摘要:由于光在光纤中传输受到色散的作用以及光纤参量 放大器(FOPA)的不理想均会导致光信号在传输过程中的畸 变,从而影响光传输系统的误码率(BER)性能。为了减小高 非线性光纤(HNLF)和泵浦的影响,本文通过采用由最小环长 最大化算法构造的QC-LDPC码作为基于FOPA的40Gbit/s非归零差分 移相键控(NRZ-DPSK)调制光通信系统的前 向纠错码来降低系统的BER,从而达到提高整个通信系统性能 的目的。仿真结果表明,在10km传输光 纤条件下,相同码长不同码率的QC-LDPC码可以使BER达到10－11数量级；在相同码型和不同传输光纤 长度的条件下,BER也可以达到10－11数量级。利用最小环长最大化算法构造的QC-LDPC码可以纠正通 信光在传输中受到光纤色散以及FOPA中HNLF和泵浦抖动引起的相位失配 而导致的误码,从而达到了提高通信质量的目的。

摘要:为了设计研制基于载流子色散效应的Si基光子器件 ,本文针对Si基光子器件的电学结构,利用Silvaco的器件仿真工具Atlas,并根据 载流子色散理论, 结合有限差分(FD)法,建立了基于p-i-n结的电学结构模型。 同时,为了提高模型的实 际应用水平,采用0.18μm CMOS工艺线制作Si基马赫-曾德尔调制器(MZM), 并进行相应的实验验证与分析。本文工作将为从物理层面上优化Si基光子器件设计提供帮助 。

摘要:设计了一种基于莫尔 条纹的光纤惯性式振动传感器,通过光栅对(grating pair)的相对运动产生莫尔条纹实现振 动位移的感知,由4路光纤作 为信号的传输通道将莫尔条纹信息传输至信号处理电路。详细讨论了莫尔条纹与振动信号的 关系,经信号 处理电路以及莫尔条纹细分、方向辨别算法,将莫尔条纹信号转换成振动位移和方向。通过 幅频特性补偿 电路对低频段进行补偿,实现平坦的宽频带频率响应。实验结果表明,传感器的谐振频率为 5.35Hz,通过 补偿后下降至0.05Hz；在0.1～1000Hz频率响应范围内,起伏小于0.011mm。

摘要:针对双弹光调制器(PEM)中各调制器本征频率差异 及其随温度变化造成的调制效率降低问题,提出 了基于中心频率控制的解决方案。首先,建立了PEM机械特性等效电路,分析了驱 动电压、驱 动频率和谐振频率的动态耦合关系,确定了大光程差条件下驱动信号加载方法;其次,结合 不同谐振 频率PEM的幅频、相频特性曲线,提出了基于中心频率的双PEM控制方法;最后,采用 数字频率合成(DDS)技术和数字锁相环(DPLL)技术对双PEM进行驱动及谐振频率漂移跟踪,使 各PE M处于同频同相状态。实验结果表明,本文控制方法能够使双PEM调制光程差达 到单个PEM的2倍,达到1080μm。

摘要:基于IBM 0.18μm SiGe Bi CMOS标准工艺设计实现了一种高速、低功耗的光接收机前端模拟电 路。接收机芯片包括调节型共源共栅 (RGC) 跨阻放大器(TIA)、四级限幅放大器(LA)和 输出缓冲 电路(buffer)。采用高跨导SiGe异质结双极晶体管(HBT)作为输入级的RGC TIA有效隔离了 探测器结电容和输入寄生电容的影响,更好地拓展了光接收机的带宽。仿真结果表明,在1.8V电源电 压供电下,驱动50Ω电阻和10pF电容负载时 ,光接收机前端的跨阻增益为76.67dB带宽为2.1GHz 。 测试结果表明,光接收机前端电路的－3dB带宽为1.2GHz,跨阻增 益为72.2dB,在误码率(BER)为10－9的条件 下,光接收机实现了1.5Gbit/s的数据传输速率。在1. 8V电源电压 下,芯片功耗仅为44mW,芯片总面积为800 μm×370μm。

摘要:以mCP为主体发光材料,蓝绿色磷光染料BGIr1作 为掺杂剂,制备了6种不同BGIr1掺杂量的蓝绿色磷光有机电致发光器件(OLED),研究了不 同掺杂量对蓝绿色磷光OLED器件发光特性的影 响。制得器件的结构为ITO/MoO₃(20nm)/NPB(40nm)/mCP:BGIr1(x%,30nm)/BCP(10nm)/Alq₃(20 nm)/LiF/Al(100nm),其中x%为发光层中磷光染料BGIr1的掺杂量(质量分数)。结果表明,BGIr1掺杂量 为18%时,获得器件的发光性能最佳。18% BGIr 1掺杂器件在488nm和 512nm处获得两个主发射峰,当电 流密度为26.5mA/cm²时,获得最大发光效率为6.2cd/A；在15V驱动电压下,获得最大亮度为6970cd/cm², CIE坐标为(0.17,0.31)。这说明,BGI r1掺杂改善了器件的发光亮度和色纯度,提高了器件的发光效率。

摘要:为了发展低成本、大面积和高性能光电二极管,采用简单的化学浴沉积方法,在氧化铟锡(I TO) 玻璃基底上生长良好取向的ZnO纳米线阵列(ZNWA),然后在生长的ZNWA上旋涂规整的聚3-己 基噻吩(P3HT)层,形成结构为ITO/ZNWA/P3HT/Ag的光电二极管。系统研究了此光电二极管在 暗态和在太阳模拟器的光照下的电流-电压 (I-V)特性。实验结果表明,器件在暗态和光照下都表现出良好 的二极管特性。暗态下,在偏压±2V处的整流 率为3211, 理想因子为1.8、低开启电压为0.5V和反偏饱和电流为1．13×10－7 A。在20mW/cm²光照下,在偏压±2V处的整流率为39.1、开启电压为0.3V。器件中产生了大量的光生载流子,根据器件的能级结构图和光生载流子的 输运过程对此光电二极管的光响应机理进行了解释。

摘要:利用磁控溅射方法成功制备了Si/NiO异质pn结。实 验表明,退火温度升到400℃时,Si/NiO异 质结呈现一定的整流特性；600℃退火的Si/NiO异质结呈现很好的整 流特性,正向开启 电压达到3.5VV时出现漏电流。这可 能是因为600℃退火后,样品结晶转好,应力 释放,缺陷减少,从而改善了样品的整流特性。这一结果得到了X射线衍射(XRD)、原子显微 镜(AFM)和紫外(UV)结果的充分支持。

摘要:实验制备了ITO/V₂O₅/Rubrene/C₇₀:Rub rene/C₇₀/BCP/Al的PIN结构有机太阳能电池(OSC),其中 Rubrene、Rubrene:C₇₀和C₇₀分别作为P、I和N层。通过改变I层厚度,研究了I 层对OSC性能的影响及作用机理。实验显示,I层厚为5nm时器件的功率转换效率η达到最大值为1.580%,同时 获得了较大的短路电流密度Jsc为4.365mA· cm－2；相对PN结构器件,功率转化效率η短路电流密度Jsc和填充因子FF分别提 高了40.3%、29.7%和8.2%。我们认为,I层中激子分离效率的提高导 致了器件性能的改善。

摘要:提出了一种基于偏振模色散(PMD)模 拟器加偏振片的带内检测光信噪比(OSNR)的方法,理论分析了检测方 法的工作原理,证明了方法不受光纤链路色散和PMD的影响,并且与信号偏振态 、调制格式及传输 速率无关。测试结果表明:在9dB到34dB的测量范围 内,本文检测方 法的测量误差在0.5dB内；在1dB的测量误差范围内,对偏振相关损 耗(PDL)的容忍范围为1dB。

摘要:在对目前普遍采用的非二进制低密度奇偶校验(NB -LDPC)码校验矩阵的准循环构造方法进行深入研究的基础上,提出了一种基于有限域的NB -LDPC码的立体构造方法,在构建基于有限域的基础矩阵后,运用立体扩展的方式构成循环 子矩阵,最终构造出具备准循环特性的非二进制校验矩阵。 通过对采用立体构造法构造的NB-LDPC码的性能仿真发现,与基于GF(2⁹)的 RS(511,5)相比,本文 构造的NB-LDPC码在误比特率(BER)为10－7时可 以增加3.3 dB的净编码增益(NCG)；在BER为 10－6时,本文构造的LDPC码与采用传统准循环方式构造的二 进制LDPC码、随机构造 的二进制LDPC码、基于有限域构造的32进制准循环LDPC码和基于欧式 几何构造的64进制的循 环LDPC码比较,分别多获得了0.56、0.56、0.03dB的NCG。通过对本文 构造的NB-LDPC码性能仿真发现,这类具有高度结构化的NB-LDPC码不仅具备 准循环特性,有利于硬件实现,同时在中短码长情况时展现出较好的纠错性能。

摘要:提出了一种新型的基于双偏振调制器(Polm)实现相位编码的方法,不仅可以保证 编码信号180°相移,而且可以实现微波编码信号的宽带可调谐。当微波信号加载到第1个Polm时, 从第 1个Polm输出的信号是两路偏振垂直、相位互补的信号；该信号经过带通滤波器(BPF)滤除下 边带, 只留下两路偏振正交的载波和上边带,再调谐偏振控制器(PC),使得两路正交的信号进入 到第2个Polm里,这时第2个Polm起着光开关的作用；根据加载的射频信号的幅度不同,经过 检偏器(Pol)检偏, 可以分别实现两路不同的偏振信号输出,由于两路上边带的相位是互补的,最终可以实现 可调谐相位编码信号的产生。

摘要:为了得到高倍频的微波信号,实现获得了一种基于 外调制技术与级联光纤环微波光 子滤波器(FRMPF,fiber ring microwave photonic filters)的新型倍频微波信号光学产生 技术。利用外调制的方法,采用大功率信号驱动马赫曾德尔 调制器(MZM)得到了高阶谐波信号,再利用级联的FRMPF进行选频。理论计算与实验测试了FR MPF的滤波特性。通过调节每个FRMPF的环长,利用第1个FRMPF将基频信号与三阶谐波滤除 ,再通过第2个FRMPF将二阶谐波滤除,最终得到四倍频信号。 研究结果表明,利用频率为2.018GHz 的信号驱动MZM, 得到了 频率为8.073GHz的四倍频信号,信噪比(SNR)大于13dB。

摘要:根据磁光非线性光纤中导波光脉冲的四波混频(FWM )耦合模方程,数值计算了施加不同磁场时相同偏振和 接近正交偏振线偏光入射两种情况下的FWM功率传递函数(PTF),并实验测试了相 应的再生光功率最 大和最小两种起始状态下光纤磁光效应对FWM PTF的影响,实验结果与理论曲线基本 吻合。研究表明, 对光纤施加适当的磁场,有助于提升再生器的消光比性能；在接近正交偏振线偏光入射时, 再生闲频光功率随磁场的变化最为敏感。

摘要:针对微波/光混合链路中继卫星系统多资源约束 下的多目标综合调度问题,分析了微波与激光混 合链路的主要特点和影响因素,建立了混合链路资源调度多目标约束规划模型；将小生境技 术引入遗传 算法,并设计了基于精英保留的选择机制和自适应的交叉、变异算子,提出了一种改进的小 生境遗传算 法对模型进行求解。所提算法可有效避免遗传算法局部优化能力差及容易陷入局部最优等缺 陷,同时能够 防止最优解的丢失,解决了混合链路多资源约束下的多目标综合调度问题。仿真结果表明 ,相对与传统 的遗传算法,本文算法在保持种群多样性和求解全局最优解方面具有优势,有效解决微波/ 激光混合链路中继卫星系统的多目标综合调度问题。

摘要:为了改善离散多音调制(DMT)点对点可见光通 信(VLC)性能,首先给出了 DMT技术原理并建立了实验装置,进而研究了16-相位键控(16-PSK)DMT信号直 流偏压和探测器偏置电阻对VLC信道非线性失真的影响。为了使VLC信道工作于良好的线 性区,优化得到了不同通信距离下系统的最佳直流偏压和探测器偏置电阻。在VLC信道响 应存在非线性失真和调节系统参数使其工作于线性区两种情况下,在0.2Mbit/s数据传输速 率下分别开展了通信实验,并测试了系统在不同通信距离处的误码率(BER )。结果显示,BER可 由未做参数优化时的10－1量级降至10－3量级；且在20~90cm通信距离范围内 BER几乎恒 定,表明系统稳定性也得到了明显改善。本文的实验测试和分析结果为进一步优化系统参数 及改进通信性能提供了数据依据。

摘要:为了得到发光效率较好的长波长红色荧光粉,采用 高温固相法成功地合成了适合紫外激发的红色荧光粉 Ca0.5－xSr0.5MoO₄:xSm³⁺,研究了其晶体结构和发 光性质。X射线衍射(XRD)测量结果显示,制备的样品为纯相Ca0.5Sr0.5MoO₄晶体。其激发 光谱包括一个宽带峰和一系列尖峰,通过不同波长激发的发射谱和与Ca0. 5－xSr0.5MoO₄:xEu³⁺的发射 谱比较分析得出激 发宽带为最有效激发带,归属于Mo⁶⁺－O2－的电荷迁移跃迁。在275nm的激发 下,发射峰由峰值为564nm(⁴G5/2→⁶H 5/2)、 606nm(4G5/2→⁶H7/2) 、647nm (⁴G5/2→⁶H9/2)、707nm(4G5/2→⁶H11/2)的4个峰组成,最大发射 峰位于647nm处,呈现红光 发射。Sm³⁺掺杂高于6%时Ca0.5－xSr0.5Mo O₄:xSm³⁺出现浓度猝灭,分析表明,其猝灭机 理是最邻近离子间的能量传递。同时,添加电荷补偿剂可增强材料的发射强度,以添加Na +的效果最明显。

摘要:采用传统熔融淬冷法制备了系列Er³⁺/Tm 3+/Yb³⁺共掺复合Ag纳米颗粒的铋锗酸盐玻璃样品。从吸收光谱中 确定了Ag纳米颗粒表面等离子体共振(SPR)峰位于545nm附近；透射 电镜(TEM)图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸 约为6～18nm。研究了纳米Ag含量对Er3＋/Tm3＋ 共掺复合Ag纳米颗粒铋锗酸盐玻璃上转换发光特性的影响,结果表 明,Tm³⁺离子472nm处的上转换蓝光、Er³⁺离子525nm处的上转换绿光、543nm处的上转换 绿光和661nm处的上转换红光发光强度在AgCl含量的质量百分数为 1%时达到最大值,与未掺杂AgCl的基质玻璃相比,分别提高了约3.2、3.8、5.4倍。

摘要:以纯度为99.95%、Al₂O₃为2wt.%的 ZnO-Al₂O₃金属氧化物为溅射靶材,采用射频(RF)磁控溅射的方法,在玻璃衬 底上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜,研究其场发射特性和导电性能,并分析了不同的退火温度 对AZO薄膜的形貌、导 电及场发射性能的影响。采用原子力显微镜(AFM)及X射线衍射(XRD)对AZO薄膜表面 形貌与结晶特性 进行测试的结果表明,随着退火温度的升高,AZO薄膜的表面粗糙度随之增大,AZO薄膜的结 晶度变好；场发射 性能研究的结果表明,AZO薄膜的开启电场随着退火温度增加呈先减小后增大的趋势,当 退火温度为300℃时, AZO薄膜样品粗糙度最大,场发射性能最好,开启场强为2.8V/μm, 发光均匀性较好,亮度达到650cd/m²,导电 性能最好,电阻率为5.42×10－4 Ω·cm。

摘要:结合多层结构模型以及柯西色散公式,给出一种 由透射谱提取微晶硅锗(μc-Si1－xGex :H)薄膜光学常数的Matlab方法。 与Swanepeol方法、PUMA(pointwise unconstrained minimization approach)方法相比,Ma tlab法通过透射率极值的位置而 非幅值计算折射率,能够避免幅值大小偏差所造成的影响,得到更准确的光学常数,拟合 精度能提高1个数量级。计算所 得不同Ge含量的光学常数表明,μc-Si1－xGe x:H在整个波长范围内有更高的吸收系数和折射率,并且二者 随Ge含量增加而增加。由 ASA(advanced semiconductor analysis)进一步计算表明,相对于μc-Si:H电池,当 本征吸收层较薄时相同厚度的μc-Si1－xGe x:H 电池从400nm开始即能表现出更高的量子效率(QE)响应,当本征吸收层较厚时相同厚度的 μc-Si1－xGe x:H电池在近红外区域的QE 响应依然优势明显。并且,在获得相同电流密度的情况下, μc-Si1－xGe x:H电池能够明显降低 本征吸收层厚度,因而能够有效降低Si基薄膜太阳电池的制造成本。

摘要:采用传统高温固相反应法,合成了Ba3－xSi 6O₁₂N₂:xEu²⁺系列荧光粉。X射线衍射(XRD)图谱 分析表明,所有的样品均生成了 Ba₃Si₆O₁₂N₂纯相。激发光谱表明,样品在紫外到蓝光(250～470nm)范围内都可以被有效激发,当激发波长为358nm 时,发射 光谱是Eu²⁺典型的宽带发射,发射峰在495nm附近,属于^4f₇→^4f₆^5d₁能级之间的跃迁,半峰宽覆盖青绿光范围(480～557nm)。 研究了Eu²⁺掺杂浓度对发光性能的影响。结果表明,随着Eu²⁺掺杂量的逐渐增 加 ,发光强度逐渐增大,当x=0.15时,发射 强度达到最大,所对应的发射光谱波峰的波长最小(492nm)；当Eu ²⁺的掺杂量继续增加时,发光强度开始减弱,这是由于Eu²⁺间距逐渐减小,非 辐射跃迁几率增加而发生浓度猝灭现象；不同浓度的样品的发光强度 与波长呈相反变化趋势,这与斯托 克斯(Stokes)定律是相符合的。研究结果表明,所合成的Ba₃Si₆O₁₂N 2:Eu²⁺新型绿色荧光粉适合在白光LED中应用。

摘要:提出了一种新颖的基于腐蚀型多模光纤(MMF)级联 的干涉型光纤传感器。在芯径为50μm的MMF1左侧熔接一段被腐蚀的芯径为105μm的大芯径MMF2构成传感区域。 实验中,MMF2的包 层采用HF溶液腐蚀的方法去除。由于纤芯失配,两段MMF内部均产生多种纤 芯模式,它们 之间相互干涉,随之产生一系列具有不同灵敏特性的干涉峰。利用干涉谱中不同波谷对温度 和液位的灵敏 度差异,实现对温度和液位的同时测量。测得3个波谷的温度灵敏度分别为0.066nm/℃、0.139nm/℃和 0.031nm/℃；通过对水和盐水的液位进行实验对比发现,传感器对盐水的液 位灵敏度较高,测得液位灵敏 度最高可达－1.251nm/mm。实验表明,本文传感系统成本低、结构 简单,可用于温度和液位的同时测量,在石油开采、生物制药等方面具有潜在的应用价值。

摘要:提出了一种基于光子混频的光子学微波频率测量 方法。方法采用可调微波延时线控制射频(RF)通道与光通道之间延时,利用两个级联马赫曾 德调制器(MZM)进行 光子混频,进而建立微波频率与直流光功率之间关系。通过仿真与分析,合理 设计RF通道与光通道之间 延时,优化了系统频率测量范围。仿真结果表明,光通道延时与RF通道1的延时 差Δτ₁选取在15ps附近,两个RF通 道之间延时差Δτ选择在20ps附近时,对于 1～6GHz范围的频率测量较为合适。实验中,采用矢量网络分析仪对延时进行 测量, 得到Δτ₁为17.7ps,Δτ为16. 9ps。测试结果表明,在1～6GHz频率下,系统测量精 度在±0.2GHz以内。系统的测量误差主要来自于矢量网络分析仪对 相位测量的不 确定度,以及激光器输出光功率的波动,通过采取相应的措施可以提高系统测量 精度。本文方法为微波频率测量提供了一种低成本光子学解决手段。

摘要:提出了一种利用光闪烁技术监测工业管道烟 气排放的方法,在实际应用中具 有适应范围广、结构灵活和测量准确等特点。利用开源流体模拟软件 OpenFOAM对圆直管道内的流体进行了数值分析,构造网格数为526240,基于图形处理器(GPU )的高性能计算平台对流体的数值仿真 进行了并行加速,取得了3.493倍的加速比。描述了光闪烁法测量烟 气流速、流量的步骤,对实验室的模拟烟道内的烟气流 速和流量进行了测量,并与皮托管所测得的数据进行对比,得到了较为一致的结果。

摘要:利用近红外(NIR)高光谱(900～1700nm)成像技术对灵武长枣含水 量的无损检测进行了研究。通过900～1700nm 高 光谱成像系统采集了128个长枣图像,对原始光谱与Savitzky-Golay 平滑处理后的光谱反 射率R曲线、吸收率A曲线和Kubelka-Munk函数(KM )等曲线的偏最小二乘回归(PLSR)模型进行对比分析；采 用PLSR的加权β系数分别提取不同光谱参数下的特征波长,建立R-PLSR、A-PLSR和KM-PLSR的长 枣 含水量预测模型。结果表明,采用原始光谱建立的PLSR模型优于Savitzky-Golay平滑的PLS R模 型；原始光谱的特征波长建立的PLSR模型优于全波段的PLSR模型,特征波长建立的KM-PLSR模型优于R- PLSR、A-PLSR模型,决定系数(R²)和预测均 方根误差(RMSEP)分别为0.793、1.828。这表明,NIR 高光谱成像技 术提取特征波长进行长枣水分检测是可行的,同时也为今后长枣品质在线检测提供了理论依 据。

摘要:钢轨踏面与车轮之间的滚动接触疲劳形成的大量表 面缺陷严重危害着铁路行车安全,传统的无 损检测(NDT)方法已不能适应铁路快速发展的需要。根据激光声磁技术的基本原理和钢轨踏 面缺陷检测的特点, 研究了钢轨踏面缺陷检测的激光声磁检测技术。通过对比激光声磁技术与压电超声 检测钢轨踏面横向 裂纹缺陷的实验,表明本文方法能准确的检测和定位踏面横向裂纹。通过小波阈值去噪技术 对激光声磁信号 进行处理,在保留了原始信号的各种特征的同时大大提高了信噪比(SNR) ,更有利于缺陷的识别和特征的提取。 分析了提离效应对激光声磁信号的影响,获得了提离距离与接收信号幅值变化曲线 图。实验结果 表明,本文方法无需耦合剂、对钢轨表面状况要求低,可实现钢轨踏面缺陷的非接触、快速 和准确的检测。

摘要:在编码结构光视觉测量中,捕获的彩色投射条纹易 受环境光等因素的影响,容易造成对 颜色条纹的误识别,并且随着采用颜色数的增加,误识别的概率会变大。在保证一定测量分 辨率的前提下,本文基于De Bruijn 序列,引入了颜色的强度与周期属性,只使用4种颜色,设计出了具有128个条纹的投射模式 ,既方便了后续的解码,又满 足了高分辨的要求。在L*a*b*空间中,通过对L值的线性滤波差分实现彩色条 纹的准确分割。结合主成分分析及K均值聚类 的思想,设计了一种自适应颜色聚类方法,克服了颜色串扰给颜色识别带来的困难,能够准 确地对高低强度彩色条纹进行颜 色分类。最后利用De Bruijn序列的窗口唯一性,生成匹配点集,根据三角测 量原理,得到物体表面的三维信息,实现物体三 维表面重构。在对圆柱直径的测量实验中,测量误差在1.5mm左右, 相对误差在0.5%左右,实验结果验证了上述方法的有效性。

摘要:新一代视频编码标准HEVC采用编码树单元(CTU) 结构进行编码,通过遍历比较所有不同深度编码 单元(CU)的率失真代价值得到最佳编码单元,在显著提升编码效率的同时,计算复杂度增 加数倍。为此,本文提出了一种基于时空相关的编码单元深度快速分级判决算法,通过量化 分析时 空相邻CTU/CU之间相关性权重,利用已编码时空相邻CTU/CU的最佳深度预测当前CTU/CU可能 的深度范围(DR)和深度值, 跳过和提前终止不必要的深度计算。仿真结果表明,在不同的编码配置条件下,本文算法在 保证编码性能的同时,平均可节省40%以上的编码时间 ,极大地降低了计算复杂度。

摘要:针对光照突变情况下视频序列运动目标检测精度低 、误检多等问题,提出一种结合光照补偿的检测算 法。算法利用色差不变量提取稳定的背景区域,并结合历史前景信息判定光照突变程度。采 用对角模型补 偿光照突变的图像序列,对全局与局部光照突变分别运用区间估计与码本聚类方法计算补偿 参数,最后利用 背景减除法实现运动目标的检测。与典型算法进行对比的实验结果表明,本文算法具备较高 的检测精度与稳定性,适用于动态场景中的运动目标检测。

摘要:在自由视点电视(FTV)系统的发送端,数据由多摄 像机采集的纹理图和其相应的深度信息组成；在接收端,虚拟视点由视点纹理序列和估计的 深度信息经过3D变换绘制。因此,获取高质量的深度信息是FTV系统的一个重 要部分。由于当前非交互方式深度估计方法是逐帧进行的,所得到的深度图序列往往缺乏时 域一致性。理 想情况下相邻帧静止区域的深度值应该相同,但是对这些区域深度值的估计结果往往不同, 这将严重影 响编码效率和绘制质量。由于深度图表征的是纹理图中相应场景离摄像机的距离,所以可以 通过对纹理图 的有效分析,判断出错误的深度值。通过对深度值可靠性和当前区域运动属性的判断,提出 一种基于 自适应时域加权的深度图一致性增强等。实验表明,本文算法能有效抑制静止区域深度值 不连续的错误,产生 更加稳定的深度图序列,使虚拟视点的时域绘制质量得到增强,同时编码效率得到提高。

摘要:随着立体成像技术的迅猛发展,对影响立体图像 观看舒适度的各种因素进行研究,已成为立体产品 迅速普及的关键技术之一。本文结合人眼视觉系统(HVS)特性,定量研究了色度因素 对观看双目立体图像舒适度的 影响。采用改进极限法,通过主观实验定义了立体图像舒适色度匹配图和差异图,并通过例 证验证了其普 适性。实验结果表明,舒适区域约占整个色度区域的48%,左右视图 色度不匹配的门限值会随着色调的不 同有所不同,且双目视图的色度值差异最大门限值的最大最小值分别为129.3°和46.1°,即左右视图色度 值的差异不能过大。根据两图给出的舒适色度范围,能够快速、准确地对测试立体图像进行 舒适与否的判 定,其正确率可达到90%以上,为立体图像舒适度评价及立体显示技 术的改进发展提供了依据。

摘要:为了解决图像在转载过程中所产生的旋转变化和尺 度变化对检索的影响,根据熵的对称性,提出了基于NSCT及熵的旋转不变图像检索算法。首 先,利用非下采样轮廓波变换(NSCT)对图像进行多尺度、多方向分解,对不同尺度、同方 向的高频方向子带求多尺度积,以减小尺度变 化和噪声对检索效率的影响；然后,考虑到图像旋转后各方向子带在整幅图像中的能量比例 不会发生变化, 将各方向子带的能量比例作为概率矢量,各方向子带的粗糙度作为权值求取图像的加权信息 熵,作为具 有旋转不变性的图像纹理特征,利用矩提取图像的颜色和形状特征；最后,归一化3种特征 来比较两幅图 像的相似性。性能测试表明,本文所提出的方法对旋转变换鲁棒性强,且具有很高的查准率 和查全率。

摘要:根据梯度结构张量能够表示图像结构信息的特点, 提出了一种基于三维结构张 量的立体图像客观质量评价方法。首先分别求取原始和失真的立体图像水平、垂直和 视点方向的梯度信息,以及敏感区域,并构造出立体图像中每个像素的三维结构张量矩 阵；然后,提 取三维结构张量矩阵的特征值和特征向量信息；最后,根据特征值和特征向量预测得到立体 图像质量的客 观评价值。实验结果表明,采用本文提出的客观评价方法对立体图像测试库进行评价,总体 评价的Pearson 线性相关系数(PLCC)和Spearman等级相关系数(SROCC)值均在0.92左右,Kendall相关系数 (KROCC)值 接近0.80,均方根误差(RMSE)值均在6.00左右；与其他方法相 比,本方法具有较高的预测精确性。

摘要:为了从单CCD/CMOS图像探测器相机拍摄的Bayer 格式图像恢复出更高分辨率全彩色图像, 设计了一种改进的联合去马赛克与放大算法。首先,估计原始Bayer格式图像中丢失的绿色 通道信息, 根据颜色梯度的比较结果,将水平或垂直方向的绿色通道信息作为彩色图像的 G分量,并根据彩色图 像颜色通道之间高度相关的特性,计算颜色差R-G 和B-G；然后,将去马赛克过程中的梯度方法继续用于确定丢失的绿色像素,放大绿色通道 ；最后, 对颜色差值图像R-G和B-G进行放大,即可恢复出红色和蓝色通道 信息,得到放大的全彩色图 像。试验结果表明,算法恢复出的高分辨率彩色图像的峰值信噪比(PSNR)有较明显提 升,且主观目视清晰、边缘锐 利,特别是硬件实现方面能够做到实时处理。目前,本文算法已经在Xilinx公 司的FPGA上实现,并用于工程实践。满足了项目实际需要。