XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System视场
高光谱成像用于硅纳米柱阵列的高通量、空间分辨光谱散射测量
摘要：现代高通量纳米图案化技术（如纳米压印光刻技术）使得在大面积基底（cm 2 至 m 2 规模）上制造纳米结构阵列（尺寸为 10 至 100 纳米的特征）成为可能，例如硅晶片、玻璃片和柔性卷对卷网。制造这种大面积纳米结构阵列 (LNA) 的能力创造了广阔的设计空间，实现了广泛的应用，包括光学设备（例如线栅偏振器、透明导体、彩色滤光片和抗反射表面）以及电子元件的构建块（例如超级电容器、传感器和存储器架构）。然而，现有的计量方法将难以与制造方法一起扩展。例如，扫描电子显微镜 (SEM) 和原子力显微镜 (AFM) 具有微米级视场 (FOV)，这妨碍了对以每分钟平方米的速度制造的 LNA 进行全面特性分析。散射测量方法具有更大的 FOV（通常为几百微米到几毫米），但传统散射测量系统一次只测量一个点的样品，这也使得它们对于大规模 LNA 制造来说太慢。在这项工作中，我们展示了使用高光谱成像对传统光谱散射测量方法进行并行化，将该技术的吞吐量提高了 106-107 倍。我们通过使用高光谱成像和反射光谱的逆向建模来展示这种方法，以微米级空间分辨率获得毫米和厘米级 Si 纳米柱阵列结构的三维几何数据。这项工作表明，可以对各种 LNA 进行几何测量，并有可能在大面积上实现高速测量，这对于未来的 LNA 制造至关重要。
矿井连续运输导航传感器
在开采和运输煤炭的过程中，操作员在狭窄的矿井内可能会被移动机械撞击或抓到。解决此问题的方法是使用运输设备上的导航系统，使其跟随开采煤炭的机器。这实际上涉及基于传感器的机器对接。能够承受恶劣的矿井环境（包括灰尘、甲烷气体和水）的传感器起着关键作用。对采矿机的运动和经验机器特性进行计算机分析，以确定操作要求和空间限制，以确保将煤炭正确装入运输设备。这些数据用于选择传感系统。扫描激光系统和超声波传感器等各种技术经常用于其他应用，但被发现不可接受。然而，采用主动目标的近红外 (IR) 传感器满足要求。该传感器具有标称 75 EE 锥形视场和 0.1 至 18.0 m 的范围。对于单目标模式，在 3.56 米的距离处，标称范围精度为 4.3%。生成了校正算法，将误差降低至 0.6%。空气中的灰尘测试表明，在超过联邦法律允许的浓度（7.5 倍）的水平下，精度（最坏情况）下降不到 0.8%。该传感器可以跟踪多个活动目标，提供五个自由度 (DOF) 测量。使用四个目标，标称范围精度为 0.4%，无需校正算法。III. 当前操作场景 拖运系统跟随采矿机的制导系统在商业上不存在。这样的系统可以减少当前拖运采矿设备造成的死亡和伤害，并且是当前拖运控制的可行替代方案。
使用云台机制进行自主无人机应用的主动对象检测和跟踪
摘要：对象识别，本地化和跟踪在计算机视觉应用中起着原始重要性的作用。但是，这仍然是一项极其艰巨的任务，尤其是在需要使用快速移动的无人机需要实时操作的对象的情况下。通常，这些基于视觉的系统的性能受到运动模糊和几何扭曲的影响，仅举两个问题。gimbal系统对于补偿运动模糊并确保视觉流稳定至关重要。在这项工作中，我们使用安装在无人机上的三级式（DOF）gimbal系统研究了主动跟踪方法的优势。提出了一种利用关节运动和视觉信息实时跟踪球形和平面对象的方法。跟踪方法在两个不同的逼真的凉亭仿真环境中进行了测试和评估：3D位置跟踪（球形）的第一个，第二个是6D姿势（平面基准标记）的第二个。我们表明，主动对象跟踪对于无人机应用是有利的，首先是通过减少动作模糊，这是由快速摄像机运动和振动引起的，其次，通过将感兴趣的对象固定在视场的中心内，从而减少了由于外围畸变而引起的重新投射错误。与传统的被动方法相比，结果表明有效的物体估计精度提高了主动方法的精度。更具体地说，一组实验表明，在具有挑战性的运动模式的条件下，在图像失真的情况下，主动的万日跟踪可以提高已知大小移动对象的空间估计精度。
诺斯罗普·格鲁曼公司任务扩展飞行器 (MEV) RPO 成像仪在 GEO 上的性能 Matt Pyrak 诺斯罗普·格鲁曼太空系统公司 约瑟夫·安德森太空公司
诺斯罗普·格鲁曼公司任务扩展飞行器 (MEV) RPO 成像仪在 GEO 上的性能 Matt Pyrak 诺斯罗普·格鲁曼空间系统 约瑟夫·安德森 空间物流有限责任公司 摘要 本文将描述和说明由诺斯罗普·格鲁曼公司制造的空间物流有限责任公司任务扩展飞行器 (MEV) 使用的会合和近距操作 (RPO) 传感器的实际性能。MEV-1 于 2019 年发射，并于 2020 年 2 月与位于 GEO 墓地轨道上距离 GEO 约 300 公里的 Intelsat 901 卫星执行会合、近距操作和对接 (RPOD)。MEV-2 于 2020 年发射，并于 2021 年 2 月和 3 月与直接在地球静止轨道上的 Intelsat 10-02 卫星执行了类似的 RPOD 序列。这些飞行器使用三种不同的传感现象来提供所有必要的相对导航数据，以实现上述 RPOD 功能。这些包括可见光谱成像仪（窄视场和宽视场）、长波红外 (LWIR) 成像仪（窄视场和宽视场）和主动扫描激光雷达。本文将探讨这些传感器在 GEO 实际任务中的性能及其对未来空间态势感知能力的潜在影响。1. 简介 Space Logistics LLC 任务延长飞行器 (MEV) 是其主承包商 Northrop Grumman Space Systems (NG) 和 NG 的几家传统公司十多年开发工作的成果。MEV 被认为是新卫星服务市场中的第一代能力，它为未设计为需要维修的航天器提供宝贵的寿命延长服务。MEV 基于 Northrop Grumman 的传统 GEOStar 航天器平台构建，并采用了两项关键技术发展。第一个是准通用对接系统，它与目前在轨的大多数最初未设计为对接的 GEO 航天器兼容。第二，是整合了强大而灵活的 RPO 传感器套件，该套件由尖端硬件和软件组成，这些硬件和软件基于诺斯罗普·格鲁曼的传统 RPO 系统，包括 Cygnus 空间站补给飞行器。MEV 可延长未为在轨加油而建造的卫星的寿命。为了执行任务，MEV 与客户飞行器进行半自动会合，并使用大约 80% 的 GEO 卫星上存在的两个功能与其对接，这两个功能是面向天顶的液体远地点发动机 (LAE) 喷嘴和周围的发射适配器环。对接后，客户飞行器的推进系统和姿态控制完全禁用，从而使 MEV 能够全权负责客户飞行器的指向和轨道管理。虽然 MEV 对接系统无疑是艺术巧思的杰作，但本文将仅探讨 MEV RPO 传感器套件的性能，一组抗辐射尖端传感器，为 MEV 相对导航算法提供原始数据。这些包括可见光谱摄像机组、长波红外 (LWIR) 摄像机组和扫描激光雷达。RPO 传感器套件允许 MEV 从 50+km 处跟踪客户车辆，并在精确对接事件期间保持厘米级的相对位置。根据客户要求，MEV 和下一代车辆可以使用其传感能力从近距离对客户车辆进行多光谱检查，并通过激光雷达收集高密度 3D 检查扫描。但对这种能力最直观的展示来自 MEV-1 对接后发布的首批从 GEO 上方拍摄的在 GEO 带中处于活跃运行状态的航天器商业图像。
支持超表面的增强现实显示器：综述
摘要：增强现实（AR）显示将虚拟图像叠加在周围场景上，在视觉上融合了物理世界和数字世界，为人机交互开辟了新视野。AR显示被认为是下一代显示技术之一，引起了学术界和工业界的极大关注。当前的AR显示系统基于各种折射、反射和衍射光学元件的组合，例如透镜、棱镜、镜子和光栅。受底层物理机制的限制，这些传统元件仅提供有限的光场调制能力，并且存在体积大、色散大等问题，导致组成的AR显示系统尺寸大、色差严重、视场窄。近年来，一种新型光学元件——超表面的出现，它是亚波长电磁结构的平面阵列，具有超紧凑的占地面积和灵活的光场调制能力，被广泛认为是克服当前AR显示器所面临的局限性的有效工具。本文旨在全面回顾超表面增强现实显示技术的最新发展。我们首先让读者熟悉增强现实显示的基本原理，包括其基本工作原理、现有的基于传统光学的解决方案以及相关的优缺点。然后，我们介绍光学超表面的概念，强调典型的操作机制和代表性的相位调制方法。我们详细介绍了三种超表面设备，即超透镜、超耦合器和超全息图，它们为不同形式的增强现实显示提供了支持。详细解释了它们的物理原理、设备设计和相关增强现实显示的性能改进。最后，我们讨论了超表面光学在增强现实显示应用中面临的现有挑战，并对未来的研究工作提出了展望。
近距离摄影测量
ADC 模拟数字转换器 AGC 自动增益控制 ASCII 美国信息交换标准代码 ASPRS 美国摄影测量与遥感协会 BRDF 双向反射分布函数 CAAD 计算机辅助建筑设计 CAD 计算机辅助设计 CAM 计算机辅助制造 CCD 电荷耦合器件 CCIR 国际无线电咨询委员会 (Comité consultatif international pour la radio) CD-ROM 光盘 - 只读存储器 CID 电荷注入装置 CIE 国际照明委员会 (Commission Internationale de l'Éclairage) CIPA 国际建筑摄影测量委员会 (Comité International de Photogrammétrie Architecturale) CMM 坐标测量机 CMOS 互补金属氧化物半导体 CT 计算机断层扫描、层析成像 CTF 对比度传递函数 DAGM 德国模式识别协会 (Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Mustererkennung) DCT 离散余弦变换 DGPF 德国摄影测量与遥感协会und Geoinformation（德国摄影测量、遥感和地理信息学会） DGZfP Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung（德国无损检测学会） DIN Deutsches Institut für Normung（德国标准化研究所） DLT 直接线性变换 DMD 数字镜面装置 DOF 自由度 DRAM 动态随机存取存储器 DSM 数字表面模型 DTP 桌面出版 DVD数字多功能（视频）磁盘 DXF autocad 数据交换格式 EP 入瞳 E'P 出瞳 EPS 封装后记 FFT 全帧传输或快速傅里叶变换 FMC 前向运动补偿 FOV 视场 FPGA 现场可编程门阵列 FT 帧传输 GIF 图形交换格式 GIS 地理（图形）信息系统 GMA Gesellschaft für Meß- und Automatisierungstechnik（计量与自动化技术学会） GPS 全球定位系统 HDTV 高清电视
密码应变相关光图案发生器
虽然这些技术可以在调制光束中实现高空间分辨率以及生成静态和动态光模式，但它们通常需要高度复杂的光学元件。这最近将注意力转向了折射自由曲面光学元件，它可以通过简单而坚固的装置将光源的强度分布重新分配为任意预定模式，其中至少一个表面相对于垂直于元件主平面的轴没有平移或旋转对称性。[10] 自由曲面光学元件的表面可以精确设计以产生所需的强度模式，[11] 将所涉及的几何形状定义为球面或非球面透镜的总和，或通过 Q 多项式描述和非线性偏微分方程。[10,12] 该方法的优点包括相关系统小型化、视场更宽和成像分辨率更高。 [2,13,14] 通常需要多种制造技术，包括磨削、抛光和超精密车削，[15,16] 这些技术非常耗时、成本高、通用性差，因此无法快速实现自由曲面光学系统，也无法通过外部门改变其特性。 3D 打印技术可以提供替代的制造方法，可以生成具有前所未有复杂几何形状的物体。[17–19] 3D 打印包含多种工艺，可使用不同材料制造非常规结构。[20–22] 在光学和光电子领域，增材制造已经用于生产非球面透镜、微光学元件、波导、光子晶体、发光二极管 (LED)、探测器和传感器。 [19,23,24] 尽管 3D 打印具有光学质量和亚微米分辨率的宏观物体仍然具有挑战性，[25] 但已经提出了许多方法来提高可实现的精度、打印速度和打印物体的尺寸。[26–28] 重要的是，一些应用可能会利用从质量较低的表面生成的光图案，利用 3D 打印技术提供的设计灵活性和定制性。一个相关的例子是加密标签，[29,30] 人们非常希望能够用肉眼或低成本扫描仪识别生成的光图案，而无需笨重的光学元件和复杂的光学系统。[31,32]
一种用于校正地形崎岖的森林地区机载高光谱影像的内核驱动 BRDF 方法
摘要：机载高光谱成像已被证明是一种有效的手段，可以为生物物理变量的检索提供新的见解。然而，从机载高光谱测量中获得的无偏信息的定量估计主要需要校正双向反射分布函数 (BRDF) 所描绘的陆地表面的各向异性散射特性。迄今为止，角度 BRDF 校正方法很少结合观察照明几何和地形信息来全面理解和量化 BRDF 的影响。森林地区尤其如此，因为这些地区通常地形崎岖。本文介绍了一种校正机载高光谱影像在崎岖地形上空森林覆盖区域的 BRDF 效应的方法，在本文的补充中称为崎岖地形-BRDF (RT-BRDF) 校正。根据机载扫描仪和局部地形的特点，为每个像素计算局部视角和照明几何形状，并在崎岖地形的情况下使用这两个变量来调整 Ross-Thick-Maignan 和 Li-Transit-Reciprocal 核。新的 BRDF 模型适用于多线机载高光谱数据的各向异性。本研究中的像素数设置为 35,000，基于分层随机抽样方法，以确保全面覆盖视角和照明角度，并尽量减少 BRDF 模型对所有波段的拟合误差。基于中国林业科学研究院在普洱地区（中国）的 LiDAR、CCD 和高光谱系统 (CAF-LiCHy) 获取的多线机载高光谱数据，将应用 RT-BRDF 校正的结果与当前经验（C、太阳冠层传感器 (SCS) 加 C（SCS + C））和半物理（SCS）地形校正方法的结果进行了比较。定量评估和目视检查均表明，RT-BRDF、C 和 SCS + C 校正方法均可降低地形影响。然而，RT-BRDF 方法似乎更有效地降低多条航线重叠区域反射率的变化，其优势在于可以降低由宽视场 (FOV) 机载扫描仪、崎岖地形和长飞行时间内变化的太阳照射角度组合引起的 BRDF 效应。具体而言，针叶林和阔叶林的变异系数 (CV) 平均下降分别为 3% 和 3.5%。这种改进在近红外 (NIR) 区域（即 > 750 nm）尤为明显。这一发现为大面积机载高光谱勘测开辟了新的应用可能性。
X射线ptychography带有多个光束
X射线Ptychography的未来（一种连贯的衍射成像方法）有望实现的分辨率和实验效率，同时探测了越来越复杂的样品的特征。这是通过复杂的成像方法启用的，结合了高度优化的硬件，软件和过程。在本文中，解决了X射线ptychography实验的几个方面，强调了通过使用多个光束实现的增强的多功能性和有效性。从对纳米化的全面理解开始，讨论了聚焦X射线光学的生产。具体而言，开发了直接作品的岩性过程，并描述了其细节，特别强调了在50 kV加速度电压下在化学上半弹性抗性的情况下进行电子束光刻。此过程既多功能又精确，最终促进了菲涅尔区板（FZP）的制造。因此，论文报告了几个并联的几个FZP的应用，用于生成多个X射线梁以执行Ptychography。特别是研究了对标准Ptychographic方法的新型扩展。对多光束X射线PTYChography的研究始于紧密间隔的FZP，以线性阵列排列在同一芯片上，模拟和推进了先前关于该主题的研究，并证明了自制硬件的准备就绪，以实现更复杂的实现。最值得注意的是，FZP彼此之间的接近48 µm，并且最多可以使用三个梁，从而将视场（FOV）扩展了三倍。接下来，引入了一种新颖的设置，在多光束X射线ptychography的背景下促进了适应性的概念，这要归功于堆叠和机动的FZP。在测量之间将焦点光学元件移动的可能性赋予上述设置前所未有的多功能性。对于实验，样本更改或检测条件的每个新迭代，光学元件不必重新设计。足以使用各自的电机并将设置适应新的测量值。金纳米晶簇用各种梁的间距成像，从而在样品上同样间隔区域进行成像，并将FOV扩展到两个倍。这种设置的成功导致其在更复杂的测量中实现，最终导致表现出同时的多光束和多块Ptychography，这两个从未被放在一起。两层样品，与单光束Ptychographichographic测量值相比，层到层的分离范围从1400 µm降至100 µm，分辨率没有损害。最后，FZP的聚焦作用与策划
揭开利用光学的大脑的复杂性...
图2。从复杂媒体社区中常用的工具的代表性进步，以应对大脑光学探测中的挑战。（a）深度：使用计算技术的散射和像差补偿，以通过活小鼠脑114中的头骨增强皮质髓磷脂的反射成像。之前：通过小鼠头骨的常规反射显微镜。左图：之后：计算偶联的自适应光学校正后的反射显微镜通过头骨在小鼠脑中的皮质髓磷脂。右图：通过头骨重建无标签结构信息的3D重建。比例尺：40μm。（b）速度：快速3D体积成像，具有标记为钙指示剂（GCAMP6F）的小鼠皮层中的神经元的靶向照明，以增加记录的神经元的信号。以前：用电透镜和反卷积后提取的痕迹的常规容积钙成像。之后：靶向的体积钙成像和反卷积30后提取的痕迹。比例尺50μm。（c）生物相容性：上图：增强信号给定相同的激光功率，由自适应光学功能启用54。之前：海马中荧光标记的神经元的低信噪比背景约1 mm深度通过常规的三光子荧光显微镜经经经经颅的1 mm深度成像。之后：自适应光学元件成像的海马中的高信噪比神经元。比例尺：20μm。比例尺：30μm。右：异常校正的相模式。较低面板：使用基于多模纤维的内窥镜结合使用遗传编码的钙指示剂GCAMP6标记的深层皮层神经元的脑成像，并结合了波前形状，用于微创成像115。（d）视场：与没有结合的计算自适应光学元件相比，计算共轭自适应光学元件（以后）启用了具有衍射限制的高分辨率成像的视野扩大场，而没有共轭（之前，白盒之前）114左：左：髓磷脂的图像。SLM：空间灯调制器，DMD：数字微旋转设备，MMF：多模纤维。面板（a）根据CC-BY 4.0的CC-114改编。面板（b）根据CC-BY 4.0的CC-BY 30改编。面板（c）改编自参考文献54的顶部图像和根据许可证CC-BY 4.0改编的Ref 115的底部图像。面板（D）根据许可证CC-BY 4.0改编的参考文献114。