摘要:为了监测地壳内部的微应力应变,设计了一种基 于光纤布拉格光栅(FBG)的钻孔应变传感器。结合FBG的传感原理,通过有限元分析 ,构建出曲边三角形的 传感应变结构,并根据其传感特点进行相应的封装。使用参考光栅法,在应变片上粘贴两支 FBG,在一支 FBG测量应变的同时另一支FBG对其进行温度补偿,解决了FBG对温度和应变同时敏感的 问题。为了模拟传感 器在 钻孔中的环境,建立了微应变测试平台。实验结果表明,研制的钻孔应变传感 器的灵敏 度为0.092pm/με,且具有较大的增敏空间。

摘要:针对花青素类染料紫薯色素作为染料敏化太阳能 电池(DSCs)中敏化剂的不足,采用咖啡酸为酰化剂进行化 学修饰。研究了反应时间、反应温度以及花青素与咖啡酸的物料比对酰化紫薯色素的影响, 进行正交试验 找出了最佳实验方案,并对最佳条件下得到的酰化紫薯色素进行相关性能测试。实验结果表 明,当物料比为 0.1 g/20mL、温度为60℃和反应时间为20min时,制备得到的酰化紫薯色素的紫外光谱性能最好；酰化后紫薯色 素 的吸光强度、吸附量和稳定性均有增强,并且禁带宽度均减小。在太阳光模拟下,分别利用 酰化前后的紫 薯色素组装DSCs,酰化后DSCs的光-电转换效率提高了21%。

摘要:提出一种基于光开关的单光谱仪频域偏振光学相干 层析成像(PSOCT)方法。在参考臂通过1×2路光开 关把参考光分成两路,并在其中一路光路中放置1/4波片(QWP),从而在参考臂构建出一对正 交的偏振光。 利用光开关进行参考臂正交偏振光不同通道的选择,水平和垂直偏振光轮流返回与样品光发 生干涉, 实现偏振干涉信息的分时探测,再通过探测到的两路偏振干涉信息计算得到测量样品的相位 延迟图以 及强度图。本文方法实现了偏振光学相干层析成像系统的单光谱仪探测,得到了离体鸡脚蹄 筋组织的强 度图以及相位延迟图,能够实现高速偏振成像。

摘要:采用分子束外延MBE技术,在Si衬底上外延 高质量的20周期SiGe/Si多量子阱(MQW)层；以SiGe/Si MQW材料作 为吸收区,在Si基上制备波导型PIN光电探测器；金 属Al制作在器件的台面上下,形成金属-半导体肖特基接触。测试结果表明,器件在－2V偏压 下,对台面面积为7500μm²,暗电流为0.1μA；在0V偏压下,探测器的光响应谱的吸收 峰值为1008nm,并可以观察到随着吸收长度的 增大,响应信号也随之增大。

摘要:针对LED道路照明中的眩光问题,基于自由曲面透 镜设计,提出一种非对称单侧蝠翼配光方法。进行眩光抑制。分析了LED路灯眩光成因,得 出消除眩光的非对称单侧蝠翼配光要求,通过非成像光学设计,以能量守恒定律与折射定律 为理论基础,对自由曲面进行迭代优化,将普通LED的朗伯型分布曲线变 换为单侧蝠翼型的配光曲线,从而改变LED路灯的照明角度,实现抑制眩光的目的。仿真结 果表明, 本文方法设计在单向通行的照明环境下,可以实现照度均匀度优于0.65,同时消除眩光,具有良好的应用和发展前景。

摘要:采用微 进多空间多焦点自由曲面镜头与成像面的设计方法,设计了卡塞格林 望远镜的镜头与成像结构；建立了激光雷达镜头与成像面的微分方程, 解出自由曲面光焦度变化曲线图；采用反求工程中的自由曲面重构技 术,通过离散曲面的离散数值解法,获得了自由曲面的镜头与成像面 三维数值,进行了自由曲面光学(FFO,free from optics)镜头与成像面离散重建；研制了 海 星形海底小型激光雷达系统。实验结果表明,系统整机实现了全景探测,解决了 海底水域的设施与异物的探测与监测的难题。

摘要:针对弹性光网络(EON)的应用,提出了一种基于电域子载波复用的子波长粒度光信号传 输技术,具有高灵活性、细 粒度、高效率等特点。同时,电域数字信号处理技术的使用,支持对不同的子波长粒度信号 进行独立的调 制方式、传输速率等灵活配置。为了适应子波长粒度光信号在EON中的传输要求 ,还提出了一 种基于线性频率啁啾导频信号的信道估计和频域均衡(FDE)的方法,重点研究和分析了基于 导频的FDE和基 于训练序列的时域均衡(TDE)的性能对比,以及不同的FDE算法的性能对比。仿真结 果表明,基于线性频率 啁啾导频信号的迫零FDE算法,不仅能有效进行色散补偿,改善系统传输性能,而 且具有低算法复杂 度的优势。同时,为了满足了子波长粒度EON对频隙和路由配置的灵活性需求, 通过仿真详 细研究子波长粒度光信号的数目、传输距离和调制阶数等对传输性能的影响。仿真结果表 明,基于线性 频率啁啾导频信号的信道估计和FDE的方法,在不同的光网络配置下均具有良好的 适应性,是实现灵 活可调的光收发机和子波长信号动态重构的关键技术之一。

摘要:利用皮秒激光直写还原绝缘石墨烯氧化物(GO) 薄膜,成功制备了图案化的导电石墨烯。先 通过旋涂法制备GO薄膜,再使用皮秒激光进行直写扫描,可以同步实现GO的还原和图案化 两个关键步 骤。光学显微镜成像显示,还原前后GO颜色发生明显变化,图案结构清晰,分辨率较高。结 合拉曼光谱和 X光电子能谱(XPS)进行表征分析的结果表明,激光直写区域石墨层缺陷程度和 含氧量均明显降低,GO还 原程度较高。图案化还原后GO(RP-GO)薄膜电学测试的结果表明,可以通过 改变皮秒激光 的输出功率对RP-GO的导电性能进行调控。本文技术一次性解决了石墨烯的大规模制备、图 案化成形和电学 性能调控三大难题,开辟了石墨烯基微电子器件生产制造的新道路。

摘要:以铜(Cu)作为催化剂,采用两步化学腐蚀法成功制 备了微纳米多孔硅(PS)。本文方法成本低廉、操 作简易。系统研究了腐蚀液中H₂O₂浓度、Si衬底掺杂浓度、腐蚀液温度和腐 蚀时间对PS表 面形貌和腐蚀深度的影响,并得到最佳制备参数。高、低掺Si衬底所采用的最佳配比腐蚀液 中的H₂O₂浓度分 别达到0.70mol/L和0.24mol/L。在 25℃腐蚀液中,腐蚀2h得到约200nm深的纳米级孔洞 ,其表面反射率在 宽波段内降低到5%以下；而在50℃腐蚀液中,经过2～ 4h的腐蚀,可得到14～41μm深的结构稳定的微纳 米级孔洞。文中还对Cu辅助腐蚀与其他金属辅助腐蚀(MACE)作了对比,分析了Cu辅助腐蚀获 得锥状孔洞的原因和机理。

摘要:利用符号M阵列形成单帧模式作为投射图像,提出 对符号编码结构光进行解码的方案。首先,建 立符号的游历算法,生成符号轮廓链序列,根据链角实现符号轮廓的波形特征表述；其次 ,采用基于符 号矢量方向及内部有向链角,进行符号定位及识别；利用符号矢量方向可以将符号分成4类 ,每类2个符 号,根据符号内部链角的波形特征,区分每类中的两个符号；最后,利用子窗体全局唯一性 创建子窗体定 位条件,实现子窗体匹配,并根据投票方式进行符号对应,提取符号实现关键点三维信息。 实验结果表明, 提出的解码方法在应用于不同的检测对象时,均能有效地解码符号,实现三维重建,具有较 强的鲁棒性。

摘要:针对稀疏表示理论用于高光谱图像异常目标检测存 在检测精度不高的问题,在对高光谱图像的空间特性和光谱特性充分分析基 础上,提出了基于空-谱结合的 稀疏高光谱异常目标检测算法。首先利用多尺度高斯滤波对原始高光谱图像进行滤波 处理,通过滤波减少高光谱图像 含有的噪声对异常目标的影响；对滤波之后的高光谱图像进行波段子集划分,划分依据是邻 波段间的相关系数；然后利用高 光谱图像稀疏差异指数对每个子空间进行异常目标检测；最后对检测结果进行叠加,得到最 终异常目标检测结果。采用真实 的AVIRIS高光谱图像对算法进行仿真验证的结果表明,本文算法检测精度高,虚警率低, 提高了稀疏表示理论用于高光谱异常目标的检测性能。

摘要:设计并搭建了一套基于塑料闪烁光纤的放射性传感实验系统, 利用该装置进 行了放射性剂量测量实验,验证塑料闪烁光纤用于放射性探测领域的可行性和表现 。通过分析采 用脉冲计数和脉冲计数强度加权两种方法对在不同放射环境下测量获得的等效剂量曲线, 分辨出不同 放射环境下放射性剂量的差异,且等效剂量曲线呈现出良好的线性,拟合确定系数R²值＞99%。实验结果表明,基于 塑料闪烁光纤的放射性探测系统,在剂量传感方面具有一定有效的灵敏度和持续测量的稳定 性。

摘要:多视点彩色加深度(MVD)视频是三维(3D)视频的 主流格式。在3D高效视频编码中,深度视频帧内编码 具有较高的编码复杂度；深度估计软件获取的深度视频由于不够准确会使深度图平坦 区域纹理增加, 从而进一步增加帧内编码复杂度。针对以上问题,本文提出了一种联合深度处理的深度视频 帧内低复杂度 编码算法。首先,在编码前对深度视频进行预处理,减少由于深度图不准确而出现的纹理信 息；其次,运 用反向传播神经网络(BPNN,backpropagation neural network)预测最大编码单元 (LCU,la rgest coding unit)的最大划分深度；最后联合深度视频的边缘信 息及对应的彩色LCU最大划分深度进行CU提前终止划分和快速模式选取。实验结果表明, 本文算法在保证 虚拟视点质量的前提下,BDBR下降0.33% ,深度视频编码时间平均节省50.63%。

摘要:为了提高信息隐藏算法的性能,提出一种基于预测 方式选择和直方图平移的灰度图像可逆信息隐藏算法。通过两种相对准确的预测方法对像素 进行预 测,对突变像素进行标记,标记像素不做任何处理。最后选择其中一种相对准确 的预测值方法作为最终预测方法,求出预测误差并利用预测误差扩展和直方图平 移技术进行数据嵌入。算法自适应地选择最佳预测方法,充分利用图像冗余,有 效提高嵌入容量(EC)。实验结果显示,本文算法充分利用邻近像素间的关联性 ,在保证EC的同时有效提高了峰值信噪比(PSNR)和算法的整体性能。

摘要:针对现有的多数人脸识别算法在单训练样本时识 别性能并不理想这一问题,提出一种基于Fourier-Mellin变换的频域不 变性以及时域不变性的特征提取算法。首先,采用图像亮度作为原始特征,将对图像亮度标 准化以改善光照变化,通过应用2D小波变换降维来管理频域不变量的复杂度；然后,为进一 步改进识别性能,根据分析的Fourier-Mellien变换(AFMT) 以及正交Fourier-Mellin矩(OFMM)法不变量的特征,将两种算法混合,进行特征提取； 最后,利用分值标准化度量频域不变量与时域不变量,并存储到一个特征向量中用于分类。 通过最近邻分类器(NNC)和相关性系 数法(CCM)进行分类和融合。通过在YALE与ORL人脸数据库上进行了大量实验的结果表明, 本文提出方法的性能要优于传统的人脸识别算法。

摘要:针对传统多尺度图像融合方法容易损失可见光图 像细节、弱化红外目标信息和降低图像对比度的 问题,基于二维经验模态分解(BEMD)和高斯模糊逻辑(GFL)的特性,提出了一种红 外与可见光 图像融合的算法。首先,使用BEMD对源图像进行分解,得到图像的本征模(高频成分)和 趋势项(低频 成分)；其次,用GFL对趋势项进行恰当的融合,使用基于邻域特征的区域对比度法融合图 像的本征模； 最后,通过BEMD逆变换得到融合图像。实验结果表明,与传统的多尺度融合方法相比,在 主观上视觉上, 本文融合算法能够更有效地保留源可见光图像中的细节信息,并突出红外图像中的目标信息 ,提高融合图 像的质量；在客观评价指标上,本文融合算法的结果在信息熵(IE)、标准差(SD)、平均梯度(AG)、互 信息(MI)和空间频率(SF)5个客观指标上明显优于传统的多尺度融合方法。

摘要:图像正交矩具有数值稳定和方便重构等优点,雅 可比-傅立叶矩(JFM)是传统正交矩的推广,然而其定义中 的径向函数仅是整数阶多项式。本文改造JFM的径向函数,提出广义JFM,其定 义中的径向函数既可以是分数阶的多项式,也可以是更一般的函数,JFM仅是这种构造的特 例,并且证明了所提广义JFM的正交性和旋转不变性。数值实验也表明,利用所 提方法可构造出重构性能好、抗噪性能强的图像正交矩。