摘要:采用微透镜作为输出耦合镜,与垂直腔面发射激光器(VCSEL)的p-DBR和n-DBR构成复合腔,可以获得大功率单横模激光输出,改善光束质量。在GaAs衬底上采用限制扩散湿法刻蚀技术制作出不同直径的微透镜,研究了微透镜形成的基本原理、工艺流程,通过控制腐蚀的时间和腐蚀溶液的配比度,得到了不同曲率半径的微透镜,并且对微透镜表面形貌进行了研究。

摘要:对不同结面积和周长的正照射台面型InGaAs光伏探测器(λc=2.4μm)的性能进行了对比分析,得到了探测器的暗电流、噪声、响应信号以及优值因子(RoA)等性能参数与器件的台面面积、光敏感区面积、周长以及形状等设计参数的关系,其中台面面积的大小是影响台面型InGaAs光伏探测器p+-n--n+结结区特性的主要因素之一。

摘要:利用一种新材料(E)-2-(2-(9-ethyl-9H-carbazol-3-yl)vinyl)quinolato-Zinc(CzHQZn)作空穴传输层和发光层制备了白光有机电致发光器件(WOLED),器件的结构为indium-tin oxide(ITO)/4,4′,4′′-{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine(2T-NATA)(22 nm)/CzHQZn(xnm)/N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine(NPBX)(ynm)/2,9-dimethyl,-4,7-diaphenyl,1,10-phenanthroline(BCP)(10nm)/tris(8-quinolinolato)aluminum(Alq3)(68-x-ynm)/LiF(0.5 nm)/Al。研究发现发光层CzHQZn和NPBX的厚度对器件的发光性能有较大的影响。当CzHQZn厚度x为22 nm、NPBX厚度y为8 mm时,得到了色度最好和效率最大的WOLED,最大电流效率为0.9 cd/A(at ...

摘要:利用聚合物分散液晶(PDLC)的开关特性与KIO3微晶体的非线性光学特性,研制出具有倍频效应(SHG)并且倍频光强电控可调谐的光变频开关。将YAG激光脉冲入射到开关器件,通过调制施加在开关上的驱动电压,当光开关闭合时,可阻挡基频光脉冲,抑制SHG,当光开关开启时,可在散射光路中观察到显著的SHG,开、关态倍频光强对比度可达6∶1。实验发现,驱动电压在0～80 V间,倍频光强能够实现近似线性的调制。测试表明,该变频开关的响应时间为20 ms。

摘要:结合传统陶瓷厚膜气体传感器和硅微加工气体传感器的特点,设计了基于陶瓷基底的悬梁式微热板结构,并提出一种无内引线的封装方式。对微热板的传热过程进行分析,并通过有限元工具对具有不同结构参数器件的热特性进行模拟,得到结构参数与器件热特性间的关系。通过控制工艺参数,在Al2O3陶瓷基底上制作出性能良好的Pt加热电阻及电极,并采用激光微加工技术实际制作了梁宽为0.2 mm和0.4 mm的两种结构器件。对器件的加热功率-温度关系进行测试,0.2 mm梁结构器件在400 mW加热功率下板上平均温度约为250℃,同模拟结果一致。

摘要:提出了一种采用合金材料封装的耐高压光纤布拉格光栅(FBG)压力传感结构,从理论分析了FBG压力传感器的传感机理,实现了压强的0～20 MPa检测。对实验数据进行曲线拟合处理,线性拟合度达到了0.9996,压强响应灵敏度为12.1 pm/MPa,迟滞误差仅有0.185%,重复性误差也仅为0.020%。可实现温度补偿,并达到压力温度的同时区分测量。

摘要:针对波导多层光卡(WMOC)的特点,结合Data Matrix二维编码的特性,由此采用二维编码作为WMOC信息存储的方式,并提出一种寻址方法来满足信息的随机读取。结果表明:以Data Matrix编码形式存储在光卡上的信息能够随机存取,并能被准确解译。

摘要:采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,在125℃的低温条件下,沉积了一系列不同厚度的本征微晶硅(μc-Si)薄膜。对材料的光电特性和结构特性的测试结果表明,低温条件下制备的μc-Si薄膜具有较厚的非晶孵化层,并且纵向结构演变较为明显。采用梯度H稀释技术,在沉积过程中不断降低H稀释度,改善了μc-Si薄膜的纵向均匀性。将此技术应用于非晶硅(a-Si)/μc-Si叠层电池的μc-Si底电池,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料衬底上制备出初始效率达到6.0%的a-Si/μc-Si叠层电池。

摘要:利用Sagnac光纤环全反射的特性和单根长周期光纤光栅(LPFG)构成Michelson干涉仪,入射光经LPFG后,部分被耦合到包层中传输,经过包层和纤芯传输的光信号经Sagnac光纤环全反射后重新耦合回LPFG,在光栅区域干涉。利用传输矩阵理论分析了干涉结构的光谱特性。用此干涉结构检测了蔗糖溶液浓度,传感灵敏度可达0.065 nmLg-1。

摘要:在室温下,采用孪生对靶直流磁控溅射工艺,在玻璃衬底上制备出高质量的Ga掺杂ZnO(ZnO:Ga)透明导电膜。研究了薄膜厚度对薄膜的结构、光学及电学特性的影响。制备的ZnO:Ga是具有六角纤锌矿结构的多晶薄膜,最佳择优取向为(002)方向。随着薄膜厚度的增加,衍射峰明显增强,晶粒增大。优化反应条件,薄膜的电阻率达到4.69×10-4Ω.cm,在可见光范围内平均透过率达到了85%以上。将不同厚度的ZnO:Ga薄膜(350～820 nm)在柔性聚酰亚胺衬底nip非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池中,随厚度的增加,电池的填充因子和效率都得到了提高,得到聚酰亚胺衬底效率7.09%的a-Si薄膜太阳电池。

摘要:提出预填充方式控制膜间渗透,采用聚苯乙烯(PS)对低折射率SiO2膜内孔隙进行预填充,镀第2层ZrO2后再于甲苯中洗脱,恢复孔隙率以实现膜间防渗透。采用椭偏仪、紫外-可见光分光光度计、原子力显微镜(AFM)和光学显微镜对薄膜进行表征,研究了预填充PS前后的溶胶-凝胶SiO2/ZrO2薄膜膜间渗透与激光辐照损伤。结果表明,单层SiO2填充PS后膜面均方根粗糙度由4.164 nm下降为1.983 nm,折射率由1.1474增加到1.358 3,在甲苯中浸泡15 min后可完全清除PS。PS填充后的SiO2/ZrO2双层膜清洗1 h后,可使填充了PS的SiO2层的平均折射率由1.36降为1.29(未填充区域为1.38),透光率峰值提高(1～2)%。利用Nd:YAG激光器(1.064μm,8.1 ns)对SiO2/ZrO2双层膜进行了损伤阈值的测试,结果表明经PS填充并清洗后损伤阈值降低了8 J/cm2,但两者损伤形貌均为熔融型。

摘要:设计与合成了一种基于Pt配合物的新型磷光材料(ppy)Pt(bcam),用其制备了相应的磷光器件,器件的结构为ITO/NPB(50 nm)/CBP(15 nm)/(ppy)Pt(bcam)(0.3-2.0 nm)/CBP(15 nm)/BCP(10 nm)/Alq3(20 nm)/Mg:Ag(200 nm),并对器件的相关特性进行了研究。(ppy)Pt(bcam)磷光器件的最大发光波长为625 nm,器件的最大发光波长随驱动电压变化很小,显示了该器件磷光特性非常稳定;磷光发光层厚度为0.5 nm在驱动电压为24.25 V时亮度达到8 755 cd/m2,电流密度为499 A/m2时得到最大的电流效率3.33 cd/A。

摘要:详细研究了衬底温度对超声喷雾热分解工艺制备的大面积绒面SnO2:F薄膜的影响和薄膜微结构与薄膜电学、光学性能之间的关系。试验曲线和SEM图的研究结果表明,将衬底温度从370℃提高到470℃以上薄膜结晶程度大大提高,晶粒尺寸明显增大;温度在470℃左右绒度达到13%。文章同时对超声喷雾热分解工艺制备大面积绒面SnO2:F薄膜做了工艺探索,并将实验制得的薄膜用于制备非晶硅薄膜电池,其效率达到了6.46%。

摘要:提出了一种由CCD摄像机、线结构光投射器和两个回转工作台构成的大视场线结构光2轴测量系统。通过两个回转工作台的转动使线结构光平面扫过被测物体1周,在1次装夹下测量出物体的1周全貌。首先建立了由二维摄像机像面坐标系向被测物体转台坐标系变换的数学模型;利用标准球作为标定器具,根据线结构光平面中标准球的球心坐标和2转台转角可确定1个"共轭对",利用多组"共轭对"求出了系统模型中的未知参数;从而根据两个回转工作台分别转动的角度和CCD二维图像可获得线结构光平面上点的三维数据。实验结果证明,这种方法具有较高的测量精度,能在1次装夹下完整测量结构复杂物体的1周全貌,同时具有视场大、结构简单和成本低的优点。

摘要:针对传统点或准分布式传感器不能有效监测在役拉索索体的应力分布问题,提出将纤维增强树脂-光纤(FRP-OF)复合智能筋布设到平行拉索,开发出基于布里渊测试技术的分布式平行钢丝束智能拉索,以实现对其内应力进行全尺度监测。实体拉索的静载试验结果表明:在破断索力60%左右的张拉控制力下,RFP-OF复合智能筋的布里渊应变信息能很好地揭示拉索的应力分布状态,测试结果的重复性较好,总平均索力与控制张拉索力的吻合良好,其相对测试误差在5%以内。该智能拉索具有抗电磁干扰、传感距离长、成本低和全尺度测量等优点,可以有效地监测拉索的索力分布情况,符合拉索长期在线健康监测需要。

摘要:以TMS320DM643数字信号处理器(DSP)为核心,构建了高性能的视频处理平台,并利用该硬件平台实现粒子滤波(PF)算法完成对目标的跟踪。介绍了视频处理平台的基本结构和核心器件,并阐述了DSP实现运动目标跟踪的软件设计。实验表明,该系统能够实时跟踪目标,且相对于传统的图像采集卡与计算机结合的处理系统,具有体积小、低功耗、模块化和移动性好的特点,容易集成到各种移动设备中实现自主导航、安防监控等功能。

摘要:结合大型结构变形测量的折线摄像测量方法,针对单摄像机测量物体位置和姿态变形的方法进行了研究,重点介绍了基于物空间共线方程的正交迭代算法,提出了目标函数奇异值分解(SVD)求解算法中出现错误的根源,并基于VC++开发平台实现了健壮性和实用性更好的四元数求解算法,最后对单摄像机位置姿态变形测量的精度进行了数值仿真和实测实验的验证。实验表明,当测量距离为3 m、视场大小为0.8 m×0.6 m时,分辨率为1 600×1 200 pixel的单摄像机测量姿态角变形的精度可以达到20"。

摘要:为了能够从药液视频序列图像中准确地提取出运动异物对象,提出一种基于帧差图时空运动信息的药液异物模糊自适应阈值分割算法。首先通过4帧序列图像的隔帧差分得到2幅差分图并分别划分为5×5的图像块;然后计算对应图像分块的4阶矩以实现异物的运动信息提取;最后采用自适应阈值依据帧差图对应图像块的4阶矩之差实现运动异物的分割,并经过形态学处理去除掉噪声和空洞。为使阈值能够跟随图像块灰度变化,阈值的调整采用模糊推理依据对应块灰度均值差和方差变化自适应实现。实验及实际测试结果表明,本文所提算法较好地满足了低对比度和局部光照变化的药液异物实时检测要求,是一种实用有效的图像分割方法。

摘要:分析了超谱数据处理过程中概率统计和相关分析典型的特征选择准则,指出了直接将其用做评价指数的弊病,进而提出了一类基于Tsallis熵冗余度的评价指数。该指数正比于多个变量间的相关信息含量,可以很方便地构造出适合超谱数据特征选择算法的评价方法。在AVIRIS数据的评价实验中,当两组相同数目波段集合的总体分类精度相差不小于2%时,基于2次Tsallis熵冗余度的评价方法正确率可达75%;当总体分类精度相差不小于8%时,正确率可达90%。

摘要:提出一种三维(3-D)视觉测量数据同步自动配准方法。利用改进的3-Dshape context描述符建立当前测量数据与已获得数据间的匹配点对,得到候选的重叠数据,并用最近点迭代(ICP)算法进行验证和精确配准。将视觉传感器每次获得的测量数据与已获得的测量数据配准,最终将所有测量数据统一到同一坐标系下。实验时,采用视觉传感器对维纳斯石膏像进行多角度测量,对测量数据进行同步配准,获得石膏像表面完整的3-D模型。该配准方法无需任何外部辅助设备,便于操作者观察测量进度并及时调整视觉传感器路径规划,从而提高三维形貌测量效率。

摘要:提出了一种基于线结构光视觉传感器示教及纠偏的二维机器人焊缝跟踪方法。利用简单快速的系统标定,视觉传感器分别对焊缝上示教特征点和实际特征点坐标进行测量记录,同时采用模板匹配进行图像处理,测出它们之间的偏差,ABB机器人根据得到的偏差实时调整焊枪位置,从而实现自动跟踪。利用线结构光视觉传感器和ABB机器人设计了实验系统,对所提的方法进行了验证。

摘要:针对目前基于图像不变特征水印算法不能同时有效抵抗常规图像处理和几何攻击这一问题,提出了一种基于局部Tchebichef矩(LTMs)的图像水印新算法。首先,利用Harris-Laplace检测算子提取载体图像多尺度空间中的特征点,并通过特征选择策略获得稳定且分离的局部圆形特征区域;然后,结合主方向对齐,得到具有旋转、缩放和平移(RST)不变性的局部圆形特征区域;最后,计算局部特征区域的Tchebichef矩,采用量化调制Tchebichef低阶矩幅值将水印嵌入到局部特征区域中。实验结果表明,本文算法在获得很好的不可见性的同时,对常规图像处理、几何攻击及组合攻击具有较好的鲁棒性。

摘要:提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)和伪Zernike矩的抗几何攻击的鲁棒水印算法。首先,利用SIFT算法从载体图像中提取稳定的特征点;然后,根据特征尺度和方向自适应地确定每个局部特征区域大小和方向;最后,从中选择具有较大特征尺度互不重叠的特征区域,并利用量化调制伪Zernike矩幅值方法将水印嵌入到每个局部特征区域内。仿真实验结果表明,该算法不仅具有良好的透明性,而且具有较强的抵抗常规信号处理和几何攻击的能力。

摘要:针对掌纹纹理特点,提出一种基于灰度曲面匹配的掌纹识别方法。将掌纹灰度图像看作是三维空间下的灰度曲面,并将该曲面作为特征进行匹配,由于将整个图像作为特征,有难以被伪造的特点,抛弃了特征提取和编码等传统操作,提高了掌纹识别系统的安全性和识别速度。对100个手掌类的1 000幅掌纹图像数据库,进行了匹配实验。用Haar小波降低分辨率到3级的情况下,其正确识别率仍然能够达到98.45%。识别时间为23.5 ms。理论分析与实验结果表明,该方法识别准确率高,识别速度快。

摘要:提出了一种人脸表情的矢量分解与合成算法,能将任意图像分解为6种基本表情的矢量和。根据分解的结果,可以实现表情强度的估计和表情的识别,也可以根据给定的表情强度参数合成各种表情图像,克服了表情强度估计、表情的分解与合成中需要手工标注特征点的问题,降低了训练集的不同对表情识别的影响。

摘要:提出了一种基于肤色信息与改进的局部二值模式(LBP)算法的人脸检测方法。首先,用一种新颖的光照补偿方法对彩色图片进行光照补偿并分割肤色像素;其次,用正面人脸滤波窗口提取可能的人脸区域并用改进的LBP算子得到其纹理特征;最后,通过马氏距离比较可能人脸区域的LBP直方图与人脸/非人脸样本的LBP直方图的相似度,进行人脸的确认与定位。通过对caltechface database数据库、Labeled Facesinthe Wildatabase数据库、生活、网络和影视照片的实验验证,提出的方法是健壮与有效的。

摘要:将全景成像和单自由度移动机器人的关键技术应用到增强现实领域中,解决了当图像采集装置与头盔显示器分离并且图像采集装置在场景中移动情况下的增强现实系统的技术难点。建立完整的基于全景成像的增强现实系统,将单自由度移动机器人引入增强现实领域,并提出图像共享的概念。实验表明,全景成像方法对于亮度差异较大图像的拼接效果良好,适宜于室外复杂环境的图像拼接,全景图像的局部增强显示效果良好。

摘要:根据影像的多尺度空间表达思想,使用非线性的关键点滤波算子将基准图和实时图分解为不同分辨率并具有不同特征的子图。通过调整不同尺度空间中各参数的权重准确的表示影像对的匹配相似度,并完成综合测度描述符的计算。最后通过测度描述符完成最顶层的粗略匹配,并将结果作为下一层匹配的初始条件,由粗至精完成最终的匹配。实验结果表明,本文方法在基准图和实时图存在一定几何变形和灰度差的情况下,能取得较高的平均匹配精度与正确匹配概率,并且匹配的速度也较快。

摘要:基于整数小波提出一种用于自然景物图像去噪的快速递推广义交叉验证(FR-GCV)算法,首先对图像做整数小波变换(IWT),计算小波图像中小波系数的分布概率,然后利用整数递推,降低了GCV函数计算复杂度。最后通过小波系数下采样和阈值上界限定进一步降低了算法复杂度。实验结果表明,FR-GCV算法对自然景物图像去噪耗时比GCV算法降低了90%以上。FR-GCV算法能够快速求取去噪最优阈值,在静止图像去噪领域具有较强的实际意义。

摘要:基于辐射度算法的大规模数据场景的可视化模拟中所面临的主要问题是其计算时间无法满足实时性的要求,提出了任务映射模型较好地解决了各计算节点的负载均衡性要求,从而有效提高辐射度算法的并行计算效率。基于该模型开发了并行辐射度算法并在超级计算机模拟器上进行了测试,试验结果表明,该算法具有良好的可扩展性和较高的计算加速比。

摘要:提出了一种基于Contourlet域独立分量分析(ICA)和支持向量机(SVM)的图像融合方法。首先对源图像进行Contourlet变换,再提取其高频系数的独立分量特征,并通过粒子群优化的SVM实现分类,最后进行图像重构得到融合结果。给出了实验结果,采用均方差(MSE)、信噪比(SNR)、信息熵(H)、空间频率(SF)、清晰度(CL)和相关系数(CR)等评价指标对融合效果进行了定量评价,并与加权平均法、基于Contourlet变换或基于ICA的图像融合方法进行了比较。结果表明,所提出的方法能取得更优越的融合效果。

摘要:基于结构相似度(SSIM)的图像质量评价方法是从视觉区域提取图像的结构性信息,但在评价模糊较严重的图像时存在其局限性,因此本文将图像边缘和SSIM相结合,提出了基于多尺度边缘结构相似度(MESS)的图像质量评价方法。实验结果表明,由于MESS考虑了边缘信息对于人眼感知结构信息的重要性,评价结果比SSIM更加符合人眼视觉感知特性。

摘要:建立了斜入射情况下毛细波的激光衍射理论。当激光斜入射到几10至几102Hz毛细波上,观察到稳定、清晰的衍射图样,衍射光强分布随着毛细波振幅的变化而变化,并有缺级现象出现,衍射图样具有明显的位置不对称分布。利用傅立叶光学讨论斜入射情况下毛细波的激光衍射,毛细波为正弦型位相反射光栅,给出了毛细波激光衍射的光强理论分布。利用该理论讨论了衍射图样的缺级现象和位置不对称分布,并对衍射图样进行了模拟,理论与实验基本相符。

摘要: