摘要:设计了一种弹性圆筒为衬底的光纤Bragg光栅(FBG)压力传感头,采用参考光栅补偿温度变化对FBG测量压力的影响.在温度为20～100℃、压力为0～20 MPa的范围内测试了传感器的特性,并给出了修正温度变化后压力引起波长漂移的实验曲线.结果表明,传感器压力灵敏度为-0.0127 nm/MPa,其绝对值约足裸FBG压力灵敏度的4倍,实现了压力增敏.传感头采用密封设计,避免了液体和气体的渗漏,通过选择不同的内径和壁厚,可调整传感头的量程和灵敏度.

摘要:提出了在印刷电路板(FCB)上实现全嵌入光互联(FEOI)的方法,采用软成型技术(微转移成型)制作了具有45°微反射镜的聚合物波导.这种技术可以用PDMS弹性模板把特征尺寸大于几唧的图案转移到衬底上.在波长为850 nm时,测量的多模波导传播损耗为0.16 dB/cm,45°镀Ag微反射镜的耦合效率测得为92%.具有高品质45°微反射镜、低损耗和热稳定好的铸模聚合物波导,为高速全嵌入板级光互联提供了一个低成本的解决方案.

摘要:提出一种新颖的全差分光电集成接收机,它包含了全差分光电探测器和相应的差分接收电路,其中全差分光电探测器的作用是实现入射光信号到全差分光生电流信号的转换.采用特许3.3 V、0.35μm标准CMOS工艺,实现了一种相应的宽带、高灵敏度全差分光电集成接收机.测试结果表明:对于850 nm的入射光,集成全差分光电探测器的差分跨阻前置放大器(TIA)的工作速率可达到500 Mbit/s,而整个光接收机的带宽则达到了1.098 5 GHz;在10-12的误码率条件下,灵敏度可达到-12.3 dBm.

摘要:利用3级滤波结构,实现了对声光可调谐滤波器(AOTF)的旁瓣抑制.根据耦合模理论分析了共线型和准共线型AOTF的滤波原理,推导出3级级联滤波的转换特性表达式:计算结果表明,3级滤波结构能够有效地抑制旁瓣.实验测定表明,旁瓣被抑制到-27 dB左右,并且滤波带宽也得到了压窄.

摘要:研究了基于光固化材料在固化过程中折射率的不断变化,结合光纤折射率传感原理和光固化特点,采用待测光固化材料固化成型制成光纤传感器,并垂直于光同化方向埋入被测材料中,通过监测光固化材料同化过程中特定位置处折射率的变化来获取其固化程度和最佳曝光时间等信息.实验结果表明,实验数据与理论分析一致;所采用的特殊光纤传感器,能实现传感器与被测材料折射率的匹配,保证监测的灵敏度和数据的可靠性.

摘要:采用超连续谱做宽带光源和金属凹槽板施加周期性压力,在普通单模光纤上产生了长周期光纤光栅(LPG),测定了脉冲透射谱深度和压力的关系.实验表明,在0～60 N范围内,压力和透射谱深度有很好的线性关系,线性度达到0.991 5,灵敏度达到0.2 dB/N.

摘要:利用光纤Bragg光栅(FBG)传感器,监测了预裂纹Al合金试件在循环载荷作用下的裂纹扩展状况.借助裂纹处有限元模型分析得出的应变场分布计算了裂纹扩展到不同长度时FBG的反射谱,计算结果与实验结果基本吻合.研究结果表明:FBG传感器不但可以用来监测疲劳裂纹的扩展,而且在一定程度上可以判断出裂纹顶端所处的位置.

摘要:采用热敷法将碳纳米管(CNT)浆料直接热敷在Ni丝上制备成丝状阴极,并在圆柱形灯管中采用二极结构测试其场发射性能.扫描电镜(SEM)测试表明,丝状阴极的表面有一层均匀的CNT材料;场发射结果表明,CNT-Ni丝状阴极与传统的场发射阴极相比具有更优良的场发射性能,开启电场为0.15 V/μm,当电压为2280V时发射电流达到4 mA.在腔体中测试其发光亮度,最高值达到了14000 cd/m2.

摘要:运用电学法测量功率型LED冷却瞬态温度曲线,通过数学方法将其转化为积分和微分结构甬数来分析器件各区域的热阻和热容.结果发现,各层材料的测量值与理论值基本一致.1μs的瞬态数据采集精度和高的重复性保证了实验结果的准确性和可靠性,运用这种方法比较了3种不同金属芯印刷电路板(MCPCB)对功率型LED的散热效果,贝格斯Al基板散热性能最好,ANT Al基板次之,普通Al基板最差.研究表明,利用结构函数分析功率型LED的热特性是一种强有力的方法.

摘要:报道了一种基于表面等离子体共振(SPR)的多模光纤H2敏传感器,是通过化学腐蚀多模光纤使纤芯裸露冉镀上Pd-Ag合金膜所构成,并给出了相应的理论分析和实验制作过程.理论分析表明,对于0～4%范围内的H2浓度,兼顾测量范围、灵敏度和响应时间,合金膜厚度选择在20 nm附近为宜;实验研究结果显示,用20nm厚的Pd-Ag合金膜和15 mm的光纤作用长度,在温度为26℃、相对湿度为60%的条件下,传感器能探测0～4%浓度范围内的H2,响应时间小于50 s.

摘要:制作了一种白色有机电致发光器件(WOLED).将红光[Ir(piq)2(acac)]及绿光[Ir(ppy)3]磷光掺杂染料分别掺入到母体CBP中,在2种磷光发光层问插入蓝光材料DPVBi,引人电子传输能力强的Bphen作为电子注入层和空穴阻挡层,通过改变蓝光发光层的厚度,得到了高效率的WOLED,最大电流效率可达17.6 cd/A,最大功率效率达13.7 lm/W,最大亮度达27 525 cd/m2,当电压从4 V变化到12 V时,色坐标从(0.54,0.35)变化到(0.30,0.31),基本处于白光区.器件的特点在于DPVBi的存在阻挡了2种磷光材料间的能量转移,色度可以通过简单地调整DPVBi的厚度,避免使用稀有的蓝光磷光材料和与其相匹配的母体材料,同时又可以保持较高的发光效率.

摘要:针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中可复用光栅的数量问题,提出波分复用(WDM)和光栅光谱形状复用结合的方法.通过MATLAB仿真和具体实验表明,WDM和光谱形状复用结合使用,在光谱宽度、测量范围和光栅谱宽一定的条件下,能使可复用的光栅数量比只用WDM时增加1倍,相比于其他多种复用技术结合的传感网络,解调系统更为简单.

摘要:创建一种光刻胶离心式旋涂过程中基于流体力学分析的凸面胶厚分布及胶厚均匀性模型,根据曲面流体运动方程以及凸面基片的面型特征得到了凸面恒速甩胶过程中胶层厚度的分布公式,结合凸面流体层流条件和牛顿流体的质量连续方程推导出胶厚分布与胶液类型、初始胶液粘度和密度、转速、基片几何尺寸以及甩胶时间等参数的关系式,利用光谱椭偏仪和台阶仪所测得的结果对该模型进行了验证,两者有较好的吻合,同时建立了胶厚均匀性与甩胶转速、甩胶时间的关系式,该模型可跟踪、监控和改进预光刻过程中凸面胶层的均匀性,以便改善最后的光刻线条质量.

摘要:主要研究了Gd的掺杂浓度对(Y2.94-xGdxCe0.06)Al5O12荧光粉发射光谱的影响以及发光光谱的温度依赖特性.结果表明:室温(RT)时,随着Gd掺杂量从0增大到0.6 mol,(Y2.94-xGdxCe0.06)Al5O12荧光粉发射光谱的峰值波长从530 nm红移到550 nm;环境温度升高时,(Y2.94-xGdxCe0.06)Al5O12荧光粉的发光强度呈快速衰减、发射光谱呈宽化趋势,且衰减速率及宽化趋势都随着Gd掺杂量的增加而加剧.采用位形坐标模型讨论认为,由于Gd3+的半径和电负性均大于Y3+,Gd3+取代Y3+后,导致发光中心的简并基态和激发态劈裂加剧,基态和第1激发态间的间距减小,激活能下降,发射光谱呈现红移现象.随着温度升高,电子和声子间的相互作用增强,非辐射跃迁增强,发光快速衰减,光谱宽化.利用发光强度、光谱宽度与温度关系公式解释了Gd掺杂量增加导致热衰减加剧、光谱宽化趋势愈加明显的现象.

摘要:研究了热丝化学气相沉积(HFCVD)方法在Ta衬底上制备B掺杂金刚石(BDD/Ta)薄膜电极的极化特性.扫描电镜(SEM)和Raman光谱显示,BDD/Ta薄膜电极具有较好的成膜质量.电化学测试表明,BDD/Ta薄膜电极具有比常规电极如Pt、IrO2和RuO2更宽的电势窗口,在Na2SO4溶液中的电势窗口为4.1 V(-1.8V～+2.3 V vs SCE),电势窗口受沉积C源浓度和支持电解液PH值的影响.BDD/Ta薄膜电极在[Fe(CN)6]3-/4-体系中电化学反应具有良好的准可逆性,其动力学主要是受扩散过程所控制.紫外-可见吸收光谱显示,BDD/Ta薄膜电极能够有效阳极电催化降解苯酚,降解过程中化学需氧量(COD)去除率达98.6%.

摘要:用磁控溅射工艺,在Si(111)基片上沉积不同调制周期L的Cu/TaN多层膜.用原子力显微镜(AFM)测定薄膜微结构与表面形貌,并基于分形理论研究了薄膜表面形貌.结果表明:TaN调制层为非晶结构,而Cu调制层为多晶结构;Cu调制层比TaN调制层具有较大的分形维数Df值,且随着L增加,Df不断增加;与Cu单层膜相比,最外层为Cu调制层的Cu/TaN多层膜的Df较小;与TaN单层膜相比,最外层为TaN调制层的Cu/TaN多层膜的Df较大;随着L增加,多层膜与对应的单层膜之间的Df差值逐渐减小.

摘要:针对Ar+激光器、He-Ne激光器三基色波长,设计了一种有效的全色非水溶性光致聚合物体系;给出了该体系的研制流程.性能测试表明,该材料具有分辨率高、衍射效率高和感光光谱范围宽等优点,适合记录彩色反射全息图.

摘要:为了降低温度变化对白车身激光视觉检测系统测量结果的影响,借助安装在工业机器人基座附近的靶标球,建立基于坐标值误差的温度误差补偿模型.同时考虑到机器人结构特点,分析了连杆参数变化规律,确定存在显著变化的参数.实验结果表明,使用这种标定方法可以使机器人重复定位精度接近标称水平,明显改善了测量系统的工作稳定性,满足在线动态补偿要求.

摘要:对95种不同产地、不同品牌的典型系列白酒以及10种品牌的同一品牌、不同年份的年份白酒在不同波长的激发光激发下所产生的荧光进行测定,并合成其三维荧光光谱图.研究发现,不同品牌白酒的三维荧光光谱在主荧光峰个数、波峰位置、最佳激发波长3个参数有着各异的表征,而同一种品牌白酒的三维荧光光谱的3个参数十分相近.经过对不同品牌白酒的三维荧光光谱比较发现,提取三维荧光光谱的3个有效三维光谱特征参数可以有效地区分不同品牌的白酒.对不同品牌的白酒进行聚类分析,结果证明了使用所述的3个参数对不同品牌白酒进行分类的有效性.

摘要:针对当前生物测量学中签名鉴定方法发展的要求,基于光学微小角度检测和压电陶瓷(PZT)微力检测原理,研制了一种多参数签名鉴定电笔原型.该笔能检测X、y向的运笔特征和Z向的笔迹力,沿笔轴的Z向检测采用PZT力传感器,对X和y向的检测采用二维(2-D)角度传感器检测笔管对应X和Y坐标书写力的2-D倾斜角.为了使电笔的结构更加紧凑、移动更加灵活和仿真性强,采用无线传输的方式将所采集的信号传到PC机上处理验证.对汉字笔面和字母进行了三维(3-D)特征检测的可行性验证试验.结果表明,该方法具有可行性,并为笔迹识别判断提供了实验依据.

摘要:通过OceanOptics HR 4000CG-Uv-NiR型光谱仪分别采集了MIG焊、MAG焊和TIG焊电弧光谱,并分别进行了紫外光谱(205～380 nm)、可见光谱频(380～780 nm)和红外光谱(780～1000 nm)频域分析,结果发现,3种焊电弧光谱都存在440～480 nm、610～700nm和850～950 nm相对强度很弱的三个波段.在此基础上,选择激光传感器的结构光源,并设计了双反射镜式激光传感器,获得了高质量的清晰焊缝坡口图像.

摘要:提出了离散余弦变换(DCT)域基于分数低阶统计量(FLOM)水印检测器设计的理论推导和实验证明.DCT域水印检测的传统作法分析与研究实验表明,本文方法更适合数字图像水印处理的实际应用,约束条件更为宽泛,与对照方案相比,水印提取失真率降低了7.6%,且适用对象更具一般性.

摘要:采用基于空间下抽样方法实现多描述视频编码,避免了常用多描述视频编码过程的误匹配问题;系统实现了2种不同的多描述分解方案,适用于不同纹理特点的视频图像.为了提高多描述解码器的性能,解码过程中使用基于自适应的边缘保持插值方法进行后处理.仿真实验结果表明,本文提出的编码方法能有效地应用于视频在不同的网络环境下传输;经过解码的后处理过程后,视频图像的信噪比有了明显提高.

摘要:针对数字图像取证技术中的相机来源鉴别问题,利用相机成像过程中颜色滤波阵列(CFA)插值的线性模型,采用协方差矩阵对CFA插值系数进行统计估计,有效地降低了现有方法存在的估计误差,并以估计的CFA系数为特征,利用SFFS方法从240维特征中优化选择了36维组成特征向量,最后使用支持向量机作为分类器,对22种不同品牌不同型号的相机拍摄的图像进行了来源鉴别.实验表明,本文算法对数字图像的相机来源鉴别检测,其平均正确率达到了96.5%,优于现有的相机来源鉴别算法.

摘要:图像特征点匹配是计算机视觉领域的一个瓶颈问题,为了提高匹配精度,提出了一种基于方向角的特征配准算法.该算法采用Harris算子检测角点,根据图像梯度变化计算特征点的方向角,然后将待匹配特征点对间的方向角距离转化为权值对代价函数进行加权,并对特征点进行分析,改进了代价函数.实验证明,本文算法的匹配精度高于传统的归一化互相关(NCC)匹配,且具有一定的旋转不变性和抗噪性.

摘要:介绍了非降采样Contoudet变换(NSCT)的结构特点与系数分布特性,并提出了基于NSCT的图像边缘检测算法,实现了对图像高频边缘的有效去噪和提取.该方法具有多向选择性、高低频信息并行检测、信息利用率高、两类边缘相互补偿修正精确定位及抗噪声干扰能力强等特点.通过仿真实验并与Prewitt、Sobel、Canny及多尺度小波边缘检测算法进行比较,验证了该方法的有效性和优越性.

摘要:在HSV颜色空间下,通过非均匀量化方法,构建了图像区间模糊模型.在此模型下,图像可以看作是一个区间模糊集合(IVFS,interval-valued fuzzy set).IVFS之间相似性度量可以用来衡量图像之间的相似程度.给出一种基于LP范数距离的IVFS集合度量(简称IVFSLp)并将它应用于图像检索中.实验数据表明:IVF-SLP与直方图距离(histogram distance)和普通模糊集的相似性度量(general fuzzy similarity measure)相比具有更好的性能.

摘要:根据掌纹纹理的多分辨率、多方向特性,提出了一种基于双树复数小波变换的掌纹特征提取方法,利用双树复数小波变换具有的近似平移不变性,多方向选择性对掌纹图像进行特征提取,全面的描述了掌纹图像的纹理特性.该方法首先对掌纹图像进行多尺度双树复数小波变换,然后将每个细节图像分块,计算每个细节图像每块各点的幅值之和,形成矢量,归一化后形成掌纹特征矢量,最后使用加权的城区距离进行匹配.在1000幅掌纹图像上进行实验,结果是该方法具有的0.093 5%的等错率,发生等错率时的正确识别率为99.908 1%,在行和列方向上的抗平移能力约为一6～+6个像素.对比实验表明本方法在提取掌纹特征和抵抗平移的能力好于基于实数小波能量特征的方法.

摘要:为了对眼球震颤进行实时、无损的精确检测,本文研究出一种瞳孔快速定位的方法.该方法采用离散余弦变换、灰度拉伸、阈值分割以及数学形态学处理方法,对瞳孔进行定位,再采用辅助图片框法实时绘制瞳孔波动曲线.结果表明,该方法满足了检测系统对瞳孔定位的实时性、精确性要求,瞳孔波动曲线能够很好地反映被测者的眼球运动情况.该方法为眼震患者的眩晕判定提供了重要依据,进而对抗眩晕中药药效的评估及眼震的诊断具有很高的参考价值.

摘要:提出一个新的步态识别算法.首先通过计算轮廓图距离来检测异常步态轮廓图,并利用平均近邻图与平均轮廓图重建异常的图像.然后将对象的步态能量图分解为两部分,并分别为每一部分生成一系列扩展图像,从而构造出能量分解图.接着根据主干图与步态偏移图的对应关系消除静态形状信息,并进行脚部区域校正,从而构造出运动偏移图.最后,使用能量分解图和运动偏移图共同进行分类.实验结果表明,本文算法的识别率远远高于3个典型算法.

摘要:为了减小移动视频编码标准(AVS-M)中运动估计模块的复杂度,提出了一种快速、有效的块匹配运动估计算法.该算法充分利用了视频图像中运动矢量场的中心偏置特性和时空相关性,根据运动类型自适应的选择搜索起点和搜索策略,结合改进的搜索模板和高效搜索中止准则,有效地降低了运动估计的运算量.实验结果表明,该算法在保证搜索精度的同时,大大减少了搜索点数.

摘要:采用飞秒激光对活细胞进行手术,研究了其手术分辨率和微损手术对细胞活性的影响.首先建立飞秒激光活细胞手术系统,可以实时对手术中的细胞进行荧光成像.其次,在绿色荧光蛋白标记组蛋白的Hela细胞核内研究手术分辨率,达到了190 nm的极限尺寸,同时发现,细胞核的微损不会导致Hela细胞的死亡,为实现细胞核内微区功能研究奠定了基础.最后,飞秒激光对嗅鞘细胞的突起进行切割,5 h内损伤的细胞恢复了活性,因此细胞突起的切割可以实现胞外物质的跨膜运输.

摘要:折射衬度是衍射增强成像(diffraction enhanced imaging,DEI)中的一种重要衬度,在弱吸收物质的成像中,折射衬度远超过吸收衬度.折射衬度应用的关键是提取出样品的折射信息,折射信息由相应的折射图像表示.根据生物样品和材料样品的特点,研究和比较了两种折射信息提取方法.利用样品的折射图像,对聚苯乙烯样品进行了简单的定量分析,比较了正常肝组织和肝血管瘤组织.实验结果表明,折射衬度清楚地描述了肝组织的微细结构和血管瘤损伤,精确地显示了无法在传统X射线成像技术中获得的聚苯乙烯样品的清晰结构.

摘要:提出了一种基于多尺度形态滤波的多结构元素的肝脏CT图像分割方法.首先,利用肝脏先验知识预测肝脏位置,执行多阈值法简化原图.然后,通过递归多尺度形态滤波和区域标记得到肝脏初始轮廓.最后,构造5个不同方向的结构元素并结合它们的多尺度形态学检测肝脏边缘.为验证本算法的正确性和通用性,选用了不同形状的肝脏图像进行实验.结果表明本文算法能够成功地完成肝脏分割.

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