融合隐向量对齐和Swin Transformer的OCTA血管分割

目的 光学相干断层扫描血管造影（optical coherence tomography angiography,OCTA）是一种非侵入式的新兴技术,越来越多地应用于视网膜血管成像。与传统眼底彩照相比,OCTA技术能够显示黄斑周围的微血管信息,在视网膜血管成像邻域具有显著优势。临床实践中,医生可以通过OCTA图像观察不同层的血管结构,并通过分析血管结构的变化来判断是否存在相关疾病。大量研究表明,血管结构的任何异常变化通常都意味着存在某种眼科疾病。因此,对OCTA图像中的视网膜血管结构进行自动分割提取,对众多眼部相关疾病量化分析和临床决策具有重大意义。然而,OCTA图像存在视网膜血管结构复杂、图像整体对比度低等问题,给自动分割带来极大挑战。为此,提出了一种新颖的融合隐向量对齐和Swin Transformer的视网膜血管结构的分割方法,能够实现血管结构的精准分割。方法 以ResU-Net为主干网络,通过Swin Transformer编码器获取丰富的血管特征信息。此外,设计了一种基于隐向量的特征对齐损失函数,能够在隐空间层次对网络进行优化,提升分割性能。结果 在3个OCTA图像数据集上的...     

Ultraviolet photodetectors and readout based on a-IGZO semiconductor technology

In this work, real-time ultraviolet photodetectors are realized through metal–semiconductor–metal (MSM) structures. Amorphous indium gallium zinc oxide (a-IGZO) is used as semiconductor material and gold as metal electrodes. The readout of an individual sensor is implemented by a transimpedance amplifier (TIA) consisting of an all-enhancement a-IGZO thin-film transistor (TFT) operational amplifier and a switched capacitor (SC) as feedback resistance. The photosensor and the transimpedance amplifier are both manufactured on glass substrates. The measured photosensor possesses a high responsivity R , a low response time t _{R E S} , and a good noise equivalent power value NEP .     

基于中心化Jaccard匹配的SD卡光学字符验证

为了解决安全数码卡(SD卡,secure digital card)表面字符人工验证效率差、准确率低的问题,提出了一种基于中心化Jaccard匹配的SD卡光学字符验证方法,能够实现SD卡表面字符的精密检测与自动验证。首先,提出了一种基于HSV三通道直方图分析的快速验证方法,实现特征显著SD卡图像的准确验证;其次,针对SD卡字符验证精度受光照变化和微小旋转影响的问题,提取V通道图像和变化角度特征,提高HOG特征对光照和旋转变化的抵抗能力;最后,针对相似SD卡字符的验证问题,提出了一种中心化广义Jaccard系数,增强了相似度指标的辨别力,实现了特征相似图像的精密检测。以实际场景采集的数据对所提方法进行验证分析,试验结果表明,该算法准确率达到99.15%,具有很好的实用性和鲁棒性。     

Vapor Phase Growth of Centimeter-Sized Band Gap Engineered Cesium Lead Halide Perovskite Single-Crystal Thin Films with Color-tunable Stimulated Emission

Single crystal metal halide perovskites thin films are considered to be a promising optical, optoelectronic materials with extraordinary performance due to their low defect densities. However, it is still difficult to achieve large-scale perovskite single-crystal thin films (SCTFs) with tunable bandgap by vapor-phase deposition method. Herein, the synthesis of CsPbCl_3(1–x)Br_3x SCTFs with centimeter size (1 cm × 1 cm) via vapor-phase deposition is reported. The Br composition of CsPbCl_3(1–x)Br_3x SCTFs can be gradually tuned from x = 0 to x = 1, leading the corresponding bandgap to change from 2.29 to 2.91 eV. Additionally, an low-threshold (≈23.9 µJ cm⁻²) amplified spontaneous emission is achieved based on CsPbCl_3(1–x)Br_3x SCTFs at room temperature, and the wavelength is tuned from 432 to 547 nm by varying the Cl/Br ratio. Importantly, the high-quality CsPbCl_3(1–x)Br_3x SCTFs are ideal optical gain medium with high gain up to 1369.8 ± 101.2 cm⁻¹. This study not only provides a versatile method to fabricate high quality CsPbCl_3(1–x)Br_3x SCTFs with different Cl/Br ratio, but also paves the way for further research of color-tunable perovskite lasing.     

基于改进粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法

空间相移剪切散斑干涉技术具有全场、非接触、高灵敏度等特点,是动态无损检测的关键技术。针对瞬态剪切散斑干涉获得的高噪声相位条纹图中噪声强度大、条纹复杂等情况,常规粒子群优化算法在高噪声相位图像的去噪处理中存在处理不完整、无法较好保持条纹细节等问题,因此提出一种基于优化粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法。该方法在常规粒子群优化算法的基础上,改进了传统线性惯性权值调整方法,提出非线性权值分配方法,同时通过调整聚集度系数提高了算法局部搜索能力。实验结果表明,该方法能够有效地保护条纹的边缘纹理和相位信息,与常规粒子群优化算法相比速度提高了15%,相位奇异点数减少了21.3%,与其他现有方法相比,所提出的算法的去噪效果更好。     

基于光流的视频缺陷检测及修复方法

为了修复视频中的划痕和斑点,提出一种基于光流的视频缺陷检测及修复方法。首先,根据光流场得到相邻帧对应像素之间的位置关系,利用对应点灰度差确定像素点所在位置是否为缺陷。其次,修正缺陷区域的光流,以修正光流指向的相邻帧修补点填补对应的缺陷点。最后,针对已修复的视频帧重新计算光流场并重复修复步骤,直到该帧满足迭代修复的收敛条件。针对DAVIS视频数据集的不同场景,模拟产生数量为单帧像素点总数1%左右的缺陷后进行检测修复实验,给出查全率与误识别率的关系曲线,其中,误识别率为0.1%时,查全率可达80%以上;修复后的SSIM大于0.991,LPIPS小于0.037。针对老旧视频的修复实验表明,算法能够有效去除细小划痕和大小斑块。     

聚集诱导发光分子在双光束超分辨光存储中的潜在应用

聚集诱导发光分子因其高效的发光性质而被广泛应用于生物成像、光波导和电致发光等领域,但在光信息存储领域还鲜有研究。与其他光存储材料相比,聚集诱导发光分子的局域密度变化会引发荧光强度的变化,这在光存储领域是一个显著优点。该文针对聚集诱导发光分子的特性,讨论了该类分子在超分辨光存储领域的可能应用方式,以及需要解决的关键问题。     

基于优化 ELM 的光纤连接器表面自识别降噪技术

光纤连接器的表面检测属于精密仪器检测,因此工厂环境中的大量灰尘会影响连接器表面的复原效果。然而现有的检测技术运行时间长,对于图像细节的保留能力差,并且难以克服实际工作环境中的干扰。因此提出一种优化超限学习机的自识别降噪技术。首先对于干涉数据进行降维处理;其次,采用AdaBoost算法优化超限学习机对噪声点进行定位;最后通过滤波算法对噪声点位置进行修复。实验得出,基于AdaBoost-Elm的自识别降噪算法具有较高的噪声识别能力,其平均噪声识别率达97.33%。此外,采用基于AdaBoost-Elm降噪算法得到BBS的平均值为131.14,NRIQAVR的平均值为2.61,降噪效果均优于全局滤波算法。最后,通过模拟工厂环境,采用基于AdaBoost-Elm的中值滤波算法在不同光强条件下对重度污染的光纤探头进行3D复原测试,其BBS达到130左右,NRIQAVR低于2.57,对比基于Elm的中值滤波算法具有明显优势。     

光器件金线图像高光区域的检测与去除

针对视觉检测过程中光器件金线表面出现的高光现象,提出一种光器件金线图像高光区域的检测与去除方法。首先,根据采集的金线图像进行特征分析,利用OTSU算法分割高光区域;其次,调用MATLAB中的bwareaopen()函数删除小面积对象,即高光闭合区域,并通过图像的差值运算提取高光区域图像;最后,采用八邻域像素平均值的方法更新高光区域像素值,该方法既可以去除高光区域,又可以保证此区域像素值在图像中的均衡分布。通过仿真实验结果分析,验证了金线图像高光区域检测与去除方法的有效性和可行性,同时为后续金线的质量检测提供有力保障。     

基于中值滤波的 OFDR 二维形状感知精度提升研究

基于光频域反射(OFDR)的二维形状传感技术存在相干噪声和光谱匹配错位,导致瑞利散射波长偏移曲线出现乱峰、 杂峰,严重影响形状重构精度。 为此,提出一种使用中值滤波的二维形状传感精度提升方法,分析了 Frenet-Serret 标架下的 OFDR 二维形状重构原理和利用中值滤波提升传感精度的基本原理,搭建了 OFDR 二维形状传感系统,通过多组静态应变实验 标定了应变-波长偏移系数,利用中值滤波方法对 3 种预设二维形状的瑞利散射波长偏移曲线进行降噪处理。 实验结果表明, 应变-波长偏移系数标定为 1. 20 με / pm;在 0. 5 m 形状传感长度上,3 种形状传感末端误差分别从 3. 08%、0. 94%、0. 82%降低至 0. 80%、0. 66%、0. 48%。 研究表明,利用中值滤波降噪可以实现 OFDR 二维形状传感系统的感知精度提升。