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本课程属于：036-高阶高斯光束与模式分析 光学光电与激光工程 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。
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光束模式识别与分类实操宝典

📚 共计 30 章节
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01
光束模式识别概述
什么是光束模式 · 模式识别的意义 · 典型应用场景（激光通信
光束模式识别概述什么是光束模式
02
光学基础回顾
光的波动性 · 横模与纵模 · 高斯光束
光学基础回顾光的波动性
03
光束模式数学描述
复振幅分布 · 强度分布 · 相位分布
光束模式数学描述复振幅分布
04
光束模式仿真基础
Python环境搭建（NumPy · SciPy · Matplotlib）
光束模式仿真基础Python
05
仿真高阶模式
模拟厄米-高斯模式（HG模式） · 模拟拉盖尔-高斯模式（LG模式） · 模式参数调节
仿真高阶模式HG
06
光束模式数据集构建
仿真生成模式数据集 · 实验采集模式图像 · 数据标注与清洗
光束模式数据集构…仿真生成模式数据…
07
图像预处理技术
灰度化 · 归一化 · 降噪滤波
图像预处理技术灰度化
08
特征提取方法（一）
基于强度分布的特征（光斑质心 · 半径 · 椭圆度）
特征提取方法基于强度分布的特…
09
特征提取方法（二）
基于变换域的特征（傅里叶变换 · 小波变换） · 基于深度学习的特征（自编码器）
特征提取方法基于变换域的特征
10
模式分类基础
分类问题定义 · 训练集/验证集/测试集划分 · 性能评估指标（准确率
模式分类基础分类问题定义
11
传统机器学习分类器
K近邻（KNN） · 支持向量机（SVM） · 决策树与随机森林
传统机器学习分类…KNN
12
深度学习入门
PyTorch/TensorFlow… · 全连接神经网络（FCN）设计 · 训练与调优
深度学习入门PyTorch/Tens…
13
卷积神经网络（CNN）基础
卷积层 · 池化层 · 全连接层
CNN卷积神经网络
14
CNN实战
构建CNN模型识别LG模式 · 数据增强技术 · 防止过拟合（Dropout
CNNLG
15
迁移学习
使用预训练模型（ResNet · VGG） · 微调策略
迁移学习ResNet
16
循环神经网络（RNN）与序列模式
光束模式的时间序列特性 · LSTM/GRU用于模式演化识别
RNN循环神经网络
17
注意力机制与Transformer
自注意力原理 · Vision Transformer… · ViT用于模式分类
Transformer注意力机制
18
生成对抗网络（GAN）用于模式生成
DCGAN原理 · 生成逼真光束模式图像 · 模式数据扩充
GAN生成对抗网络
19
自编码器与异常检测
变分自编码器（VAE） · 利用重构误差检测异常光束模式
自编码器异常检测
20
模式识别中的不确定性
贝叶斯神经网络 · 蒙特卡洛Dropout · 模型置信度评估
模式识别不确定性
21
多模态模式识别
融合强度与相位信息 · 多通道输入设计 · 实战：强度+相位联合分类
多模态模式识别融合强度
22
实时模式识别系统
模型轻量化（剪枝 · 量化） · ONNX部署
实时模式识别系统模型轻量化
23
嵌入式平台部署
树莓派/Jetson Nano环境配… · 模型转换与推理 · 边缘计算实战
嵌入式平台部署Jetson
24
光束模式识别在激光通信中的应用
大气湍流影响 · 模式串扰补偿 · 自适应光学辅助
光束模式识别激光通信
25
光束模式识别在光纤传感中的应用
少模光纤模式分析 · 分布式传感信号处理
光束模式识别光纤传感
26
光束模式识别在光学操控中的应用
光镊模式识别 · 微粒追踪与分类
光束模式识别光学操控
27
光束模式识别在生物医学中的应用
光学相干断层扫描（OCT）模式分析 · 病理诊断
光束模式识别生物医学
28
项目实战（一）
搭建完整的光束模式识别流水线（数据采…
项目实战搭建完整的光束模…
29
项目实战（二）
开发基于Web的实时模式识别演示系统…
项目实战Web
30
总结与前沿展望
当前技术瓶颈 · 未来趋势（AI+光子学 · 片上模式识别）
前沿展望当前技术瓶颈