光电信息获取与控制

教育部重点实验室

动态公告


张磊 副教授简历

研究领域:光学检测、激光传感、光学非球面/自由曲面检测、结构光3D成像,深度学习

研究方向

1)光学元件面形与光学系统像差检测


  • 光学非球面/自由曲面干涉检测

学自由曲面元件因其表面自由度较大,可以针对性地平衡不同的轴上或轴外像差,同时满足现代光学系统高性能,轻量化和微型化的要求,逐渐成为现代光学研究领域和工业及商业领域的新宠。自20世纪90年代起,照明光学系统和投影显示等领域中已经开始广泛采用自由曲面进行光束整形和像差平衡。近年来,在成像光学领域中也广泛出现了自由曲面的身影,小至渐进式隐形眼镜中的复曲面,大至欧洲南方天文台超大望远镜中的光谱仪象散镜等,均属于自由曲面范畴。在过去的几十年中,自由曲面设计、加工和检测则发展相对缓慢,尤其是面形检测技术已经成为制约其应用的最重要因素。但是囿于自由曲面的非旋转对称性,如何实现光学自由曲面的高精度检测已经成为光学领域的研究热点。面对日益增长的光学自由曲面应用需求,研究一种高精度通用化的自由曲面干涉检测技术已经势在必行。课题组专注于自由曲面高精度干涉检测技术研究与仪器研制,如自适应干涉检测技术与算法、基于深度学习的自由曲面位姿像差控制与矫正、集成化干涉仪研制。




(2)机器视觉-结构光成像

 2017年,国务院下发的《新一代人工智能发展规划》中明确表示要在2030年之前抢占人工智能的高地,而机器视觉则是人工智能领域的重要组成部分。近年来,国内外手机生产商不约而同地将目光聚焦到该领域,利用结构光投影进行三维人脸识别,例如苹果公司iPhone X,小米8以及OPPOFind X手机等,均搭载了结构光投影人脸识别系统,其主要由微型投影器件和摄影器件组成。可见传统的相机只能获取物体的二维信息,通过双目视觉的方式才能获得物体的三维轮廓信息。结构光投影方法通过单目即可获得物体三维轮廓信息。结构光三维轮廓测量属于主动三维传感方式,即采用特殊的受控光源,其中点结构光、线结构光、面结构光是三种常用的基本结构照明方式。结构光投射到待测物表面后被待测物的高度调制,被调制的结构光经摄像系统采集,传送至计算机内分析计算后可得出被测物的三维面形数据。



(3) 深海激光多普勒测量技术

高温热液喷口的原位探测一直是世界性技术难题,由于苛刻的高温、高压、强酸()和浑浊的流体环境,深海高温热液喷口一直被认为是光学镜头的禁区。因此,在深海热液研究中,迫切需要一种非接触式、受温度场影响小、精度更高的流速测量手段,光学多普勒技术可以满足该迫切需求。所在研究团队依托国家重点研发计划,研发了一套适合深海原位测量的 7000米级激光多普勒热液流速测量系统,实现海底热液喷口流速的准确测量,为物质输出通量、热液成矿条件和成矿速率勘测等研究提供关键技术支撑。




学术论文与专利

1.  Lei Zhang*, Yukun Zhang. Surf. Topogr.: Metrol. Prop. 8(2),025036, (2020).

2.  Lei Zhang*, Chen Li, Sheng Zhou,Jingsong Li, and Benli Yu, Opt. Express 28(4),4988-4999 (2020).

3.  Lei Zhang*, Chen Li, Xiaolin Huang,Yukun Zhang, et al.Opt. Express 28(2),1897-1913 (2020).

4.  Lei Zhang*, Sheng Zhou, Jingsong Li,Benli Yu, et al.  Appl. Opt. 59(3),726-734 (2020)

5.  Lei Zhang*, Sheng Zhou, Jingsong Li, andBenli Yu. Opt. Express 27(23),33709-33723 (2019).

6.  Lei Zhang*, Sheng Zhou, Dong Li,Jingsong Li, and Benli Yu. Chin. Opt.Lett.16(8), 081203 (2018).

7.  Lei Zhang*, Sheng Zhou, Dong Li, Yu Liu,Tianbo He, et al. Opt. Express 26(7),7888-7898 (2018).

8.  Lei Zhang*, Dong Li, Yu Liu, Yusi Bai,Jingsong Li, and Benli Yu, Opt. Review24(5),41–49 (2017).

9.  Lei Zhang*, Dong Li, Yu Liu, Jingxiao Liu,Jingsong Li and Benli Yu, Opt.Commun. 403, 41–49 (2017).

10.Lei. Zhang, D. Liu, T. Shi, Y. Yang, SChong, Y. Shen, and J. Bai, Opt. Express 23(15) 19176-19188 (2015).

11.Lei. Zhang, C. Tian, D. Liu, T. Shi, Y.Yang, H. Wu, and Y. Shen. Appl. Opt. 53(25), 5755-5762 (2014).

12.Lei. Zhang, D. Liu, T. Shi, Y. Yang, andY. Shen, Appl. Opt. 52(35), 8501-8511 (2013).

13.Lei Zhang*, Sheng Zhou, Jingsong Li,Benli Yu, Proc. SPIE10839,108391S (2019).

14.Lei Zhang*, ShengZhou, Jingsong Li, Benli Yu.Proc. SPIE 10710, 101702V (2018)

15.Lei Zhang, Dong Liu, Tu Shi, YongyingYang, et al. Proc. SPIE,9633 96331Q (2015).

16.Lei Zhang, Dong Liu, Tu Shi, YongyingYang, et al. Proc. SPIE,9633, 96332D (2015).

17.张磊*,李东,周胜,李劲松,俞本立.中国激光45(11)1104005(2018)

18.张磊*,刘东,师途等.中国光学10(3)283-299(2017)。(《中国光学》2017年度优秀论文,入选F5000论文

19.张磊,田超,刘东,师途,杨甬英,沈亦兵.光学学报,34(8),0812003-1~9 (2014)

20.张磊,李劲松,俞本立.专利号:201710148284.2 (2019).

21.张磊,李劲松,俞本立.专利号:201810224367. X (2019).

22.张磊,周胜,李劲松,俞本立.专利号:201810759210.7(2020).

23.Y. Yang, L. Zhang,T. Shi, D. Liu, et al. Appl.Opt. 54 (10), 2838-2844 (2015).

24.Sheng Zhou, Lei Zhang, etal. J.Quant.Spectrosc.Radiat.Transfer. 2020, 250: 107047.

25.Zhongtao Cheng, DongLiu, Lei ZhangAppl. Phys.Lett.115, 121107 (2019).

26.Sheng Zhou, Chong-Yang Shen, Lei Zhanget al. Opt. Express27, 31874-31888 (2019)

27.Zhou S, Xu L, Zhang L, etal. Applied Physics B, 2019,125(7).

28.Sheng Zhou, Ningwu Liu, Lei Zhang, etal. Optics and Laser Technology, 2019, 113: 261~266.

29.Sheng Zhou, Ningwu Liu, Lei Zhang, etal. Spectrochimica Acta Part A, 2018, 205: 79~84.

30.Ningwu Liu, ShengZhou, Lei Zhang, et al. LaserPhys. Lett. 15 085701(2018)

31.D. Liu, T. Shi, L.Zhang, Y. Yang, Shen Yibing. Appl.Opt. 53 (24), 5538-5546 (2014).

32.周超张磊李劲松物理学报 66.9(2017).

33.师途,刘东,张磊,杨甬英,沈亦兵.光学学报,34(6)0612007-1~8 ( 2014).

34.师途,杨甬英,张磊,刘东.中国光学7(1), 26-46 (2014).


承担科研项目


1. 国家自然科学基金(61705002)                                                                                  主持 

2. 安徽省自然科学基金(1808085QF198                                    主持

3. 中国科学院天文光学技术重点实验室基金(CAS-KLAOT-KF201704           主持

4. 超光滑表面无损检测安徽省重点实验室基金(CGHBMWSJC05               主持

5. 科技部重点研发计划(2016YFC0301900)    深海多普勒热液流速测量仪研制       参与



课题组实验设备与系统



教研成果

  • 2020 安徽省省级“教坛新秀”

  • 2018 全国高校光电信息类专业教师授课比赛             一等奖

  • 2019 安徽大学青年教师教学基本功大赛                 一等奖

  • 2020 第四届安徽省大学生光电设计大赛 (指导教师)    一等奖

  • 张磊,周胜,李劲松. “基于结构光三维成像的机器视觉实验教学研究”. 大学物理实验, 2018, 031(004):111-114.

  • 张磊,周胜,李劲松. “基于机器视觉的“三层四构”实验教学设计与成效分析”. 巢湖学院学报,2019,21(06):140-146.

  • 张磊,孙静静,周胜,李劲松. “光学元件表面缺陷干涉检测的定量分析拓展”. 大学物理实验, 2020, 039(003):101-109.

  • 光学自由曲面三维面形重构技术研究(201710357218,大学生创新创业项目,省级

  • 口腔三维扫描仪(201910357334),大学生创新创业项目,                省级

  • 人脸3D重构微型化光机组件开发(202010357020),大学生创新创业项目,  国家级

  • 《基于工程教育CDIO理念的光电技术检测课程设计研究》,参与,省质量工程教研项目


在读研究生

 

                      


(刘仁虎)b20301084@stu.ahu.edu.cn        (吴金灵)B20301086@stu.ahu.edu.cn



教学课程

1.《光学设计》(春学期开课,选修课)安徽大学校级一流课程

光学设计曾经是一项只被少数的专业人员所继承的技术。他们主要利用公司专利的光学设计和在大型昂贵的主计算机上运行的分析软件。今天,有了快速有效的商业设计软件和功能强大的个人电脑,透镜设计工具可以进入普通的光学工程领域。因此,一些透镜设计方面的基本技术被预计会有一个更宽广的应用范围,目前一些雇主正在他们的产品上使用各种光学器件,本课程主要讲授从单个镜头到复杂光学系统的设计理念及方法,使得每位同学都能够自主设计相关光学系统(包括手机镜头、单反相机设计、显微镜设计、大型天文望远镜设的设计,激光聚焦准直系统等等)。所以,光学设计是一个完善的光学教育的重要组成,也是企业雇用光学工程师的技术评价。



2.《光学信息处理》(秋学期开课,核心课)

所谓的光学信息处理,或狭义的光学信息处理,指的是光信息的频域处理,研究如何对各种光学信息进行光学运算(加、减、乘、除、相关卷积微分矩阵相乘、逻辑运算等);光学信息的提取、编码、存储、增强、去模糊、光学图像和特征识别;各种光学变换(傅里叶变换对数变换、梅林变换、拉普拉斯变换)等。有时光学信息处理也称为光学数据处理,它的发展远景是光计算



TIPS

研究生报考:欢迎对光电检测和机器视觉方向感兴趣的研究生(学硕、专硕)报考,如有需要,老师会为同学(特别是外校的同学)就考研、面试及推荐保研方面进行指导。



本科生科研训练:同样欢迎本科生同学进实验室参与科学研究,实验室将根据个人兴趣和课题情况为每位同学制定培养方案,部分优秀同学可继续在课题组进行本科毕业设计。

有意愿者请邮件联系optzl@ahu.edu.cn,欢迎大家加入!