光电工程最新期刊目录
图注意力Transformer网络的自适应网格划分————作者：韩婷;叶佳;闫连山;甘宗鑫;
摘要：针对有限元分析中自适应网格划分面临的计算精度与效率协同优化难题，本研究提出基于注意力融合机制的GTF-Net框架。该模型创新融合图注意力网络与Transformer架构，通过多头交叉注意力模块实现局部几何特征与全局物理场的动态耦合，增强对奇异场及复杂边界的表征能力。经光波导传输和贝塞尔函数双案例验证，相较传统Scikit-FEM (skFem)方法，GTF-Net在保持计算效率优势的同时，梯度误差...
融合PVTv2和DenseNet121的双注意力视网膜病变分级算法————作者：梁礼明;钟奕;陈康泉;王成斌;
摘要：针对视网膜眼底病变图像数据集类间分布不均和病灶区域识别困难的问题，提出一种融合金字塔视觉变压器(pyramid vision transformer v2, PVTv2)和DenseNet121双注意力视网膜病变分级算法。首先，该算法经由PVTv2和DenseNet121组成的双分支网络，对视网膜图像的全局和局部信息进行初步提取；其次，在PVTv2和DenseNet121输出处分别采用空间通道协同...
轻小型红外相机低温焦面预置技术————作者：金忠瑞;宋俊儒;王超;王聪;何东科;刘志远;张生杰;王春雨;
摘要：针对低温红外光学系统对温度敏感、常温装调、低温下离焦和相机常温焦面预置准确度低的问题，提出一种基于光机联合仿真与干涉测量及线性位移测量相结合的低温红外系统离焦测试技术。首先分析引起红外光学系统低温离焦的主要因素，运用光机仿真计算出离焦量数据，再利用Power对焦点位置敏感的特性，建立光学系统低温干涉测试光路，结合高精度位移测量，实现红外光学系统低温离焦量的测试。运用该技术对某181 mm口径的轻小...
YOLOv8-GAIS：一种改进的无人机航拍目标检测算法————作者：李凯璇;刘晓锋;陈强;张泽江;
摘要：针对昏暗场景中背景复杂导致目标边缘模糊、小目标易被遮挡和误检漏检的问题，提出一种改进的YOLOv8s算法—YOLOv8-GAIS。采用四头自适应多维特征融合(four-head adaptive multi-dimensional feature fusion,FAMFF)策略，过滤空间中的冲突信息。添加小目标检测头，解决航拍视角下目标尺度变化大问题。引入空间增强注意力机制(spatially e...
基于自适应双域注意力网络的遥感图像重建————作者：吴菲;陈嘉诚;杨俊;王万良;李国庆;
摘要：随着卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)和Transformer模型的快速发展，它们在遥感图像超分辨率(remote-sensing image super-resolution, RSISR)重建任务中取得了显著进展。然而，现有方法在处理不同尺度物体特征时表现不足，同时未能充分挖掘通道与空间维度间的隐性关联，限制了重建性能的进一步提升。针对上述问题...
光纤光栅颈部脉搏监测装置的分析方法————作者：闫希研;冯艳;张华;
摘要：针对目前颈部脉搏监测装置不便携带、信号处理复杂等缺点，设计一款光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)颈部脉搏监测装置。使用该装置监测志愿者1、2在静坐和仰卧时3种状态(静息、运动和剧烈运动)下的颈部脉搏各10 s。利用傅里叶变换对其进行处理，得到其频率与手环、血氧仪监测的频率误差都小于10%，对不同状态的各自周期进行皮尔逊相关性分析，得到其相关性大于0.9。利用随机森林对...
自适应全景聚焦X射线图像违禁品检测算法————作者：崔丽群;杨莹莹;金海波;吴正伟;
摘要：针对X射线安检图像中样本重叠遮挡占比高、关键特征提取困难、背景噪声大导致的漏检和误检问题，提出一种自适应全景聚焦X射线图像违禁品检测算法。首先，设计前景特征感知模块，通过强化前景目标的边缘结构和纹理细节，精准区分违禁品和背景噪声，提高特征表达的准确性和完整性。然后，结合多分支结构和双重交叉注意力机制构造多路径双维信息整合模块，优化通道和空间维度的特征交互与融合，加强关键特征的提取能力，有效抑制背景...
倾斜校正中基于重复控制的高频扰动抑制方法————作者：冯念;唐涛;胡龙;
摘要：扰动抑制尤其是超过闭环带宽外的高频扰动抑制是实现倾斜校正系统高精度稳定控制的核心。重复控制具有周期性的轨迹跟踪和扰动抑制的良好性能，应用于高精度系统的稳定控制。对倾斜校正系统的高频扰动抑制问题进行分析，并研究基于重复控制的高频扰动抑制性能。针对传统重复控制器存在的固有频率漂移和水床放大问题，研究设计一种基于Youla参数化的梳状重复控制器来抑制超过闭环带宽外的高频扰动。针对重复控制阶次取整数时仅对...
基于多任务注意力机制的无参考屏幕内容图像质量评价算法————作者：周子镱;董武;陆利坤;马倩;侯国鹏;张二青;
摘要：提出一种基于多任务注意力机制的无参考屏幕内容图像质量评价算法(multi-task attention mechanism based no reference quality assessment algorithm for screen content images, MTA-SCI)。MTA-SCI首先使用自注意力机制提取屏幕内容图像的全局特征，增强对屏幕内容图像整体信息的表征能力；然后使用...
基于三维与二维特征融合的无参考点云质量评价————作者：刘太伟;郁梅;屠仁伟;
摘要：随着点云数据在虚拟现实、计算机视觉、机器人等领域中的广泛应用，点云获取与处理中的失真评价正成为一个重要的研究问题。考虑到点云三维信息对几何失真敏感、点云二维投影图包含丰富的纹理和语义信息，提出一种基于三维与二维特征融合的无参考点云质量评价方法，以有效结合点云的三维与二维特征信息，提高点云质量评价的准确性。对于三维特征提取，先对点云进行最远点采样，以选取的点为中心生成互不重叠的点云子模型，尽可能地覆...
大口径ULE分块镜曲率半径调整能力分析————作者：赵凯伦;宋刘幸;孙德伟;黄巧林;田国梁;贺金平;胡瑞;
摘要：针对未来大口径分块光学系统在轨变构重构问题，提出一种大范围曲率可调的轻量化设计方法。首先分析了压电陶瓷材料特性与热应变本构方程之间的关系，推导出压电应变可以由热应变精确等效，并根据挠性曲线方程解算出压电陶瓷变形量，由此实现对边距离为510 mm、曲率半径为9000 mm的ULE (ultra low expansion glass)分块镜参数化建模。仿真结果表明：54个交错式促动器在±20 V控制...
融合动态特征增强的遥感建筑物分割————作者：肖振久;田昊;张杰浩;曲海成;
摘要：针对遥感地物建筑物图像目标尺度差异大、样本空间分布不均衡、地物边界模糊、场景区域跨度大所导致的分割效果不佳问题，本文提出一种融合动态特征增强高精度遥感建筑物分割算法。首先，构建New＿GhostNetV2网络,利用自适应上下文感知卷积，增强算法对样本空间特征的捕捉能力。其次，采用Ghost Convolution结合跳跃连接和特征分支策略设计多层级信息增强模块，增强特征整合。随后引入级联注意力CG...
基于异常样本检测的叶片修复机器人手眼标定优化方法————作者：杨文;沙玲;范狄庆;张海峰;白家宇;
摘要：为了降低叶片修复机器人视觉系统中随机误差对手眼标定的影响，提出了一种基于异常样本检测的手眼标定优化方法。首先，建立手眼矩阵的线性方程，通过奇异值分解(SVD)求解手眼矩阵的初始值；随后，利用初始值对样本进行反演操作，并基于Z-分数检测和剔除异常样本，以获取更高准确性的手眼矩阵；最后，将得到的手眼矩阵作为优化的初始值，采用单位四元数表示旋转，并使用Levenberg-Marquardt算法对初始值进...
金属管件表面微尺度磕碰伤的卷积神经网络模型构建————作者：刘子豪;陶国好;薛峰;鹿业波;杨俊;
摘要：金属管件表面微小缺陷低检出率是工业零部件检测中面临的关键问题。针对此问题，本文构造一种改进YOLOv9-MM模型，以提高小目标检测的准确性。设计了一种针对精密金属管件的图像实时采集系统，采用环形光源结合远心镜头，可实现管件表面的全角度覆盖，消除缺失区域导致的漏检问题；引入浅层网络的特征图，结合Dysample上采样模块，实现深度特征的动态融合；通过改进损失函数，提高小目标检测的准确率。结果表明，所...
改进YOLOv8的焊缝表面缺陷检测算法————作者：张润梅;潘晨飞;陈梓华;陈中;袁彬;
摘要：针对复杂背景下焊接缺陷特征不明显、背景信息复杂，导致传统缺陷检测算法在实际应用中精度不佳，特征丢失等问题，本文提出一种改进自YOLOv8的焊缝表面缺陷检测算法(GD-YOLO)。模型首先引进特征提取模块与卷积模块融合，增强模型信息的提取能力；然后在颈部网络中嵌入Slim-Neck结构并在特征融合阶段引用上采样算子CAFARE，辅助增强模型性能；其次，改进注意力机制模块，使之在不显著增加计算负担的情...
内窥镜下提高出血点可见性的饱和度色调映射算法————作者：宋萌;倪旭翔;王立强;袁波;陈可;张基强;
摘要：针对内窥镜手术中淹没性出血点可见性差影响止血操作时间的问题，提出了一种4LED照明结合饱和度-色调映射算法的出血点增强显示方法。该方法使用对粘膜组织和不同浓度血液成像具有特异性的4个窄带LED进行同步照明，以代替传统的氙灯光源实现彩色成像；然后在xyY颜色空间中，对彩色图像的饱和度信息进行拉伸后再向色调映射，进而有效提升淹没性出血点与出血点周围区域的色差。针对动物材料的硬镜体外实验结果表明，饱和度...
融合Transformer自适应特征选择的结直肠息肉分割————作者：梁礼明;康婷;王成斌;陈康泉;李俞霖;
摘要：针对结直肠息肉分割中区域误分割和目标定位精度不足等挑战，本文提出一种融合Transformer自适应特征选择的结直肠息肉分割算法。首先通过Transformer编码器提取多层次特征表示，涵盖从细粒度到高层语义的多尺度信息；其次设计双重聚焦注意力模块，通过融合多尺度信息、空间注意力和局部细节特征，增强特征表达与辨识能力，显著提升病灶区域定位精度；再次引入分层特征融合模块，采用层次化聚合策略，加强局部...
融合边缘特征与细节感知网络的YOLOv8s髋关节关键点检测算法————作者：吕佳;段训禄;陈欣;
摘要：髋关节关键点的准确识别对于提高发育性髋关节发育不良诊断精度具有重要意义。然而，在儿童髋关节X射线图像中，关键点所在的骨骼区域通常对比度低和边缘模糊，导致边缘特征不明显。同时，在特征提取过程中，下采样操作会进一步弱化边缘信息。此外，关键点邻域内的关键结构易受背景干扰，这些因素均限制了关键点的精确定位。为此，本文提出了一种融合边缘特征与细节感知网络的YOLOv8s髋关节关键点检测算法。该算法在网络中设...
Risley光栅跟瞄系统指向误差分析————作者：董云冲;李小明;陈希来;杨盛;付越;
摘要：Risley光栅跟瞄系统主要由两片旋转的偏振光栅组成，光源经过偏振光栅衍射后实现在圆锥形范围内的光束指向，进而对目标进行捕获、跟踪。而指向精度作为Risley光栅跟瞄系统的重要指标，不仅受伺服与光学系统影响，还受Risley光栅跟瞄系统中双光栅转台的天线安装位置精度以及轴系装配误差等系统误差影响。为此，本文主要对Risley光栅跟瞄系统中的各系统误差源及其造成的指向误差进行分析，首先建立系统误差数...
惯性稳定平台中的双观测器宽频扰动抑制技术————作者：边启慧;苗青青;唐涛;马浩统;
摘要：如何增强光学载荷与运动平台间的主动隔振能力一直是光电跟踪系统面临的难题。提出一种双观测器方法实现惯性稳定平台中的宽频扰动抑制。双观测器方法包含两方面：其一，经典误差观测器通过低通滤波器的设计而具有较强的低频抑制能力；其二，饱和加速度扰动观测器根据自身稳定性条件调整饱和阈值与滤波器带宽，改善其扰动抑制特性并完成对中高频扰动的抑制。双观测器综合了二者的优势，同时分析了两种观测器间的相互作用以更好地参数...
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