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  • Vol. 32  期 14， 2024 2024年 32卷 第14期

    • 现代应用光学

      “高光谱偏振技术在遥感、医学、环境监测等领域取得显著进展，为科学研究和实际应用提供全面、高效的信息获取手段。未来研究将提升技术分辨率，扩展应用场景，满足更广泛需求。”

      颜昌翔,张源,泊建,鞠学平,于博,李先峰

      DOI：10.37188/OPE.20243214.2141
      摘要：高光谱偏振技术是一种融合了高光谱和偏振成像的新兴技术，其在多个科学领域成为研究热点。本文旨在全面综述高光谱偏振技术的研究进展，并展望其未来发展方向。首先介绍了高光谱偏振技术的基本原理，解释了高光谱和偏振成像相结合的优势。然后，根据不同的设计原理介绍了偏振光谱仪器的分类。接下来详细讨论了该技术在遥感、医学、环境监测、地球科学和材料科学等领域的广泛应用。通过对不同领域的案例研究进行梳理，展示了高光谱偏振技术在提供更为丰富、精确信息方面的独特优势。最后对高光谱偏振技术目前面临的挑战进行了分析，包括仪器设备的精密性、数据处理的复杂性以及与其他传感设备的有效融合的问题。针对这些挑战，探讨了未来技术发展方向。未来的研究应着重于提升该技术的高光谱和时间分辨率，提高数据处理和分析准确性，扩展不同应用场景的适用性，以更好地满足不同领域的需求。综合而言，高光谱偏振技术作为一种全面、高效的信息获取手段，在多个领域取得了显著的研究进展。通过优化高光谱偏振技术满足更宽广的应用领域，高光谱偏振技术有望成为未来科学研究和实际应用中的重要工具。  
      关键词：高光谱;高光谱偏振;成像技术;偏振光谱仪   
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      更新时间：2024-08-20
    • “在火箭回收领域，研究人员基于单目视觉技术，改进去雾算法，提出靶点特征提取算法，构建数学模型，定量分析高度解算算法，为火箭高度测量提供高精度解决方案。”

      路荣,张高鹏,曹剑中,陈卫宁,郭惠楠,张海峰,张哲,梅超,关蕾

      DOI：10.37188/OPE.20243214.2166
      摘要：精确测量火箭实时高度是完成火箭回收任务的重要前提之一，为了实现对火箭高度的实时测量，本文对基于单目视觉的火箭回收高度测量技术进行了研究。首先针对火箭回收过程中的烟雾场景，在何凯明暗通道去雾算法的基础上，结合视网膜大脑皮层（Retinex）理论对透射率函数进行改进，从而提升了去雾算法对不同雾环境下的适应性。其次，针对火箭回收中靶点的特性，提出了适用于靶点特征提取的算法，并设计实验验证了算法的可行性与可靠性。针对火箭与地面靶点的几何特性构建了数学模型，并设计实验定量分析了高度解算算法的可行性。最后定量分析了不同雾浓度下不同去雾算法对高度测量结果的影响。仿真和实物实验结果表明，根据本文提出方法计算得到的火箭高度解算精度在0.5 m以内，可满足火箭回收中对高度测量的需求。  
      关键词：火箭回收;单幅图像去雾;质心提取;高度解算;单目视觉   
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      更新时间：2024-08-20
    • “在电力设备状态诊断领域，研究人员建立了荧光抑制光纤增强拉曼光谱检测系统，实现了SF6放电分解产物的动态高灵敏检测，为GIS安全运行提供技术支撑。”

      冉童沁,万福,周湶,孔维平,刘强,龙英凯,陈伟根

      DOI：10.37188/OPE.20243214.2189
      摘要：分析SF6放电分解产物组分和含量的动态变化是SF6封闭式组合电器（Gas-Insulated Switchgear， GIS）状态诊断的关键。本文提出荧光抑制光纤增强拉曼光谱（Fiber-Enhanced Raman Spectroscopy， FERS）动态高灵敏检测方法。首先搭建了SF6放电分解产物荧光抑制FERS检测系统，通过结合CCD数字滤波和小孔空间滤波的协同荧光滤波方法，系统信噪比提升228.4%；基于Allan方差分析确定了系统最佳积分时间为220 s。然后在2 bar压强、220 s积分时间下，基于标准混合气体样品分析确定了用于同时定性与定量分析SF6放电分解产物SOF2，SO2F2，COS，CF4，SO2，CO2，CO的特征拉曼谱峰，并计算得检测下限分别为1. 95 ppm，1. 78 ppm，0. 83 ppm，2. 41 ppm，0. 93 ppm，2. 51 ppm，6. 69 ppm。最后通过连续168 h的GIS等比缩小模型局部放电实验证明了上述系统可实现SF6放电分解产物的动态高灵敏检测，且与气相色谱法结果偏差小于±5%。实验结果表明，本文提出的检测方法可为GIS的安全运行提供技术支撑。  
      关键词：SF6封闭式组合电器;SF6放电分解产物;光纤增强拉曼光谱;协同荧光滤波;气体分析   
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      更新时间：2024-08-20

    • 微纳技术与精密机械

      “在激光跟踪仪高精度动态坐标测量领域，专家研制了基于过定位双角接触轴承的二维转台，通过轴系设计、动态形变误差形成机理分析和刚柔耦合动力学仿真，提出了轴系动态误差测量方法，显著提高了转台稳定性和动态形变误差补偿精度。”

      霍汉林,王劲松,王国名,李根梓,周维虎

      DOI：10.37188/OPE.20243214.2200
      摘要：二维激光跟踪转台轴系结构的稳定性及动态形变误差补偿精度是激光跟踪仪实现高精度动态坐标测量的关键因素。为满足激光跟踪仪动态坐标测量高精度、高稳定的实际需求，本文研制了一套基于过定位双角接触轴承对轴系的二维转台。首先，基于转台性能指标要求开展二维转台轴系设计及精度分析；然后，基于所设计结构及现有装配工艺，结合弹性力学理论，开展转台动态形变误差形成机理分析，并通过刚柔耦合动力学仿真分析验证理论分析合理性。最后，提出基于共轭差动式光学自准直原理的轴系动态误差测量方法，完成对轴系稳定性和动态形变误差的测量补偿。实验结果表明：转台的动态形变误差重复性优于±0.6″，动态形变误差由补偿前的±7″降低为±1″，转台设计的稳定性和动态形变误差补偿精度满足设计需求。  
      关键词：激光跟踪仪;二维激光跟踪转台;轴系精度;动态形变误差;光学自准直   
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      更新时间：2024-08-20
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