中兴通讯集中波长反馈技术简介

1 市场背景 DWDM系统最常用的频率间隔为100GHz，此时频率的漂移对系统的影响相对较小。随着IP业务的飞速发展，对波分系统传输容量的要求也越来越高。为增加DWDM系统的传输带宽，有两种解决方式，一是提高单信道的速率，另外一个就是朝50GHz甚至25GHz的频率间隔演进。如果减小频率间隔，系统感受频率漂移的影响会越来越敏感。     

碳酸盐岩岩性高光谱识别及模型精度研究

高光谱数据是一种多维遥感数据，能在可用近红外波段范围内准确采集碳酸根的振动频率数据，从而对识别碳酸盐岩岩性产生特殊效果。本研究针对传统碳酸盐岩识别方法效率低、准确度不高且受主观影响因素大等不足，使用实测得到的高光谱数据，综合对比多元线性回归模型(MLR)、主成分回归模型(PCA)、偏最小二乘回归模型(PLSR)和逐步回归模型(SR)的精度，提取最优特征，构建高光谱岩性识别模型。结果表明主成分分析模型在光谱采样间隔为2 nm时，具有较高精度(79.78%);随着光谱采样间隔的增加，模型精度均基本表现为先增加，后下降的变化趋势；当光谱采样间隔较大时，模型精度均低于70%;光谱数据采样间隔对模型精度影响较大。     

基于相机实拍的高分辨集成成像三维显示技术的研究

为了实现高分辨率集成成像三维显示,设计了一种基于数码相机实拍的集成成像高分辨率图像采集系统,给出3D图像的深度范围;对实、虚显示模式的图像分辨率进行分析研究。基于集成成像原理用数码相机进行高分辨率的图像采集,由微透镜阵列节距、焦距、物距等参数计算出显示分辨率与显示深度,结合计算机进行图像处理,通过高精度打印图像并与微透镜阵列粘合的方法进行实验验证,给出拍摄参数和显示参数并与传统视差显示模式和集成成像的聚焦显示模式进行比较。在参数匹配较好的情况下,集成成像实、虚显示模式的图像分辨率优于聚焦显示模式和传统视差显示模式,并可采用较宽节距的微透镜阵列,验证了集成成像实、虚显示模式下可实现高分辨率的三维显示。通过集成成像高分辨率图像采集,并以实模式、虚模式显示模式,可获得高分辨率的集成成像三维显示。     

低空高分辨率激光雷达光学系统设计

针对“低慢小”目标光学成像识别能力差、复杂背景下信噪比低等问题，设计了一款低空高空间分辨率激光雷达光学系统。发射光学系统扫描器件采用MEMS反射镜，设计了专用扩束光学系统保证不同扫描角度发射激光的光束质量；接收光学系统采用物镜、数字微反射镜器件结合偏振器件，可同时实现激光回波接收与可见光成像，相较于采用单点探测器接收的激光接收系统，具有背景噪声低的优势。给出了光学系统的性能参数，利用光学设计软件设计了光学系统，该系统空间分辨率为0.5 mrad/pixel，扫描点阵列规模为200×200。模拟结果表明设计方法可行，计算其在大气中的探测距离可达到1000 m，背景噪声相较于单点探测器接收系统可降低约22162倍。     

基于BP神经网络的可见光成像通信列车定位方法

基于通信的列车控制（CBTC）系统的列车定位功能在保障列车安全运行方面具有重要作用。为了提高列车定位的实时性和准确性,依据地铁隧道内LED光源固有的布置方式,提出了一种基于BP神经网络（BPNN）和可见光成像通信相结合的列车定位算法。首先,在光条纹码调制时将不同的特征变量引入身份识别（ID）信息中,使用BPNN对LED-ID信息分类识别,得到LED光源的位置信息,并通过惯性测量单元（IMU）获取相机成像时的姿态角;然后,结合图像传感器（IS）和LED光源之间的几何关系求出二者的相对位置,得到列车的位置坐标;最后,通过仿真实验验证了所提定位算法的有效性。研究结果表明：静态实验中的平均定位误差为2.31 cm,动态实验中的平均定位误差小于5 cm,而且所提定位算法仅需单个LED光源通信,平均定位时间为51.34 ms。所提方法提高了列车定位的实时性和精度,可以作为现有列车定位方法的补充。     

成像型可见光定位系统优化研究

现有室内成像型可见光定位系统多注重定位精度的提高,而忽略了系统的解码识别成功率和定位算法的适用性。表现在：(1)接收端捕获带有模糊效应的图像会导致解码识别率变低;(2)定位系统移动状态下采用单一算法定位,且双灯(dual-LED)算法的旋转角存在非确定性,导致定位精度大幅度变化,甚至定位系统失效。该文首先提出基于条纹宽度比的解码算法,消除人为设定硬阈值的缺陷;然后,提出基于旋转角优化的联合定位算法,利用方向传感器辅助确认旋转角并联合定位;此外,还设计了简易导航功能。实验结果表明,该算法使得解码识别率在1.5 m内可达99%,系统平均定位误差为3.998 cm。     

基于InISAR像的目标识别方法

针对目标ISAR图像方位向坐标是多普勒频率,其分辨率和目标运动状态有关,如果不进行标定,直接利用ISAR像进行识别存在困难,该文提出了一种基于多特显点的InISAR成像方法,并利用极化映射,提取特征进行识别。该文利用ISAR图像中特显点的多普勒频率和横距的关系,对整幅ISAR像进行横向定标;InISAR像转换到极坐标格式下,提取具有旋转和尺度不变性的特征,对目标分类。详细分析了4个主要参数对成像和识别的影响,仿真实验结果验证了理论分析。     

一种全天候激光成像系统的研制

针对恶劣天气条件下普通成像设备成像距离较短 、清晰度不高的缺陷,研制了一种基于距离选通同步控制技 术的全天候激光成像系统,并进行了系统可视空间深度试验及 目标观测的实验室和外 场试验。结果表明,可视空间深度的实验值与理论值随激光脉冲宽度增大而增加,且受激光 器脉宽和像增强器门宽 展宽的影响,实验值略大于理论值;在漆黑的夜晚观测1200m和4700m处的目标最小分辨率约 为5cm和10 cm,在 薄雾条件下观测1900m目标图像较模糊的,分 辨率为20～30cm。     

室内可见光异步定位系统光学边界研究

为了研究室内可见光ID定位系统中可见光分布对定位功能实现的关系,搭建可见光通信异步ID定位系统,通过模拟仿真与实验相结合的方法,得出定位系统的定位范围和传输误码率分布。实验结果表明:利用Matlab可以近似地模拟实际模型的空间光分布,在光分布的三维分布图中找出定位系统光学边界,准确地调节定位系统的定位阈值。进一步搭建了50 cm50 cm50 cm的定位系统原型,在光学边界范围内实现无误码率的异步通信和定位功能,而在定位边界上,信号传输的误码率迅速上升,当信噪比为25 dB时,在光学边界上会出现8 cm的信号盲区,适当增加系统的信噪比,将有效降低信号盲区的大小。     

基于光纤振动的激光散斑控制

散斑噪声的存在使得图像灰度剧烈变化,降低了图像分辨率,影响成像质量。为了控制散斑噪声,使用波长为405nm的激光作为显微系统照明光源,利用音圈电机振动光纤,通过对抛光玻璃显微成像,用CCD图像采集卡采集图像后进行了散斑噪声对比度分析。结果表明,在光纤振动幅度不变、振动频率在4Hz~55Hz内逐渐增加时,图像散斑对比度在0.0326~0.1197范围内逐渐变小;当频率大于51Hz时,图像散斑对比度曲线趋于平稳且对比度在0.0326处获得了最小值,图像清晰,达到良好的散斑控制。     

分光轴式多源图像融合系统近距离配准方法研究

为了解决分光轴式多源图像融合系统近距离图像配准问题,建立了一种双目成像配准模型,分析了分光轴系统的镜头中心距对配准精度的影响。该模型以物点对不同镜头的入射角差为切入点,以入射角差作为配准精度的判别依据,分析了配准精度随镜头中心距和物距的变化关系。结合探测器角分辨率和光轴调校精度,给出了分光轴系统像素级配准的距离范围计算公式,并且引入光轴初始夹角和图像像素平移量,实现近距离变视距图像配准。计算结果表明:分光轴系统光轴平行时可对某一最近距离至无穷远范围内配准,当调节系统对更近距离配准时,可在一段有限范围内配准,缩小镜头中心距和提高光轴调校精度可以扩大系统的配准范围。利用提出的配准距离范围计算方法,结合目标测距,实现了分光轴式红外与可见光图像融合系统近距离变视距图像配准。     

基于像面数字全息术的中药饮片细胞定量成像技术研究

细胞三维定量成像为中药饮片显微鉴别提供了新方法。为了提高数字全息显微成像质量,采用理论分析与实验验证相结合的方法,对球面参考光像面数字全息显微术的记录和再现过程进行了研究,提出了利用标准分辨率测试板对系统放大倍数、物距等参数进行标定的方法;并利用实验结果对两种常见的相位解包裹方法进行了对比。结果表明:球面参考光像面数字全息图不仅具有较高的信息容量,而且再现过程非常简单,还可以在记录过程中实时观察被记录样品的情况,并选择恰当的被记录区域。利用美国空军分辨率测试板的强度再现像就可以对全息成像系统的放大倍数等参数进行精确标定;利用基于横向剪切的最小二乘解包裹方法可以得到具有较大纵深细胞的准确相位;采取边缘识别技术,可以提高细胞再现像显示效果。     

多谱段共孔径跟踪/引导系统光学设计

共孔径光学结构可以充分利用长焦距、大孔径光学系统高分辨率的特点,是光学系统发展的重要方向之一。文中设计了一套可见光成像、激光成像和激光测高共孔径的跟踪引导系统。共孔径设计结合了高分辨率的可见光系统与高测量精度的激光系统,使系统既可以获得目标的高清图像,又可以得到目标的相对位置信息。同时,共孔径光学结构可以压缩系统尺寸,降低光学系统在跟踪过程中的转动惯量,有利于系统的整体实现。可见光子系统的焦距1 200 mm,F数6,视场1.2;1 064 nm激光成像子系统焦距1 500 mm,F数7.5。各系统的成像质量均接近衍射极限,并通过公差分析验证了系统的公差分配结果。     

基于局部二元模式的快速红外人脸识别系统

红外人脸成像具有对光照、人脸皮肤、表情、姿态等因素变化不敏感的特点,可以在一定程度上弥补这些因素对可见光人脸识别影响的不足。为了充分提取红外人的局部鉴别特征,文中提出了一个基于局部二元模式的快速红外人脸识别系统。该系统首先通过thermoVision A40型红外热像仪获分辨率为320240的红外人脸图像,并通过人脸检测和归一化方法提取大小为6080的标准红外人脸图像。其次,基于人脸图像的对称性,将红外人脸图像分块。通过局部二元模式直方图提取每一分块所包含的纹理模式特征。最后,采用Kruskal-Wallis（KW）特征选择算法,进一步抽取对识别有贡献的局部纹理特征用于分类识别。实验结果表明:提出的热红外人脸系统识别率明显优于基于主成分分析（PCA）和线性鉴别分析（LDA）的传统红外人脸识别系统,可以达到98.6%的识别率。与此同时,提出的红外人脸识别系统识别速度也快于传统基于PCA和LDA系统,可以广泛应用于实时人脸识别中。     

CDMA系统间干扰分析与研究

文中通过蒙特卡洛仿真,研究了CDMA20001x和CDMA20001xEV-DO系统在不同频率配置、不同组网方式下共存的系统容量损失情况。仿真结果表明,共存系统容量随着两个系统的频率间隔的增加而减小,随着组网方式的改变而改变,相同条件下1：1的共站组网方式时系统容量的损失最小。此外,根据仿真分析的结果,给出了减少系统间干扰的措施。     

装有可见光／近红外和紫外图像传感器的高光谱成像工作站

本发明提供一种能够在紫外、可见光和近红外谱区进行高光谱成像的高空间和光谱分辨率高光谱成像工作站。该工作站既装有紫外传感器,又装有可见光／近红外传感器。工作时,每一种传感器获取目标或样品的一幅图像,并产生相应的紫外数据集或可见光／近红外     

两帧图像的"亚象元"技术提高探测图像的空间分辨率

给出两帧图像“亚象元”成像系统的调制传递函数 ,由此分析得出 ,这种技术将采样频率提高 1.4倍 ,适用于探测器占孔比接近 1,按照“亚象元”数字图像的特征 ,进行三种不同插值方法的研究。模拟“亚象元”成像证明 ,两帧图像“亚象元”技术能使图像的空间分辨率提高 1.3 3倍 ,再经过插值处理后 ,图像的空间分辨率进一步提高 ,接近于 2倍的理论值 ,图像质量略逊于四帧图像的亚象元级像。以一块分辨率板作为目标物的实验研究表明 ,两帧图像的“亚象元”成像 ,配合去卷积、图像增强以及插值等数字图像处理 ,空间分辨率得到提高     

超分辨率重构复眼成像技术的研究进展

超分辨率图像重构复眼成像将超分辨率重构技术与复眼成像技术相结合。复眼成像系统获取低分辨率图像,超分辨率重构算法计算获取高分辨率图像。总结了超分辨率图像重构复眼成像的研究现状,介绍了复眼图像超分辨率重构的基本原理和现阶段主要成像系统。结合成像模型角度,分析了常用的复眼图像超分辨率重构算法,以及定量测试评价与视觉角度评价的主要方法。为深入研究超分辨率图像重构复眼成像提供了参考。     

基于微球透镜远场超分辨率成像方法研究

在可见光波段,传统光学显微镜的成像分辨率被限制到200nm。为了突破衍射极限,采用了将微球与传统光学显微镜相结合的方法来获得远场超分辨率成像。首先通过理论分析平行光通过微纳结构物体后物光波在空气中的传输,进而分析微球将倏逝波转换成传输波实现远场超分辨的成像机理;其次通过仿真研究了微球的光纳米喷射特性,可知微球光纳米喷射的半径尺寸小于入射光波长的一半;最后搭建了基于微球与传统光学显微镜相结合的超分辨率成像实验系统。结果表明,将蓝光光盘作为被测物体,通过该成像系统可获得100nm的远场超分辨率成像; 该成像系统可以对微纳元件结构进行检测。这一结果对光刻技术、生物医学等领域是有帮助的。     

基于激光扫描成像的机械零件加工缺陷识别方法

为保证机械零件质量和使用寿命,需全面完成机械零件加工缺陷识别,因此,提出基于激光扫描成像的机械零件加工缺陷识别方法。图像采集模块主要以激光扫描成像系统为核心,完成机械零件成像;利用差分算法和分辨率生成式对抗网络模型,重构采集的图像;采用核主成分分析方法,提取激光图像中的机械零件加工缺陷条纹特征值,将提取结果输入支持向量机中,识别机械零件加工缺陷。测试结果表明：该方法的识别精度最高为97%,识别误差最低为1%,识别效率最快为3 s,可有效处理图像中噪声点、提升图像清晰度,实现机械零件加工缺陷识别。