留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2020年 第9期

材料与器件
顶发射绿光OLED器件制备及其光电性能研究
王光华, 周芳, 陈雪梅, 高思博, 张杰, 段瑜, 段良飞, 钱福丽, 杨启鸣, 武艳鸣, 赵孟玲, 季华夏
2020, 42(9): 817-822.
摘要:
实验制备了结构为多层阳极/EHI608/NPB/Alq3:ELL/ETL1/LiF/Mg:Ag/CPL的硅基绿光有机电致发光OLED器件,研究了不同掺杂浓度对器件驱动电压、亮度、发光效率和EL光谱影响.在此基础上,通过在阴极上制备了一定厚度的阴极耦合层CPL,并研究了阴极耦合层对OLED器件微腔效应影响.结果 表明,随着发光层掺杂浓度的增大,器件驱动电压、发光亮度和效率逐渐增加,并出现EL光谱发光峰位红移.同时,随着CPL厚度增加,多层膜系ETL/EIL/Mg:Ag/CPL透过率逐渐增加,当阴极耦合层CPL厚度在30 nm时候,多层膜系结构的透过率和透过频带较高,多层膜系透过率光谱坐标接近白光(0.33,0.33)等能点.此时,顶发射绿光OLED器件在不同视角下EL光谱的蓝移现象最大限度得到了抑制,且EL光谱半峰宽明显增加.
星载多型号光电探测器热真空环境试验研究
陈志, 汪杰君, 胡亚东, 张爱文, 厉卓然, 崔珊珊, 金洁, 洪津
2020, 42(9): 823-828.
摘要:
为将低等级探测器应用于宇航等高可靠性应用环境,对探测器进行可靠性环境试验考核至关重要.本文提出了一种探测器的热真空实验方法,对多种型号星载探测器进行热真空环境考核试验,通过对比热真空环境试验前后探测器的相对光谱响应率、暗电流、制冷器驱动电流、探测器制冷特性等参数的变化,分析各型号探测器热真空环境的适应性,从而在早期暴露可能存在质量及其他缺陷的产品,筛选出性能最优产品用于宇航产品.试验结果表明,参试的探测器在热真空环境试验考核和筛选之后的各项性能指标满足设计要求,具有很好的可靠性,可以满足航天载荷应用需求.
激光辐照HgCdTe探测器输出特性与软损伤判定
范永杰, 秦强
2020, 42(9): 829-832.
摘要:
根据PV探测器的开路输出公式,建立了涵盖长波、中波、短波的HgCdTe探测器响应模型.模型仿真发现探测器被激光辐照后产生的温升将降低探测器的输出,探测器被激光直接照射后会立即产生饱和输出.综合实际应用提出了探测器软损伤的判断门限.
图像处理与仿真
基于残差编解码网络的红外图像自适应校正算法
牟新刚, 陆俊杰, 周晓
2020, 42(9): 833-839.
摘要:
针对基于场景的非均匀性校正算法存在非均匀性残余和鬼影等问题,本文提出了一种基于残差编解码网络的红外图像自适应算法.该算法针对自适应校正问题的特点,基于UNet结构,通过多尺度采样学习残差映射生成非均匀性残差图像,加入批标准化和PReLU激活函数提高校正效果,最后使用全局跳跃连接得到最终的校正结果.通过对模拟红外图像序列和真实红外图像序列校正的实验结果表明,相对于目前已有的非均匀性校正算法,该方法在PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)和粗糙度的客观数据上都有所提升,主观视觉效果也更加清晰,细节保留程度高.
基于红外图像的绝缘子提取方法
赵利鸿, 高强, 于晓, 李大华
2020, 42(9): 840-845.
摘要:
绝缘子是输电线路上的重要设备,若发生故障会给电力设备带来巨大损失,从拍摄的输电线路红外图像中定位和提取绝缘子,基本上能反映多种绝缘子故障,在绝缘子的识别和故障诊断中更具实用性.本文提出了一种基于红外图像的绝缘子提取方法,依次使用Speeded Up Robust Features(SURF)算法提取测试红外图像的关键特征点、基于改进Fuzzy C-means(FCM)算法聚类划分特征点、根据绝缘子的形状特征值识别和定位绝缘子、基于改进的图像开运算精确提取绝缘子.该方法充分发挥了红外图像的优点,能够准确提取绝缘子,为基于红外图像的绝缘子故障诊断奠定了基础.
基于Lévy飞行的改进飞蛾扑火算法优化红外图像分割
李唐兵, 胡锦泓, 周求宽
2020, 42(9): 846-854.
摘要:
针对使用传统阈值分割方法对电力设备故障诊断效率低、精度低的问题,使用智能算法优化Otsu算法对红外图像进行阈值分割再进行故障诊断.根据基本飞蛾扑火(Moth-Flame Optimization,MFO)算法缺点提出改进飞蛾扑火算法(Improved Moth-Flame Optimization Algorithm,IMFO)并将其应用红外图像分割中,通过对比粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)、生物地理算法(Biogeography-Based Optimization,BBO)、基本飞蛾扑火算法红外图像分割效果,表明改进算法取得成功.提出一种通过温度区域对红外图像进行多阈值分割的方法,能够准确确定每个部分的温度范围,从而保证设备的正常运行.
基于多尺度卷积神经网络的高光谱图像分类算法
齐永锋, 陈静, 火元莲, 李发勇
2020, 42(9): 855-862.
摘要:
为了提高高光谱图像的分类精度,提出了一种基于多尺度卷积神经网络的高光谱图像分类算法.首先,利用等距特征映射算法处理高光谱数据,以挖掘数据的非线性特性,保持数据点的内在几何性质;然后,构建以标记像元为中心的训练图像块,训练多尺度卷积神经网络;最后,利用softmax分类器预测测试像元的标签.提出的方法在Indian Pines、University of Pavia和Salinas scene高光谱遥感数据集上进行分类实验,并与CNN、R-PCA CNN、CNN-PPF、CD-CNN等算法进行性能比较.实验结果表明,在3个数据集上提出的方法的总体识别精度分别达到98.51%、98.64%和99.39%,与CNN算法相比分别提高了约8.35%、6.37%和7.81%.本文提出的方法无论是在分类精度还是Kappa系数上都优于另外4种方法,是一种较好的高光谱遥感数据分类方法.
飞行器运动控制建模及红外辐射图像仿真
刘勇求, 金忠庆
2020, 42(9): 863-872.
摘要:
实时生成飞行器在飞行过程中的红外图像对于研究飞行器的红外特性具有重要意义.飞行器在飞行过程中,由于其飞行速度、高度、姿态等参数变化性较大,且机体本身容易受到环境、背景 等辐射的影响,因此较难准确地仿真机体的温度场分布.由于飞行器机体温度场分布与飞机的运动状态密切相关,因此文中首先建立了决定其姿态和速度的控制模型,并对飞行器面源热平衡方程进行建模研究.然后,应用CFD(Computational Fluid Dynamics)对飞行器的绝热壁温度场进行求解,并给出了机体绝热壁温度的高度简化算法.最后仿真了不同飞行器在不同波段、不同高度、不同速度下的红外图像.
改进的深度反投影网络红外图像超分辨率重建
林仁浦, 张力, 马晨晖, 刘轩, 张豪
2020, 42(9): 873-879.
摘要:
深度反投影网络在可见光图像的超分辨率重建中具有优异的表现,本文探索将深度反投影网络应用到红外图像超分辨率重建中.针对红外图像对比度低、图像质量不高的特点,在深度反投影网络框架上作如下改进:在上采样模块之前添加串联层,将前一次的下采样输出和原始低分辨率预处理图像串联作为上采样模块的输入,以此提高网络获取图像高频信息的能力,增强生成图像的细节信息.实验结果证明,本文算法较改进前能够得到细节更加丰富、视觉效果更加良好的红外超分辨率重建图像.
基于直方图的热红外图像增强方法
李牧, 周瑞杰, 田哲嘉
2020, 42(9): 880-885.
摘要:
为了改善热红外图像的增强效果,本文提出了一种基于改进的直方图裁剪方法的热红外图像增强算法.该算法核心是确定热红外原始图像与传统的直方图均衡化图像的直方图bins中像素点的数量差,再根据范围准则,将计算出的不同bins的差值划分为不同的区块.然后重新分配直方图,确定变换函数,得到增强后的热红外图像.该算法是一种改进的全局直方图均衡化方法,在对比度增强、直方图形状和细节信息之间可以做到较好的平衡.本文算法的峰值信噪比、结构相似度和均方误差的平均值分别为27.5、0.923和0.59,均优于其他算法,实验结果表明,该方法能有效增强热红外图像.
景深差分提取绿色植物的真彩色夜视图像颜色校正
赵振芬, 陈远金, 张猛蛟, 陈东启, 王岭雪, 蔡毅
2020, 42(9): 886-892.
摘要:
近红外辐射是夜天光的重要成分,充分利用近红外辐射是提高真彩色夜视成像系统信噪比的有效手段.然而,对近红外辐射反射率高的绿色植物在真彩色夜视图像中存在偏色严重的问题.本文分析了红、绿、蓝通道中绿色植物图像的灰度值分布后发现:①绿色植物区域的景深大;②全通通道和红色通道的差值为不含近红外辐射的绿、蓝分量之和,且绿色植物区域在差分图像中的绿、蓝分量很小.本文基于这两个特点提出一种景深差分提取绿色植物的方法,之后根据色彩平衡原理利用所提取的绿色植物区域去调整红色通道和蓝色通道的值.结果 表明:该方法能够有效校正近红外辐射对图像色彩的影响,还原绿色植物图像的色彩.
制冷技术
微型低温节流制冷器结构优化设计
曹菁, 侯予, 李家鹏, 陈军, 陈双涛, 陈良
2020, 42(9): 893-898.
摘要:
J-T节流制冷器被广泛应用于多种红外设备中.在有限结构内达到冷量最大化,是节流制冷器在小型化发展中面临的问题之一.本文在考虑流体物性变化和部件漏热的基础上,建立了一维稳态节流制冷器热力模型,着重对用于节流制冷器的双螺旋翅片换热器中3项结构参数(翅片的肋高、肋厚和肋间距)对换热器性能的影响进行了计算分析,并采用遗传算法对结构参数进行了优化.研究结果表明:论文所进行的数值计算与实验结果吻合较好;在给定工况和结构参数范围内,肋高和肋厚增加会导致换热器的熵产和冷端冷量都增加、肋间距增加则使换热器的熵产和冷端冷量都减少;并存在最优参数使换热器冷端冷量最大.本文所建立的计算方法为J-T节流制冷器在工程应用中的结构优化和设计提供了高效的途径.
制导与对抗
先进红外传感器对隐身飞机作用距离估算研究
何苹, 王莹莹, 岳韶华
2020, 42(9): 899-904.
摘要:
为了有效地估算先进红外传感器对隐身飞机的作用距离,以F-22与F-35进行对抗性仿真为想定,计算了F-22在长波和中波波段的红外辐射强度,拟合了典型条件下大气透过率的经验公式,推测了F-35机载IRST和AIM-9X红外导引头的特征参数,利用逐步逼近法,计算了F-35机载IRST和AIM-9X导弹导引头对F-22的作用距离.计算结果表明,F-22具有较强的红外隐身能力,可使F-35的IRST对其迎头作用距离不大于62 km,但是F-22在近距作战中,仍将受到红外格斗弹的较大威胁.鉴于F-22的红外辐射随红外传感器探测角度的变化而敏感性高的特点,建议飞机编队进行红外反隐身探测时,采用稀疏编队方式,以提高探测概率.
系统与设计
基于PSoC的陀螺仪数据采集系统设计与实现
韩颖
2020, 42(9): 905-908.
摘要:
本文介绍了在红外成像导引系统中应用PSoC开发板对MEMS(Micro Electro Mechanical System)陀螺仪数据进行采集的设计与实现.以PSoC 5为控制核心,提出了一种系统质量高、成本低、功耗低、同时还能满足设计要求的设计方案.详细介绍了PSoC 5硬件与软件的实现过程,并设计静态与动态实验进行数据分析,证明该数据采集系统拥有较高的测量精度.
红外应用
远红外线的临床应用研究进展
李石林, 孙悦, 潘华平, 丁成华, 袁丽霞, 石国栋, 李琪, 李洋
2020, 42(9): 909-914.
摘要:
远红外线是一种热辐射,对人类健康具有较好的生物效应.作为一种便捷无创的重要物理疗法,远红外在疾病的诊断、治疗等临床领域中已得到广泛应用.本文收集了近年来远红外在医学临床应用方面的相关研究文献,对远红外的生物效应机制及其在疾病诊断、痛经、慢性疼痛、咳嗽、压疮、肿瘤、腹泻等疾病治疗中的应用进行了总结,为临床疾病的诊断和疗效评价提供参考依据,以促进远红外的临床应用与发展.