• 2013年第0卷第10期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >光电子器件和系统
    • 改进的锯齿形光谱滤波器

      2013(10):1855-1861.

      摘要 (1175) HTML (0) PDF 1.20 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:锯齿形光谱(JAWS)滤波器的光谱成分比较复杂,是 一种较难实现的光谱滤波器。本文通过数值仿真对基于虚像相位阵列(VIPA) 的JAWS滤波器的主要参数如线性度、占空比和信噪比(SNR) 等进行了优化,并进行了实验验证;通过对JAWS滤波器插损的分析,将反射式的工作方式改 变为透射式的工作方式,使整个滤波器的附加损耗从20dB 减小到小于6dB;同时,滤波器的性能也有了明显的进步。

    • 热界面材料对高功率LED热阻的影响

      2013(10):1862-1867.

      摘要 (1519) HTML (0) PDF 1.11 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:散热不良是制约大功率LED发展的主要瓶颈之一, 直接影响着大高功率LED器件的寿 命、出光效率和可靠性等。本文采用T3ster热阻测试仪和 ANSYS热学模拟的方法对LED器件进行热学分析,以三种热界面材料(金锡,锡膏,银胶)对LE D热阻及芯片结温的影响为例,分析了热界面材料的热导率、厚度对LED器件热学性能的影响 ,实验结果表明界面热阻在LED器件总热阻中所占比重较大,是影响LED结温高低的主要因素 之一;热学模拟结果表明,界面材料的热导率、厚度及界面材料的有效接触率均会影响到LE D器件结温的变化,所以在LED器件界面互连的设计中,需要综合考虑以上三个关键参数的控 制,以实现散热性能最佳化。

    • 宽带可调谐双频移多波长布里渊光纤激光器

      2013(10):1868-1872.

      摘要 (1652) HTML (0) PDF 913.88 K (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种采用高非线性光纤作为布里渊增益介质 的双倍布里渊频移间隔的多波长布里渊光纤激光器(MW-BEFL)。激光器利用两个环形器构成 双倍频移结构,将奇数阶的斯托克斯信号隔离在腔内循环,仅有泵浦 信号和偶数阶的斯托克斯信号能够耦合输出,实现了双倍布里渊频移的多波长输出。激光器 腔内没有引入 任何的有源增益介质对斯托克斯信号进行放大,消除了腔内自激模的影响。激光器的调谐范 围由布里渊泵 浦的工作波长和掺铒光纤放大器(EDFA)的增益带宽决定。实验中,在布里渊 抽运 功率为0dBm、EDFA的输出功率为20 dBm的情况下,在1536~1605nm之间得到双频移间隔的多 波长输出,调谐范围是69nm。

    • 蓝光磷光微腔有机电致发光器件特性的研究

      2013(10):1873-1877.

      摘要 (2685) HTML (0) PDF 839.80 K (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用典型蓝色磷光材料Firpic作为磷光金属微腔 有机电致发光器件(OLED)的发光层, 以高反射的Al膜作为阴极顶电极和半透明的Al膜作为阳极底电极,其结构为 Glass/Al(15nm)/MoO3(30nm)/NPB(40nm)/mCP:Firpic(30nm,x%)/BCP(10nm)/Alq(20nm)/LiF (1nm)/Al(100nm),x%为Firpic的掺杂 质量分数,分别为4%、6%、10%、12%和14%。实验 制备了不同的OLED,比较了测量角度和不同掺杂浓度对OLED发光特性的影响。结 果显示,对发光面积为0.8cm2的器件,测量角度的不同导致蓝光 辐射波长蓝移,色坐标发 生变化,器件的510nm和472nm两个峰值变化 不相同,随着角度的增大, 较大的峰值不断衰减,而较小的峰值不断增强;并且,当掺杂浓度为12%时,OLED得 到最好的发光性能,12V电压驱动下有最大亮度18870cd/m2,说明此时的主客体间能量转移最充分。

    • 一种基于HSV色彩空间的OLED低功耗方法

      2013(10):1878-1883.

      摘要 (1149) HTML (0) PDF 1.10 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低有机发光器件(OLED)的功耗,同时又保证显示图像的质量,提出一种基于色调、 饱和度和亮度(HSV,hue,saturation and value)色彩空 间的OLED低功耗方法。通过整合亮度调节(VS)和 饱和度调节(SS)降低显示图像的功耗,应用感兴趣区域(ROI,region of interest) 到图像边界逐级调节技术提升 图像质量,采用平均结构相似度指数(MSSIM,mean structu ral similarity index)对原始输入图像和输出图像在亮度、对比度和结构相似性上进行比 较以评价图像相似程度,达到 保持较高图像质量的同时降低功耗的目的。实验结果表明,图像渐变级数level为15时, 本文提出的亮度与饱和度整合调节(VSI)方法在保持图像的ROI具有80.31%的相似度的同时节省了57.93%的OLED功耗。

    • 高稳定性布里渊环形激光器的研制与性能研究

      2013(10):1884-1888.

      摘要 (1628) HTML (0) PDF 765.28 K (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:研制了一种单频 布里渊激光器,并实验观测了光纤长度以及泵浦功率 等因素对布里渊激光器性能的影响。结果发现,随着光纤长度的减小,布里渊激光器的线宽 在逐渐减小,而输 出光的转换效率先增加再逐渐较小。通过优化选取了光纤长度与泵浦功率,获得了窄线宽单 纵模布里渊激光器。测量结果表明,本文布里渊激光器具有较高的稳定性,激光器的3dB带 宽和差频谱的中心频率在0.1MHz范围内微小波动。

    • 一种高精度解析提取太阳电池参数的新方法

      2013(10):1889-1894.

      摘要 (1535) HTML (0) PDF 860.88 K (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于太阳电池光生电流远大于反向饱和电流、并 联电阻远大于串联电阻以及光生电流 近似等于负的短路电流3个边界条件,结合太阳电池在短路点、开路点和最大功率点处的极值 表述, 提出了一种解析求解太阳电池光生电流、反向饱和电流、理想因子、并联电阻和串联电阻5个电性参 数的方法,并研究了方法的特点。通过与文献实验数据的对比表明,本文方法不仅具有正确 性,而且 适用于各种条件下的各种类型电池;通过实验表明,本文方法具有较高的计算精 度和速度,误差在2%以下,时间小于0.2s。

    • 应用于液体检测的级联长周期光纤光栅的温度减敏封装结构

      2013(10):1895-1899.

      摘要 (1148) HTML (0) PDF 781.92 K (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:研制了一种基于级联长周期光纤光栅对(LPFGP) 用作液体折射率检测的聚合物封装温 度减敏的新型结构。选用负热光系数的OE4110聚合物材料作为封装的 基底材料,封装结构中引入一个特殊的凹槽,方便 待测溶液通过通孔进入。封装后的LPFGP谐振波长温度灵敏度约10pm /℃,而相同参数的未封装的LPFGP的温度灵敏 度为120pm/℃,封装后的LPFGP大大降低了传感器谐振波长对温度变 化的灵敏度。本文的 封装装置融保护和温度补偿功能于一体,特殊的结构设计使之适用于液体折射率的检测。

    • 基于FBG和光频域反射技术的混合式光纤传感网研究

      2013(10):1900-1905.

      摘要 (1914) HTML (0) PDF 1011.40 K (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于光纤Bragg光栅技术和光频域反射(OFDR)技术 ,构建了一个具有分立式传感子层和分布式传感器子层的双层结构混合式光纤传感网络。 在分立式传感子层中,FBG用于实现温度参量的传感;在分 布式传感子层中,采用OFDR方法解调光纤中的瑞利散射信息从而获得分布式的应 变参量。整个传感 网络共用同一个宽光谱可调谐激光光源,分立式子层和分布式子层两者协同工作,实现应变 和温度两个参 量的高精度测量,其中应变分辨率达到0.75με,温度分辨率达到 ±1℃。本文构建的传感网络为构建大容量、 大规模、多参量、高空间分辨率和高测量精度的光纤传感网络提供了一种有益探索。

    • 具有侧面柱状结构的高压LED芯片制备

      2013(10):1906-1916.

      摘要 (1314) HTML (0) PDF 802.74 K (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计制作了一种具有侧面柱状结构的高压发光二极 管(HV-LED)芯片,与未作侧面柱状结构的HV-LED芯片相比, 在正向电流20mA下,其光功率提高了7.6%,而正向电压和波长基 本维持不变。对这两种HV-LED 芯片的电流和电压以及电流和光功率的关系进行研究。封装白光后的测试结果表明,在色温 4500K、 驱动 电流20mA下, 具有侧面柱状结构的HV-LED芯片光效达 125. 6lm/W。在标准测试温度为20℃、正向电流为20mA驱动下,具有侧面柱状结构的HV-LED芯片封装老化测试1000h后,光衰仅为2%。

    • 新型双极性TPABMI的高效率非掺杂蓝色OLED

      2013(10):1917-1917.

      摘要 (1169) HTML (0) PDF 949.71 K (372) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过研究双极性蓝色荧光染料对(4-三苯胺)- 联二苯基-(2-苯基)苯并咪唑(TPABM I)的电致发光(EL)特性,发现TPABMI不仅具有较强的发光特性,同时还具有较强的空 穴/电子传输特性。利用此特性,制备了蓝光器件ITO/NPBX(40nm)/T PABMI(20nm)/ TPBi(20nm)/LiF(0.5nm)/Al(93nm);进而在空穴传输层NPB和发光 层TPABMI之间插入TCTA薄层,并对ITO表面用MoO3进行修饰,制备了结构为ITO/MoO3(10nm)/NPB(80nm)/TCTA(5nm)/TPABMI(20nm)/TPBi(40nm)/Li F(1nm)/Al(100nm) 的蓝色OLED。实验结果表明,器件在16V电压下实现了蓝光发射,发 光波长为464nm,色坐标为 (0.1509,0.143,最大发光亮度为18970cd·m-2,获得最大 发光效率为5.48cd·A-1;器件效率由启亮后6V时的3.53c d·A-1到14V时的3.66cd·A-1比较稳定,从15V时的 3.89cd·A-1到16 V时的5.48cd·A-1有一个很大的提升;器件的色度从启亮到获得最大亮度的过程中比 较稳定。

    • 窄脉宽高重频激光放大器实验研究

      2013(10):1917-1921.

      摘要 (1268) HTML (0) PDF 939.16 K (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了采用一种紧凑型、低成本和角度复用的板条 多通放大器,并对窄脉宽高重复频率种子激光进行多通放大的实验研究。通过使用角度复用 多通结构,可以有效 使用增益介质,光在介质内不走重复路径,相对于走重复路径的偏振复用结构,可减少进入 主振荡器的反 馈,抑制寄生振荡。实验过程中,分别采用直通和内全反射两种入射方式对种子光进行放大 。注入脉宽 为2.5ns、重复频率20kHz、平均功率为0.5W的Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q种子 光,采用内全反射方式进 行三通放大时,得到了3.2W的最大平均功率输出,表明内全反射方 式比直通型方式能更有效地实现光放大、减小热畸变、改善光束质量和提高输出功率。

    • 通过恒包络调制提高相干光OFDM系统的光纤非线性容限

      2013(10):1922-1929.

      摘要 (4405) HTML (0) PDF 1.43 M (310) 评论 (0) 收藏

      摘要:相干光正交频分复用(CO-OFDM)对光纤链路中 的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)具有较强的容忍性,但 是OFDM信号高峰均功率比(PAPR)的特点使其对光纤非线性效应 非常敏感,严重影响了系统传输性能。 本文提出了基于恒包络(CE)调制的方法使得系统中光信号PAPR降低为0dB,从而提高了CO-OFDM系统的非 线性传输性能。仿真结果表明,子载波采用16QAM调制的40Gbit/s单信道CE调制CO -OFDM系统,在经800km无色散补偿、欠色散补偿和周期全色散补偿 标准单模光纤(SSMF)链 路传输后,虽然较传统CO-OFDM存在约1.8dB的代价,但是系统最大 发射光功率分别提高 了6.2、9.3dB。并且,将本文方案应 用 到CO-OFDM和10Gbit/s NRZ-OOK混合传输WDM系统中,信道最大发 射光功率仍获得了5.2dB的提高。因此,本文提出的CE调制方法能有 效地提高CO-OFDM系统在不同传输环境中的光纤非线性容限。

    • >材料
    • 快速热退火温度对纳米晶氢-硅薄膜及其p-n结性能的影响

      2013(10):1930-1935.

      摘要 (1145) HTML (0) PDF 996.45 K (344) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用快速热退火(RTA)对热丝化学气相沉积HWCVD制 备的非晶氢-硅(a-Si:H)薄膜进行晶化处理,并在此基础上制备了 纳米晶氢-硅(nc-Si:H)薄膜p-n结。利用拉曼(Raman)光谱、X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和分光光 度计研究了所制备(nc-Si:H)薄膜的结构、光学性能与退火温度的关系;同时, 研究了不同RTA条 件下制备p-n结的整流特性随温度变化的规律。研究发现,随RTA温度由700℃升高至 1100℃,薄膜的晶化率由46.3%提高到96%,拉曼峰半高宽(FWHM)由19.7cm-1降低至7. 1cm-1。当退火 温度为700℃时,薄膜的XRD谱中只有一个较弱的Si(111)峰;当退火 温度高于900 ℃时,薄膜 的XRD谱中除Si(111)峰外,还出现了Si(220)、Si(311)峰。同时,随退火温度的升高,薄膜 的禁 带宽度由1.68eV升高至2.05eV。由于禁带宽 度的增加,相应的p-n结最高工作温度也由180℃升高至300℃。

    • 沉积预制层衬底温度对CIGS薄膜结构特性的影响

      2013(10):1936-1941.

      摘要 (1456) HTML (0) PDF 894.10 K (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用三步共蒸发工艺在玻璃衬底上制备CIGS薄膜, 研究沉积预制层的衬底温度对CIGS薄膜 结构特性的影响。薄膜的厚度、组份、晶相结构、表观形貌和电学特性分别由台阶仪、X射 线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和霍耳效应测量仪来表征。沉积 预制层的衬底温度 较低(如300℃)时,预制层中Ga含 量较低,容易形成In2Se3相;而衬底温度较高(如400℃) 时,预制层中Ga含量较高,容易形成(In,Ga)2Se3相;原因是Ga2Se3的形成焓(-462.4kJ/mol)比In2Se3的(-360kJ/mol)低,没有In2Se3稳定;In2Se3相比Ga2S e3相更容易稳定存在,尤其是在低温下;当温度较高 时,Ga2Se3相也容易存在,与In2Se3一起形成(In,Ga)2Se3固溶体。而且,衬 底温度较高(如400℃)时,沉积 的CIGS薄膜中的Ga含量比其它两种衬底温度下沉积的薄膜都高,薄膜粗糙度较小,迁移率和 载流子浓度都比较大,电阻率较小。

    • Cd掺杂ZnO薄膜的光致发光性能研究

      2013(10):1942-1947.

      摘要 (1388) HTML (0) PDF 1.08 M (314) 评论 (0) 收藏

      摘要:三元半导体Cd掺杂ZnO薄膜通过脉冲激光法沉积 在石英玻璃基底上,Gd含量x从0增加到0.23。X射线衍射(XRD)图谱表明,所有Zn1-xCd xO薄膜都具有c轴取向的六方纤锌矿结构,而且c轴 晶格常数随着 x的增加而增加。原子力显微镜(AFM)观察到,随着x的增加,Zn1-xCdxO 薄膜的晶粒尺寸逐渐减小。光致发光(PL)和透过率 测量都证实,随着x的增加,薄膜的禁带宽度Eg从3.27eV降低到了2.78eV,同时导致了PL峰半高 宽(FWHM)的变大。PL峰迁移到了可见光范围内,使得Zn1-xCdxO薄膜可以应用在可见光发光二极管及其它高效率的光电 子器件。

    • 激光波长对非晶硅薄膜晶化效果的影响

      2013(10):1948-1952.

      摘要 (1223) HTML (0) PDF 866.96 K (397) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究波长对连续激光晶化非晶硅(a-Si) 薄膜过程的影响,利用连续Ar+-Kr+激光对a-Si薄膜晶 化,在5ms固定照射时间下,改变激光波长,采用拉曼光谱测试技术和场发射扫描电子显微 镜(SEM)研究在不同 激光功率密度下薄膜晶化后的特性。结果表明,a-Si薄膜的晶化阈值随着波长的 增大而增大,当波长为 458nm时薄膜晶化阈值为13.2kW/cm2,波长 为647nm时,晶化阈值为19.2kW/cm2;在激光功率密度范 围为0~27.1kW/cm2内,薄膜的最大晶化率受波长的影响相对较小 ,但总体也随着波长的增大而呈增大 趋势,当波长为647nm时,在激光功率密度26.5kW/cm2处,晶化率达到最大值75.85%。

    • 衬底退火温度对ZnO纳米结构形貌和发光特性的影响

      2013(10):1953-1959.

      摘要 (1529) HTML (0) PDF 1.24 M (366) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用热蒸发Zn粉的方法,在Au/掺铝氧化锌(AZO) /石英衬底上生长ZnO纳米结构。为了研究不同 温度退火后的衬底对生长的ZnO纳米结构的影响,Au/AZO/石英衬底在生长纳米结构前分别在 300、500和700℃真空下退火。Au/AZO/石英衬底的表面形貌用原子力显微镜(AFM)观测 。ZnO纳米结构的微结构、形貌和 光学性能分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光 谱仪进行测量。结果表明,在未退火和300 ℃ 退火衬底上生长了大量的ZnO纳米棒,而在500℃退火衬底上沉积了大量ZnO纳米颗粒。单晶结构 的纳米棒的平均直径分别约50nm,其 生长机制为蒸气-液体-固体(VLS)生长机制。荧光光谱显示所有的样品 都存在紫外发光峰和深能级发射带,随着退火温度的升高,生长的纳米结构的紫外发光峰相 对强度增强,而深能级发射强度减弱。

    • >测量·检测
    • 用于真空在线测量的离轴非球面结构反射差分光谱仪设计与实现

      2013(10):1960-1966.

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 1.12 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于旋转补偿器的反射差分光谱(RC-RDS)技术是 具有亚单层光学灵敏度的高精度表面表征方法,其全光谱快 速测量性能,特别适合在线检测。为满足真空在线测量的应用需求,综合考虑使用空间、工 作距离、光束 直径、光谱宽度和通光率等限制因素,提出了基于离轴抛物(OAP)反射镜的光学测头设 计方案,构建的测试样机 实现了有效工作距离大于50cm、光斑直径小于6.5mm和光谱范围涵盖280~825nm等性能。实验研究了超高 真空环境Cu(110) 样品在退火处理中的RDS,仪器详细记录了信号随温度的演 变过 程,测量精度优于3×10-4,表明新方案满足真空环境下表面 高灵敏光学测试的需求。

    • 基于二维经验模态分解的三维面形测量

      2013(10):1967-1971.

      摘要 (1491) HTML (0) PDF 1.05 M (315) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用结构光投影的三维面形测量,为了得到包含待 测物体高度信息的基频成分,变形条纹图中通常含有随机噪声和背景信息需要去除。提出一 种基于二维经验模态分解(2D-EMD)的三维面形测量方法。2D-EMD用于去除低频背景分量 并抑制噪声影响,再结合二维希尔伯特变换提取三维面形的相位信息,最后根据相位与高度 的映射关系得到被测物体的三维形貌。2D-EMD采用完全的二维分析方法,考虑了条纹图行 与行之间的相关性,能有效提取任意方向条 纹图中的调制相位。由于不需要像聚合EMD(EEMD)反复添加噪声再分解的去噪过程,缩短了 数据的处理时间。计算机仿真结果表明,与傅里叶变换轮廓术(FTP)相比,较大陡跳误差从 -40mm降到了-1~1mm。实验结果也证明了 本文方法的有效性。

    • 基于高光谱技术的长枣内外品质同时检测

      2013(10):1972-1976.

      摘要 (1484) HTML (0) PDF 855.47 K (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用近红外高光谱成像技术,对长枣表面轻微损伤 和果肉硬度进行无损检测。在970~ 1630nm波 长范围内对高光谱图像数据进行主成分分析(PCA),得到第3主成分图像最适合检测长枣表面 损伤。波段比(BR)算法中, 选取1387nm和1 229nm两个波段的图像进行比值运算, 采用 1455nm单波 段图像构建掩膜作用于比值图像, 最后对图像进行阈值分割和形态学变换完成损伤区域的特征提取。BR算法检测长枣轻微损 伤的准确率达 到91.5%。对反射光谱进行多元散射校正(MSC)后与长枣果肉硬度值进 行回归分析,选择相关系数较大的5个特 征波长作为BP神经网络输 入,建立果肉硬度预测模型。预测集相关系数R和均 方根误差(RMSEP)分别为0.904和15.163。研究结果表明,利用高光谱成像技术可以实现长枣内外品质同时检 测。

    • 圆柱型大型件热态在线检测方法的设计

      2013(10):1977-1983.

      摘要 (1187) HTML (0) PDF 1.12 M (294) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大型圆柱锻件热态在线检测的难题,提出了 一套双目系统结合移动装置的检测方法,论 证了其测量原理。对传统双目系统做了优化设计,即用线绿激光源在锻件表面产生清晰光条 纹图像,用高 分辨率左右相机采集;在相机镜头前装500nm滤波片以消除高温辐射 影响且不影响图像轮廓采集;将双目 系统置于导轨上,并整体安装在移动车上,用另一点绿激光源标记转站标志点以衔接测量区 域,用全站仪 实时跟踪左相机位置以简化坐标转换,解决了双目视觉法测量范围小的问题。对双目系统 空间点三维重 建公式做了数学推导修正,将其应用于Φ2×10m圆柱件,结果表明,误差小于1‰。

    • 基于大频差双频激光的发动机叶尖间隙测量技术

      2013(10):1984-1988.

      摘要 (1379) HTML (0) PDF 729.26 K (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对发动机叶尖间隙测量的复杂应用环境和高精度 要求,设计了基于大频差双频激光的叶尖间隙测量方案和系统。 依据相位法激光测距原理,选用大频差双频激光获得高频调制信号,采用光纤传输,设计了 高频弱光信号处理系统,采用全 相位傅里叶变换得到测量光路和参考光路的相位差,进而反算间隙。测量模型分析表明,系 统的精度主要由鉴相精度和测 尺精度决定,而与叶片、电磁干扰等大部分环境因素无关,可实现静态、动态标定和测量。 解决了非接触高速旋转叶片叶尖 间隙测量中无法动态标定和恶劣环境下众多噪声干扰等问题。系统测距精度为34.26μm,相位差标准差为0.257 。

    • 基于小孔阵列的并行激光共焦显微检测技术研究

      2013(10):1989-1994.

      摘要 (1079) HTML (0) PDF 1.10 M (326) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对微纳加工工件进行三维形貌测量,建立了 基于小孔阵列的并行激光共聚焦显微检测系统。利用自行研发的三波长皮秒脉冲激光 加工机在面积为1cm2的铜箔上制备100×100的小孔阵列,以实现 并行分光,小孔的平 均直径为43.6μm,间距为100μm。利用小 孔阵列系统,分别对镀 膜平板和螺钉进行了三维测量。实验结果表明,在轴向平移台步距为1μm的条件下,本文 系统能对待测样品 实现轴向分辨率为1μm、横向分辨率为20μm的三维扫描并重构出 样品形貌。本文共焦显微检测方法能大大提 高共焦扫描速度,能很好满足一般工业检测需求,本文为并行共焦探测技术提供了一条新 的研究和运用方法。

    • >多媒体通信
    • 一种基于立体视觉显著性的多视点视频比特分配方法

      2013(10):1995-2001.

      摘要 (1718) HTML (0) PDF 1.27 M (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多视点立体视频压缩编码,提出了一种基于立 体视觉显著性的比 特分配方法。研究综合利用多视点立体视频数据中场景的运动、深度以及深度边缘信息提取 人眼感兴趣区 域(ROI)的方法;然后根据ROI的划分结果优化区域比特分配。实验结果表 明,本文提出的算法能有效提 高ROI区域的编码性能,同时整体视频的率失真性能有一定程度的提高。

    • 基于运动和视差信息的立体视频质量客观评价

      2013(10):2002-2009.

      摘要 (1826) HTML (0) PDF 1.52 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:在研究人类 立体视觉特性及现有立体图像/视频质量评价算法的基础上,提出了一种基于运动信息和视 差信息的立 体视频质量的客观评价方法。方法包括视频质量评价(VQA)和视频立体感评价(VSSA)两个指 标,其中VQA的估计基于梯度的结构相似度(GSSIM) 算法,并充分考虑了帧内的亮度信息和结构信息、帧间运动信息以及人眼的感知特性对视频 质量的影响, 特别是根据人类的视觉特性,对左右视点的质量赋予了不同的权重;VSSA的估计 是通过计算参考 视频的绝对差值图和降质视频的绝对差值图之间的峰值信噪比(PSNR)而得到。实验结果表明,本文方法对基于H.264 编码的失真视频的评价结果与主观测试有较高的一致性,很好地体现人眼的视觉特性。

    • >信息安全
    • 基于三直方图平移和互补嵌入的可逆信息隐藏

      2013(10):2010-2016.

      摘要 (1807) HTML (0) PDF 797.43 K (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高嵌入算法的整体性能,提出一种基于三 差值直方图平移和互补嵌入的彩色 图像可逆信息 隐藏算法。利用色彩分量之间的相关性以及预测误差之间的关系减小差值,以增加差值直方 图的峰值。采 用三差值直方图平移和双重嵌入方法提高嵌入容量,两次嵌入过程中像素值沿相反方向扩展 ,部分像素值 扩展量相互抵消。选择两种不同的预测方向计算预测误差,以增加扩展量抵消的机会,解决 双重嵌入时图 像质量严重下降的难点问题。实验结果表明,本文算法在保证图像质量的同时大幅提高嵌入 容量,算法的整体性能优于其它同类算法。

    • >模式识别
    • 基于粒子滤波的空-地目标跟踪算法

      2013(10):2017-2023.

      摘要 (1255) HTML (0) PDF 1.24 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对空-地目标跟踪中目标大幅度变速运动而引 起的跟踪失败问题,基于Kristan等人提出的双步(TS)动态模型框架,对空-地目标跟 踪中目标运动特点进行分析与建模,改进TS模型中 的保守模型以适应加速运动,提出适于描述大幅度变速运动的加速度双步(TSA)动态模型作 为粒子滤波(PF)跟踪算法的动态模 型,实现对粒子状态的精确预测,进而达到使用较少粒子即可对目标鲁棒跟踪的目的。对空 -地目标跟踪的测试视频进行测 试,结果表明,本文算法可对大幅度变速运动目标稳定跟踪,正确跟踪率为92%,对目标 尺寸约为25pixel×30pixel时的处理帧率为29frame/s。本文算法具有较好的鲁棒性与实时性。

    • >图像和信息处理
    • 基于正则化稀疏表示的图像超分辨率算法

      2013(10):2024-2030.

      摘要 (1795) HTML (0) PDF 1.03 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了从单幅低分辨率(LR)图像恢复出高分辨率(H R)图像,提出了一种应用正则化稀疏表示和基于机器学习 的超分辨率(SR)图像恢复算法。构造了一种基于稀疏表示的SR凸变模型,为了提高 恢复效果,针对模型 提出了两种稀疏正则化约束条件,一是将分类效果更好的图表拉普拉斯作为正则化约束条件 ,从而找到与 输入LR图像块在结构上最接近的学习样本;另一种是针对冗余的学习样本进行约 束,保证了图像边 缘的锐利。将输入的每一块LR图像应用正则化稀疏表示,经过学习得到与之对应的HR图像块 , 最终得到整幅HR图像。试验结果表明,算法恢复出的HR图像峰值信噪比(PSNR )值较双三次插值算法最高提升约2dB,主观目视清晰、边缘锐利。

    • 基于Contourlet域HMT似然概率的图像融合方法

      2013(10):2031-2037.

      摘要 (1142) HTML (0) PDF 947.21 K (344) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的基于Contourlet变换的图像融合方法大都 忽略了Contourlet系数之间 的相关性,导致特征信息的丢失。本文根据隐马尔可夫树(HMT)模型的两种状态和 3组概率确定能有效捕获尺度间、尺度内的Contourlet系数特性的似然概率,设计了图像融 合规则。实验结果表明,Contourlet域HMT模型应用于图像融合领域,能充分挖掘数据之间 的相关性,为融合图像提取更全面、准确的特征纹理信息。

    • 基于各向异性脉冲耦合神经网络模型的光照补偿

      2013(10):2038-2046.

      摘要 (910) HTML (0) PDF 1.37 M (305) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对低照度非均匀光照图像,为了解决传统脉冲 耦合神经网络(PCNN)模型在光照补偿中出现的灰化现 象和阴影部分光照补偿不足的问题,提出了基于各向异性PCNN(anisotro pic-PCNN)模型的光照补偿 算法。首先,分析了图像的统计特性,进而根据PCNN模型神经元的点火特性,讨 论了连接权值矩阵W、M 的取值对自动波的波面阵和波的传播方向的影响;然后,基于Weickert的扩散 率函数,对连接权值矩阵W、M 重新赋值,设计了各向异性PCNN模型;最后,给出了各向异性PCNN模型 的输出与补偿后图像之间的简化非 线性映射函数。仿真结果表明,本文模型可以有效地进行图像的整体和局部动态范围的调整 ,使图像中阴影区域的细 节信息得到充分展现,消除传统PCNN模型引起的灰化现象。对低照度非均匀光照的图像的光 照补偿具有一定的普遍适用性。

    • 基于粒子群优化聚类的高光谱图像异常目标检测

      2013(10):2047-2054.

      摘要 (1688) HTML (0) PDF 1.04 M (312) 评论 (0) 收藏

      摘要:高光谱图像的高维特性增加了图像的信息量,但 是同时也带来了“维数灾难”问题 。在高光谱图像异常目标检测 过程中,如何更好降低维数,去除波段冗余性和最大程度抑制背景干扰成为亟需要解决的 问题。针对此,本文提出了基于粒子群 优化(PSO)聚类的高光谱图像异常目标检测算法。算法首先利用粒子群方法对传统的k-均 值聚类进行优化,在不改变高光谱图像 波段特征的基础上用新的聚类方法对图像进行了波段子集类划分,使得具有相似特性的波段 归为一类;然后,通过主成分分析(PCA)变换使 得聚类后的图像数据中含有的异常目标变得突出,同时抑制背景干扰;最后,提取各子集主 成分中含有最大四阶累积量值的波 段,构成最优波段子集,并与核RX算法结合进行异常检测。利用真实的AVIRIS高光谱图像对 算法进行仿真,结果表明,算法检测精度高,虚警率低。