像受光照影响较小。因此,将可见光图像和红外图像联合使用可以有效提升模型的鲁棒性。本文针对可见光/红外(RGB-IR)双波段图像语义分割任务中目标轮廓预测不准确的问题,提出一种基于多尺度轮廓增强的双波段语义分割算法。首先,本文提出一种新的位置和通道注意力模块EEFM,基于该模块可以高效地对多个尺度的融合特征分别进行轮廓预测。其次,本文将多尺度的预测结果用于对轮廓特征进行由高分辨率至低分辨率的逐步增强。最后,本文还提出了一种新的位置和通道注意力模块SAC对融合图像特征进行增强,以最终获得更准确的分割结果。实验在一个公开RGB-IR数据集以及一个自建数据集上进行,本文所提出的模型使用较小的参数量在公开数据库上取得了57.2的分割精度,综合性能达到了最高水平。同时,消融实验也验证了所提出的各模块的有效性。     

基于同时多表面设计原理的非球面成像光学系统初始结构构造方法研究北大核心CSCD

设计非球面光学系统,尤其是含有多个非球面光学表面的光学系统,合理的初始结构可以有效地减少设计工作量,提高后续的优化效率,本文提出利用同时多表面(simultaneous multiple surfaces,SMS)设计原理构建初始结构的方法,并且分析了其在成像光学系统设计中的像差特性,根据分析提出了利用SMS方法开展非球面光学系统初始结构设计的流程。最后使用该方法获得一款激光雷达接收装置的光学系统初始结构,经过进一步优化后,得到了工作中心波长850 nm,系统焦距20 mm,相对孔径为1/1.6,视场角为40°,总长小于30 mm的设计结果,验证了该方法在确定非球面光学系统初始结构方面的可行性。     

基于多尺度分解和显著性区域提取的可见光红外图像融合方法北大核心CSCD

可见光红外图像融合技术对于提升成像区域的信息丰富程度具有重要意义。提出了一种基于多尺度分解和显著性区域提取的可见光红外图像融合算法。利用边缘保持的图像平滑算法,构建了多尺度图像分解框架,将图像分解为不同尺度的基础层图像和若干细节层图像,同时结合导向滤波器,在每个分解图层实施显著性区域提取。通过加权重建进行融合信息的视觉增强,得到最终的融合结果。针对不同融合算法和图像库开展了主客观评价对比实验,结果表明:所提出的算法具有较好的主客观评价结果,算法融合效果表现优异,适用性较好。