Global attention retinex network for low light image enhancement

Most low-light image enhancement methods only adjust the brightness, contrast and noise reduction of low-light images, making it difficult to recover the lost information in darker areas of the image, and even cause color distortion and blurring. To solve the above problems, a global attention-based Retinex network (GARN) for low-light image enhancement is proposed in this paper. We propose a novel global attention module which computes multiple dimensional information in the channel attention module to help facilitate inference learning. Then the global attention module is embedded into different layers of the network to extract richer shallow texture features and deep semantic features. This means that the rich features are more conducive to learning the mapping relationship between low-light images to normal-light images, so that the detail recovery of dark regions is enhanced in low-light images. We also collected a low/normal light image dataset with multiple scenes, in which the images paired as training set can succeed to be applied to low-light image enhancement under different lighting conditions. Experimental results on publicly available datasets show that our method has better effectiveness and generality than the state-of-the-art methods in terms of evaluations metrics such as PSNR, SSIM, NIQE, Entropy.     

一种面向LED扩展光源的道路配光设计

在多车道的道路照明中,需要非对称矩形配光。本文根据非成像光学理论,建立点光源空间与目标照明面之间的拓扑关系,采用合适的反馈优化方法,获得面向扩展光源且在路面上形成均匀非对称矩形光斑的反射器,仿真结果表明,配光后光源的能量基本上被限制在20m×12m的矩形区域内,且实现了非对称的配光,横向照度均匀度达到了85%,纵向照度均匀度达到了80%,满足道路照明要求;并且通过开模实际测试出整体的照度均匀度为80.13%,验证仿真结果以及证明了设计方案的可行性和反射器在路灯灯具中的实用性。     

空间可见光相机的杂散光分析与抑制

当空间可见光相机对地物目标进行成像时,视场内外的辐射会引起像面上产生杂散辐射,从而降低相机的成像质量,严重时可能会造成相机无法正常工作。为了提高相机的成像性能,介绍了可见光系统中杂散光的产生机理及其抑制措施,建立了相机的光机模型,分析了系统的杂散光,改进了遮光系统的设计。利用建立的杂光系数测量装置测量了相机镜头的杂光系数,并验证了建模分析结果。     

侧入式无导光板LED平板灯的设计与实现

针对侧入式LED平板灯出光效率低、导光板(LGP)制造成本高等缺点,设计了一种无LGP窗式结构的新型LED平板灯,介绍了设计结构模型和光学模型。采用柱面透镜将侧面入射的LED发散光束会聚在出光面板上,并通过掠射和叠加方法实现出光面板的照度均匀性。分析了LED阵列之间的距离、LED灯珠的投射角以及LED阵列中LED的间距对辐射照度分布均匀性的影响,利用九宫格取值法和TracePro软件对所设计的LED平板灯进行参数优化。模拟和实验结果表明,当LED平板灯单窗格面积为240mm×300mm、厚为15mm以及平凸柱面透镜的曲率半径为4mm时,优化后的LED灯珠投射角为4°左右,LED平板灯出光面板上的照度均匀度可达85%以上,理论仿真结果与实验结果相一致。     

沥青路面结构光条质心定位算法

将基于结构光的激光三角法应用于沥青路面构造深度检测,并提出适合该场合的结构光条质心定位算法。根据激光束宽度较窄且光强较大的特点,对采集图像进行固定阈值和平均阈值相结合的滤波处理,同时根据粗糙沥青路面存在漫反射的特性,利用有效光斑窗口长度最大化的干扰消除方法去除孤点噪声,最后由亚像素级的重心法实现质心定位。实验数据表明,本文方法测量路面构造深度的精度可达到0.1mm。相比于目前主流的基于激光测距的路面构造深度检测,可实现由线到面的跨越。     

便携式点对点可见光通信终端的实验研究

利用开关键控-非归零码(OOK-NRZ)调制编码技术,设计并实现了一对基于ARM7处理器(LPC2148)的便携式点对点可见光通信(VLC)收/发终端。发送端由编码器、光源驱动器及单个白色发光二极管(WLED)构成,接收端由可见光探测器、信号处理电路及解码器构成。实验研究了WLED的发射谱和可见光探测器的响应谱,测试分析了VLC信道的时域和频域的电-光-电(EOE)响应。阐述了系统结构和原理,编写了通信软件并制定了相关协议,实现了系统的软、硬件集成。利用研制出的通信装置,建立了点对点通信链路,并开展了数据通信实验。结果表明,在发送端,为了最大化地降低误码率(BER),WLED的调制系数应设置为0.68~1.00,即在一定的交流调制信号幅度下,需要向WLED提供合适的直流偏置电压;在接收端,在一定的阈值判决门限电压下,VLC传输呈带通特性。在所优化选择的系统参数下,系统的通信距离为0.5m,可达到的最快信息传输速率约为4 Mbps,BER小于10-6。利用多个WLED构成阵列光源,系统可进一步满足更长距离的通信需求,从而在室内、外短途通信方面具有潜在的应用价值。     

声光偏转系统光束准直及探测效率研究

针对声光偏转效应相干探测信号光斑随射频信号变化的偏移特性,利用光斑重叠物理模型,研究了光斑结构与探测效率的关系,分析了光束准直、探测器有效光敏面半径以及本振光能量匹配等因素对相干光探测效率的影响。计算机仿真和实验测试验证表明,以能量分布均匀的光斑作为本振光斑,对信号光斑在一定范围内漂移的光斑重叠相干探测效率改善十分有利,空间失配角在±0.5 rad内,重叠效率下降不到5%;采用光斑压缩准直处理能有效保证系统混频光束准直性,并且重叠光斑能量利用率高,系统光学匹配好。     

Red,Green, and Blue Light‐Emitting Polyfluorenes Containing a Dibenzothiophene‐S,S‐Dioxide Unit and Efficient High‐Color‐Rendering‐Index White‐Light‐Emitting Diodes Made Therefrom

A series of blue (B), green (G) and red (R) light‐emitting, 9,9‐bis(4‐(2‐ethyl‐hexyloxy)phenyl)fluorene (PPF) based polymers containing a dibenzothiophene‐S,S‐dioxide (SO) unit (PPF‐SO polymer), with an additional benzothiadiazole (BT) unit (PPF‐SO‐BT polymer) or a 4,7‐di(4‐hexylthien‐2‐yl)‐benzothiadiazole (DHTBT) unit (PPF‐SO‐DHTBT polymer) are synthesized. These polymers exhibit high fluorescence yields and good thermal stability. Light‐emitting diodes (LEDs) using PPF‐SO25, PPF‐SO15‐BT1, and PPF‐SO15‐DHTBT1 as emission polymers have maximum efficiencies LE_max = 7.0, 17.6 and 6.1 cd A^?1 with CIE coordinates (0.15, 0.17), (0.37, 0.56) and (0.62, 0.36), respectively. 1D distributed feedback lasers using PPF‐SO30 as the gain medium are demonstrated, with a wavelength tuning range 467 to 487 nm and low pump energy thresholds (≥18 nJ). Blending different ratios of B (PPF‐SO), G (PPF‐SO‐BT) and R (PPF‐SO‐DHTBT) polymers allows highly efficient white polymer light‐emitting diodes (WPLEDs) to be realized. The optimized devices have an attractive color temperature close to 4700 K and an excellent color rendering index (CRI) ≥90. They are relatively stable, with the emission color remaining almost unchanged when the current densities increase from 20 to 260 mA cm^?2. The use of these polymers enables WPLEDs with a superior trade‐off between device efficiency, CRI, and color stability.     

公用照明设备节能控制系统设计

我国的公共照明设备的电能源浪费现象非常严重,以学校图书馆借阅室的照明灯为例,几乎常年、整天的照明造成大量的电能源浪费。结合电子专业的技术知识,通过设计电路图以及对电路图的仿真,并应用相关电子元器件,设计出一个节能控制电路,根据当日的光照水平和阅览室内学生人数,决定照明灯的开关,实物运行效果良好。     

红外接收用PIN硅光电探测器研究

PN二极管是一种常用的光电探测器,其中PIN光电二极管因其体积小、噪声低、响应速度快、光谱响应性能好等特点已作为一个标准件广泛应用于红外遥控接收领域。文章基于半导体材料的光吸收特性和光电效率转换原理,同时结合减反射膜理论,对PIN光电二极管进行研究,通过衬底材料的合理选择,对减反射膜折射率及厚度进行对比实验,验证了SiN膜层较SiO2膜有着更为良好的减反射效果,可以有效提升光敏器件的光电转换效率,同条件下器件的光生电流得到提升,为今后光电器件的生产、开发应用提供了参考。