光電工程最新期刊目錄

圖注意力Transformer網絡的自適應網格劃分————作者：韓婷;葉佳;閆連山;甘宗鑫;

摘要：針對有限元分析中自適應網格劃分面臨的計算精度與效率協同優化難題，本研究提出基于注意力融合機制的GTF-Net框架。該模型創新融合圖注意力網絡與Transformer架構，通過多頭交叉注意力模塊實現局部幾何特征與全局物理場的動態耦合，增強對奇異場及復雜邊界的表征能力。經光波導傳輸和貝塞爾函數雙案例驗證，相較傳統Scikit-FEM (skFem)方法，GTF-Net在保持計算效率優勢的同時，梯度誤差...

融合PVTv2和DenseNet121的雙注意力視網膜病變分級算法————作者：梁禮明;鐘奕;陳康泉;王成斌;

摘要：針對視網膜眼底病變圖像數據集類間分布不均和病灶區域識別困難的問題，提出一種融合金字塔視覺變壓器(pyramid vision transformer v2, PVTv2)和DenseNet121雙注意力視網膜病變分級算法。首先，該算法經由PVTv2和DenseNet121組成的雙分支網絡，對視網膜圖像的全局和局部信息進行初步提取；其次，在PVTv2和DenseNet121輸出處分別采用空間通道協同...

輕小型紅外相機低溫焦面預置技術————作者：金忠瑞;宋俊儒;王超;王聰;何東科;劉志遠;張生杰;王春雨;

摘要：針對低溫紅外光學系統對溫度敏感、常溫裝調、低溫下離焦和相機常溫焦面預置準確度低的問題，提出一種基于光機聯合仿真與干涉測量及線性位移測量相結合的低溫紅外系統離焦測試技術。首先分析引起紅外光學系統低溫離焦的主要因素，運用光機仿真計算出離焦量數據，再利用Power對焦點位置敏感的特性，建立光學系統低溫干涉測試光路，結合高精度位移測量，實現紅外光學系統低溫離焦量的測試。運用該技術對某181 mm口徑的輕小...

YOLOv8-GAIS：一種改進的無人機航拍目標檢測算法————作者：李凱璇;劉曉鋒;陳強;張澤江;

摘要：針對昏暗場景中背景復雜導致目標邊緣模糊、小目標易被遮擋和誤檢漏檢的問題，提出一種改進的YOLOv8s算法—YOLOv8-GAIS。采用四頭自適應多維特征融合(four-head adaptive multi-dimensional feature fusion,FAMFF)策略，過濾空間中的沖突信息。添加小目標檢測頭，解決航拍視角下目標尺度變化大問題。引入空間增強注意力機制(spatially e...

基于自適應雙域注意力網絡的遙感圖像重建————作者：吳菲;陳嘉誠;楊俊;王萬良;李國慶;

摘要：隨著卷積神經網絡(convolutional neural networks, CNN)和Transformer模型的快速發展，它們在遙感圖像超分辨率(remote-sensing image super-resolution, RSISR)重建任務中取得了顯著進展。然而，現有方法在處理不同尺度物體特征時表現不足，同時未能充分挖掘通道與空間維度間的隱性關聯，限制了重建性能的進一步提升。針對上述問題...

光纖光柵頸部脈搏監測裝置的分析方法————作者：閆希研;馮艷;張華;

摘要：針對目前頸部脈搏監測裝置不便攜帶、信號處理復雜等缺點，設計一款光纖布拉格光柵(fiber Bragg grating,FBG)頸部脈搏監測裝置。使用該裝置監測志愿者1、2在靜坐和仰臥時3種狀態(靜息、運動和劇烈運動)下的頸部脈搏各10 s。利用傅里葉變換對其進行處理，得到其頻率與手環、血氧儀監測的頻率誤差都小于10%，對不同狀態的各自周期進行皮爾遜相關性分析，得到其相關性大于0.9。利用隨機森林對...

自適應全景聚焦X射線圖像違禁品檢測算法————作者：崔麗群;楊瑩瑩;金海波;吳正偉;

摘要：針對X射線安檢圖像中樣本重疊遮擋占比高、關鍵特征提取困難、背景噪聲大導致的漏檢和誤檢問題，提出一種自適應全景聚焦X射線圖像違禁品檢測算法。首先，設計前景特征感知模塊，通過強化前景目標的邊緣結構和紋理細節，精準區分違禁品和背景噪聲，提高特征表達的準確性和完整性。然后，結合多分支結構和雙重交叉注意力機制構造多路徑雙維信息整合模塊，優化通道和空間維度的特征交互與融合，加強關鍵特征的提取能力，有效抑制背景...

傾斜校正中基于重復控制的高頻擾動抑制方法————作者：馮念;唐濤;胡龍;

摘要：擾動抑制尤其是超過閉環帶寬外的高頻擾動抑制是實現傾斜校正系統高精度穩定控制的核心。重復控制具有周期性的軌跡跟蹤和擾動抑制的良好性能，應用于高精度系統的穩定控制。對傾斜校正系統的高頻擾動抑制問題進行分析，并研究基于重復控制的高頻擾動抑制性能。針對傳統重復控制器存在的固有頻率漂移和水床放大問題，研究設計一種基于Youla參數化的梳狀重復控制器來抑制超過閉環帶寬外的高頻擾動。針對重復控制階次取整數時僅對...

基于多任務注意力機制的無參考屏幕內容圖像質量評價算法————作者：周子鐿;董武;陸利坤;馬倩;侯國鵬;張二青;

摘要：提出一種基于多任務注意力機制的無參考屏幕內容圖像質量評價算法(multi-task attention mechanism based no reference quality assessment algorithm for screen content images, MTA-SCI)。MTA-SCI首先使用自注意力機制提取屏幕內容圖像的全局特征，增強對屏幕內容圖像整體信息的表征能力；然后使用...

基于三維與二維特征融合的無參考點云質量評價————作者：劉太偉;郁梅;屠仁偉;

摘要：隨著點云數據在虛擬現實、計算機視覺、機器人等領域中的廣泛應用，點云獲取與處理中的失真評價正成為一個重要的研究問題。考慮到點云三維信息對幾何失真敏感、點云二維投影圖包含豐富的紋理和語義信息，提出一種基于三維與二維特征融合的無參考點云質量評價方法，以有效結合點云的三維與二維特征信息，提高點云質量評價的準確性。對于三維特征提取，先對點云進行最遠點采樣，以選取的點為中心生成互不重疊的點云子模型，盡可能地覆...

大口徑ULE分塊鏡曲率半徑調整能力分析————作者：趙凱倫;宋劉幸;孫德偉;黃巧林;田國梁;賀金平;胡瑞;

摘要：針對未來大口徑分塊光學系統在軌變構重構問題，提出一種大范圍曲率可調的輕量化設計方法。首先分析了壓電陶瓷材料特性與熱應變本構方程之間的關系，推導出壓電應變可以由熱應變精確等效，并根據撓性曲線方程解算出壓電陶瓷變形量，由此實現對邊距離為510 mm、曲率半徑為9000 mm的ULE (ultra low expansion glass)分塊鏡參數化建模。仿真結果表明：54個交錯式促動器在±20 V控制...

融合動態特征增強的遙感建筑物分割————作者：肖振久;田昊;張杰浩;曲海成;

摘要：針對遙感地物建筑物圖像目標尺度差異大、樣本空間分布不均衡、地物邊界模糊、場景區域跨度大所導致的分割效果不佳問題，本文提出一種融合動態特征增強高精度遙感建筑物分割算法。首先，構建New＿GhostNetV2網絡,利用自適應上下文感知卷積，增強算法對樣本空間特征的捕捉能力。其次，采用Ghost Convolution結合跳躍連接和特征分支策略設計多層級信息增強模塊，增強特征整合。隨后引入級聯注意力CG...

基于異常樣本檢測的葉片修復機器人手眼標定優化方法————作者：楊文;沙玲;范狄慶;張海峰;白家宇;

摘要：為了降低葉片修復機器人視覺系統中隨機誤差對手眼標定的影響，提出了一種基于異常樣本檢測的手眼標定優化方法。首先，建立手眼矩陣的線性方程，通過奇異值分解(SVD)求解手眼矩陣的初始值；隨后，利用初始值對樣本進行反演操作，并基于Z-分數檢測和剔除異常樣本，以獲取更高準確性的手眼矩陣；最后，將得到的手眼矩陣作為優化的初始值，采用單位四元數表示旋轉，并使用Levenberg-Marquardt算法對初始值進...

金屬管件表面微尺度磕碰傷的卷積神經網絡模型構建————作者：劉子豪;陶國好;薛峰;鹿業波;楊俊;

摘要：金屬管件表面微小缺陷低檢出率是工業零部件檢測中面臨的關鍵問題。針對此問題，本文構造一種改進YOLOv9-MM模型，以提高小目標檢測的準確性。設計了一種針對精密金屬管件的圖像實時采集系統，采用環形光源結合遠心鏡頭，可實現管件表面的全角度覆蓋，消除缺失區域導致的漏檢問題；引入淺層網絡的特征圖，結合Dysample上采樣模塊，實現深度特征的動態融合；通過改進損失函數，提高小目標檢測的準確率。結果表明，所...

改進YOLOv8的焊縫表面缺陷檢測算法————作者：張潤梅;潘晨飛;陳梓華;陳中;袁彬;

摘要：針對復雜背景下焊接缺陷特征不明顯、背景信息復雜，導致傳統缺陷檢測算法在實際應用中精度不佳，特征丟失等問題，本文提出一種改進自YOLOv8的焊縫表面缺陷檢測算法(GD-YOLO)。模型首先引進特征提取模塊與卷積模塊融合，增強模型信息的提取能力；然后在頸部網絡中嵌入Slim-Neck結構并在特征融合階段引用上采樣算子CAFARE，輔助增強模型性能；其次，改進注意力機制模塊，使之在不顯著增加計算負擔的情...

內窺鏡下提高出血點可見性的飽和度色調映射算法————作者：宋萌;倪旭翔;王立強;袁波;陳可;張基強;

摘要：針對內窺鏡手術中淹沒性出血點可見性差影響止血操作時間的問題，提出了一種4LED照明結合飽和度-色調映射算法的出血點增強顯示方法。該方法使用對粘膜組織和不同濃度血液成像具有特異性的4個窄帶LED進行同步照明，以代替傳統的氙燈光源實現彩色成像；然后在xyY顏色空間中，對彩色圖像的飽和度信息進行拉伸后再向色調映射，進而有效提升淹沒性出血點與出血點周圍區域的色差。針對動物材料的硬鏡體外實驗結果表明，飽和度...

融合Transformer自適應特征選擇的結直腸息肉分割————作者：梁禮明;康婷;王成斌;陳康泉;李俞霖;

摘要：針對結直腸息肉分割中區域誤分割和目標定位精度不足等挑戰，本文提出一種融合Transformer自適應特征選擇的結直腸息肉分割算法。首先通過Transformer編碼器提取多層次特征表示，涵蓋從細粒度到高層語義的多尺度信息；其次設計雙重聚焦注意力模塊，通過融合多尺度信息、空間注意力和局部細節特征，增強特征表達與辨識能力，顯著提升病灶區域定位精度；再次引入分層特征融合模塊，采用層次化聚合策略，加強局部...

融合邊緣特征與細節感知網絡的YOLOv8s髖關節關鍵點檢測算法————作者：呂佳;段訓祿;陳欣;

摘要：髖關節關鍵點的準確識別對于提高發育性髖關節發育不良診斷精度具有重要意義。然而，在兒童髖關節X射線圖像中，關鍵點所在的骨骼區域通常對比度低和邊緣模糊，導致邊緣特征不明顯。同時，在特征提取過程中，下采樣操作會進一步弱化邊緣信息。此外，關鍵點鄰域內的關鍵結構易受背景干擾，這些因素均限制了關鍵點的精確定位。為此，本文提出了一種融合邊緣特征與細節感知網絡的YOLOv8s髖關節關鍵點檢測算法。該算法在網絡中設...

Risley光柵跟瞄系統指向誤差分析————作者：董云沖;李小明;陳希來;楊盛;付越;

摘要：Risley光柵跟瞄系統主要由兩片旋轉的偏振光柵組成，光源經過偏振光柵衍射后實現在圓錐形范圍內的光束指向，進而對目標進行捕獲、跟蹤。而指向精度作為Risley光柵跟瞄系統的重要指標，不僅受伺服與光學系統影響，還受Risley光柵跟瞄系統中雙光柵轉臺的天線安裝位置精度以及軸系裝配誤差等系統誤差影響。為此，本文主要對Risley光柵跟瞄系統中的各系統誤差源及其造成的指向誤差進行分析，首先建立系統誤差數...

慣性穩定平臺中的雙觀測器寬頻擾動抑制技術————作者：邊啟慧;苗青青;唐濤;馬浩統;

摘要：如何增強光學載荷與運動平臺間的主動隔振能力一直是光電跟蹤系統面臨的難題。提出一種雙觀測器方法實現慣性穩定平臺中的寬頻擾動抑制。雙觀測器方法包含兩方面：其一，經典誤差觀測器通過低通濾波器的設計而具有較強的低頻抑制能力；其二，飽和加速度擾動觀測器根據自身穩定性條件調整飽和閾值與濾波器帶寬，改善其擾動抑制特性并完成對中高頻擾動的抑制。雙觀測器綜合了二者的優勢，同時分析了兩種觀測器間的相互作用以更好地參數...

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