张刚 , 田晓萃 , 赵丽娜 , 汪津 , 姜文龙 , 董玮利 , 张希艳
2014(12):2263-2267.
摘要:采用真空热蒸镀的方法,以荧光染料1-(2,5-d imethoxy-4-(1-pyrenyl)-phenyl)pyrene (DOPPP)为蓝发光 层,5,6,11,2-Tetraphenylnaphthacene (Rubrene)为黄发光层,制备了结构为ITO/m-M TDATA(10nm)/NPB(30nm)/ Rubrene (0.2nm)/ DOPPP (x nm)/TAZ(10nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.5nm)/Al的双发光层的高效白色有机电 致发光器件(OLED)。通过调整DOPPP层的厚度,研究器件的发光性能。当DOPPP层厚小 于25nm时,器件以 黄光发射为主;当DOPPP层厚为25nm时器件的性能最佳,在电流密度为209.18mA/cm2时,获得最 大亮度为9232cd/m2,在电流密度为103.712mA/cm2时获得最大电流效率4.68cd/A, 并随着驱动电压 的升高,器件的色坐标从(0.366,0.365)变化到(0.384,0.399),都在白光的范围之内;当DOPPP层厚度超过25nm时,器件的效率和亮度 都开始下降。
2014(12):2268-2271.
摘要:为增强白光发光二极管(LED)的红光成分,通过在Y AG荧光粉中掺杂质量分数分别为1、2、3、7和 11%的高效红色荧光材料4CzTPN-Ph,制备了白光LED,提高 了传统白光 LED的显色指数。分析了4CzTPN-Ph对白光LED参数的影响。结果表明,4C zTPN-Ph可以 被445nm的蓝光激发,掺杂浓度为7%时, 红光峰值最强,同时出现了光谱展宽现象;当掺杂浓度为11%时,显色指数达到87. 3%的最大值。
苏斌 , 张欣馨 , 刘春波 , 车广波 , 杜文强 , 郝梦 , 刘书宇 , 徐春辉
2014(12):2279-2282.
摘要:通过定向合成Cu(I)配合物,首次将 其作为阴极缓冲层引入到有机太阳能电池(OSCs)中。实验分析发现,OSCs的光电能量转换效 率(PCE)与CuBB层厚度紧密相关,在标准太阳 光照条件下,结构为ITO/CuPc (20nm)/C60(40nm)/CuBB (x m m)/Al (100nm)的器件PCE随着CuBB厚度的增加 先增大后变小,当厚为8nm 时PCE达到0.94%。器件性能提高的原因主要是CuBB具有良好 的电子迁移率,但厚度过大时则由于串联电阻增加及电子不能经阴极缓冲层传输而使性能降 低。
张海鑫 , 陈旭浪 , 张鲁佳 , 刘光泽 , 张金金 , 王大鹏 , 王作斌
2014(12):2283-2287.
摘要:基于四光束激光干涉光刻技术,在薄膜表面实现 了四光束激光直接干涉光刻制备微纳复眼结 构,为激光干涉 光刻研究提供了一个新的应用方向。对于多层复合薄膜,激光干涉光刻的效果与薄膜的透光 率相关, 即在一定范围内,透光率影响光刻结构的形成。在保持四光束激光干涉光刻系统波长和 入射角度不变 的条件下,通过改变能量得到不同尺寸的周期性孔阵结构,与复眼结构一致,发现透光率分 别为5%、30%和75%的薄膜在20~30mJ曝光时均可形成清晰的周期复眼 结构,且在25mJ时最为明显。在700~1200nm 波段使用反射率测试系统对光刻前后透光 率为5%、30%和75%的薄膜进行了反射率测试,测试结果表明经光刻后形成的结构反射率普遍 降低,可以在薄膜表面实现减反特性。
2014(12):2288-2293.
摘要:鉴于重叠多光纤Bragg光栅(FBG)传感器均匀采样时遇到的数据频谱混叠问题, 提出利用扫描周期随 机变化的正弦波实现传感FBG的非均匀采样方法,并在一种基于可调谐F-P滤波器的 FBG解调系统中得到成功应用。实验结果显示,本文方法能够很好避免混叠现 象,并且还能以低于Nyquist采样频率对信号进行采样分析。
2014(12):2294-2299.
摘要:提出一种基于相干光处理的微波信道化接收机,采 用 自由谱范围(FSR)不同的两套光频率梳(OFC,optical frequen cy combs)分别作为 光载波和光本振,使得各个信道的输出具有相同的中频。本文方法将微波信号调制到载波 OFC的每一个 频率分量上,并用法布里-珀罗(F-P)光滤波器对多个信道的调制光边带同时进行带通滤 波,然后与 本振OFC进行相干探测实现频率下转换。若载波OFC比本振OFC的FSR大于1个 信道带宽,并使 F-P滤波器的FSR与本振OFC相等,可得 到等带宽、等中频的微波信道,降低了后续电路的复杂度。对 两个相邻信道进行了实验,将9.74~9.86GHz和9.86~9.98GHz波段的信号分别下转换到两个带宽为120MHz 的中频信道,两个中频信道的中心频率仅相差4MHz分别为900MHz和 896MHz,表明本文方法能够实现等中频的信道输出。
2014(12):2300-2304.
摘要:分析了 低损耗单模光纤(SMF)的实现途径,并采用自主知识产权的专利技术制造出低损耗SMF,其在 1310、1550和1625nm波长 的衰减典型值分别为0.317、0.182和0.195dB/km, 技术指标优于ITU-T国际标准规定的光纤指标值。100Gbit/s高速传 输试验表明 ,本文研制的低损耗SMF与常规SMF相比可增加近18.8%的传输距离, 有分布拉曼放大(DRA)的传输链路可比无 DRA链路传输距离增加30%。高速通信试验与分析表明,本文研制的低损耗SMF具备良好的高 速长跨距传输特性,能够满足我国100Gbit/s高速光纤通信系统的发 展需求。
2014(12):2305-2309.
摘要:设计并合成了全反式A-D-A(acceptor-donor-a cceptor)共轭化合物(Ⅰ)(E,E)-2,2′-[(2,5-二甲氧基-1,4-亚苯基)二 -2,1-亚乙烯基]双-1H-苯并咪唑。用 傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和元素分析进行了Ⅰ的结构表征; 测定了 Ⅰ在不同溶剂中的线性吸收光谱、单光子荧光(SPEF)光谱和荧光量子产率;采用800nm 的飞秒激光,研究了Ⅰ的双光子吸收(TPA)和双光子荧光(TPEF)性能。结果表明:随着溶剂 极性 的增大,Ⅰ的线性吸收波长变化很小,SPEF发射波长红移,荧光量 子产率下降;Ⅰ在四氢呋喃(THF)中的荧光量子产率高达0.93,TPA截 面 为204×10-50 cm4·s·photon-1,具有强的蓝绿 色TPF发射。
2014(12):2310-2315.
摘要:利用脉冲磁控溅射制备技术,以氧化铟锡(ITO)导电玻璃为基底,采用单质金属Cu 靶作为溅射靶,在O2和Ar的混合气氛下沉积了Cu2O薄膜。通过调控溅射压强,研 究了脉冲磁控溅射沉积法在不同溅 射压强下对Cu2O薄膜的物相结构、表面形貌及光学性能的影响。结果表明,在O2、Ar流 量比(O2/Ar)为20∶90的气 氛条件下,在2~3Pa的溅射压强范围内,可获得纯相的Cu2O薄膜;薄膜表面形貌依赖于 溅射压强,薄膜表面粗糙度的 均方根(RMS)值随溅射压强的增大而减小;在ITO上沉积Cu2O 薄膜后,薄膜的光学吸收边红移至780 nm, ITO/Cu2O复合膜的光谱吸收范围拓展至300~780 nm,复合膜的吸收强度随溅射压强的增 大而减小,光学带隙Eg 随溅射压强的增大而增大,Eg值为2.28~2.39eV。
2014(12):2316-2321.
摘要:提出了一种采用隔行扫描彩色CCD的三维物体运 动姿态实时检测方法。仅需设计1个在相邻通道间 有(2/3)π相移的彩色正弦光栅投影到运动物体上,用隔行扫描彩色CCD摄像机实时采 集物体的一组序列彩 色变形条纹,从每一帧彩色变形条纹的奇场和偶场RGB 3通道中分别分解出各 自的3场灰度相移条纹,针对 这些场条纹都缺失隔行的条纹信息,提出一种傅里叶变换去隔行算法,使隔行的场条纹插补 成逐行的帧条 纹,因而从每一帧彩色变形条纹中可重构出6帧去隔行灰度相移变形条纹,形成两组三步相 移的条纹,利 用相位测量轮廓术(PMP)可重构出两个不同时刻的运动姿态面形信息。从理论 得出,去隔行彩色变 形条纹重建的面形保持了传统PMP的测量精度;实验证实了本文所提出的有效性和可行性, 并且将其应用到运动物体姿态检测中,使检测运动姿态的 信息量提高1倍。
2014(12):2322-2328.
摘要:合成孔径激光雷达(SAL)受激光器件信号调制速 率的制约,导致了激光调制带宽和脉冲重复频率 (PRF)成为一对矛盾;同时,由于激光信号波长较短,造成波束 光斑脚印较小,限制了成像场景的幅宽。基 于此,本文提出了一种SAL多通道扫描工作模式下的成像方法。采用多通道体制,以空间采 样弥补时间采 样的不足,并采用空域滤波方法解决了多普勒模糊的问题;通过控制波束指向,使其周期性 的在不同子测 绘带之间扫描实现宽测绘带成像。针对扫描模式短孔径对宽场景成像易造成图像模糊的问 题,采用谱分 析(SPECAN)思想,将图像聚焦在方位频率域。仿真结果验证了本文算法的有 效性。
2014(12):2329-2335.
摘要:针对传统的机械式共焦扫描方法由于受机械 特性或驱动技术的限制难以满足材料内部物理过程检测、缓慢化学反应可视化和活体 细胞成像等应用领域的需求,深入研究了基于纯相位液晶空间光调制器(LCSLM)的聚焦光斑 三维位置控制技术,利用LCSLM对入射光进行相位与振幅的同时调制,设计了无机械运动部 件 的三维共焦扫描系统,实现了显微物镜聚焦光斑的 三维扫描。研究结果表明,利用LCSLM能够 实现最大横向偏转角度为0.021 rad,光束偏转的绝对误差 |θerror|<3.30×10-8 rad≈1.89× 10-6,且能够实现轴向[-55.6mm,55.6mm]的扫描范围。
2014(12):2336-2342.
摘要:针对机器人激光 扫描系统现场标定问题,提出了一种基于交比不变性的线结构光传感器标定方法,允许平 面参 照物在传感器测量空间中自由移动,通过摄像机拍摄多幅平面参照物的图像即可对光平面进 行标定;同时, 提出一种定点变位姿的机器人手眼关系标定方法,采用一个直径已知的标准球作为手眼标定 参照物,控制 机器人分别以纯平移运动和变姿态运动的方式带动视觉传感器对标准球的球心坐标进行测量 ,根据固定点 约束标定手眼关系。实验结果表明,本文标定方法有效、快速,可以用于机器人激光扫 描系统现场标定。
宋楠 , 隋越 , 董明 , 李国林 , 郑传涛 , 王一丁
2014(12):2343-2349.
摘要:利用PC机和LabVIEW平台较强的数据处理能力, 设计并实现了一种基于虚拟锁相放大器的中红 外CO检测系统。系统采用双通道热释电探测器检测气体浓度,利用USB数据采集卡采集 探测器的传感信号,利用LabVIEW平台的乘法器、滤波器及直流幅值提取模块构建的虚拟锁 相放大器提 取传感信号幅度。为了表征虚拟锁相放大器的性能,利用幅度可调的标准正弦信号作为 待测信号,对 虚拟锁相放大器输出信号的幅度与标准正弦信号的幅度做实验测量与对比,二者呈现出良 好的线性关系, 线性拟合优度约为99.978%。对配备的20种CO气体 样品开展气体标定实验,并测量 了本文系统的精度、稳定性和检测下限等指标。实验结果显示,系统的检测下限约为50×10-6,对20种气体 样品的检测误差均小于4.2%,对浓度为3500×10-6气体样品3h测量结果的最大波动范围为±6%。 由于LabVIEW资源丰富且功能可任意扩展,因此在实验室环境中的气体检测,本文系统相 比采用嵌入式微处理器的系统更具有优势。
2014(12):2350-2354.
摘要:为实现大型回转体空间异面直线角度的自动精确 测量,以激光模组为光源,以精密位置测试传感 器象限探测器为敏感探测器件,以精密电控转台、多维调节结构为辅助装置,构建了测量系 统。通过调节,保证激光 出射光路与回转体轴线平行及电控转台轴心与回转体轴线重合。采用公共基准将异面角度映 射到同一平面, 两象限探测器分别安装于空间异面待测点,其坐标原点与待测点重合。电动转台控制激光光 束先后扫描象 限探测器坐标原点,光电转换并调理后获得起、止位置信号。最后,通过数据采集和处理, 获得空间异面直线角 度。在自然照明条件下,对空间角为5°的标准大型回转体进行了自动和手动两种模式的 重复实验。实验 结果表明,系统在自动模式下的绝对误差均值Δ′为0.005,满足了实际工程对大型回转体空间异面角度的精 度需求。
2014(12):2355-2361.
摘要:提出了基于空间虚拟墙的行人越界异常行为自动识 别方法。基于人头刚体不变性及其个体类Haar特征的差异性,融合级联分类器与粒子滤波动 态跟 踪链,实现视频场景下的人头 目标跟踪与定位。进而基于人体身高不变性,建立基于行人头顶的三维平面方程及 其视频监控场景下的空间虚拟墙, 从而将行人跨越二维场景警戒线问题,转化为行人穿越三维空间虚拟警戒墙,实现行人是否 越界的有效判断。通过在不同视 频场景的实验验证与对比,结果表明,所提方法有效、可行,无需特定的硬件支持以及场景 条件约束。
朱天之 , 郁梅 , 蒋刚毅 , 陈芬 , 邵枫 , 彭宗举
2014(12):2362-2370.
摘要:率失真优化(RDO)是视频编码压缩中的关键技术之 一。传统的率失真优 化技术使用误差平方和(SSE)或绝对差和(SAD)度量失真, 不能获得较好的视觉感知质量。本文针对新一代视频编码标准高效视频编码(H EVC)帧内编码RDO,提出了一种基于结构相似度(SSIM)度量失真的 RDO方法。首先,根据HEVC编码树形单元(CTU)结构设计了基于SSIM的失真计算方法; 然后,提出了一种基于量化器推导的码率-量化步长(R-Δ)模型和一种基于统计分析的失 真 -量化参数(DSSIM-QP)模型,用于求取拉格朗日乘数;最终,使用多QP优化方法求 取模 型参数。实验表明,相对于HEVC 传统的RDO,针对全I帧(即所有帧都为帧内编码)固定QP编码和多QP优化编 码,在相同的SSIM条 件下,码率分别平均降低8.4%和13.9%左右,同时编码复杂度分别平均增加约3%和2%。
2014(12):2371-2378.
摘要:针对低分辨率深度图像上采样容易导致边缘模糊问 题,提出了一种基 于图像边缘特征的深度上采样算法。一方面,利用相同低分辨率深度和彩色图像的相关性系 数,自适应调 节深度图像边缘上采样过程中深度和彩色的权重;另一方面,结合上采样值和低分辨率深度 图像中邻近像 素值,对低分辨率深度图像的不连续区域进行求精操作以进一步减少边缘模糊现象。实验结 果表明,本文算法 的性能优于近年文献中提出的算法。本算法上采样深度图像的平均坏点率(B PR)为2.07%,均方根误差(RMSE )为3.46,峰值信噪比(PSNR)为38.58dB,绘制 虚拟视点的平均PSNR为39.58dB。
2014(12):2379-2386.
摘要:针对多视点视频编码(MVC)中部分大宏块模式(SKI P/DIRECT模式,帧间16×16模式)相对于其它模式的计算复杂 度低,并且在编码所确定的最优模式中占有相当高比重的特点,本文提出一种基于转移概率 的多视点视频 快速模式选择算法。首先根据多视点视频当前编码宏块对应时间和视点间宏块及周围宏块的 位置几何关系, 建立宏块模式参考模型;其次比较参考模型中模式的时间相似度和视点间相似度;最后计算 模式之间的转 移概率,确定提前结束大宏块模式选择过程的阈值。实验结果表明,本文所提出的快速算法 平均节约MVC时间80.93%,编码质量平均下降0.04dB,码率平均增加0.27%。
2014(12):2387-2392.
摘要:基于稀疏运动矢量场,提出一种动态背景下的运动 目标区域检测方法。根据运动矢量场特性分析进行全局运动 参数估计和全局运动补偿,实现动态场景中的背景校正;利用最大树数据结构, 基于运动矢量补偿误差分级表示视频帧中 运动基本一致的连通区域,进行运动区域初始分类;根据运动目标在空间上的连通性和运动 一致性的特点,选择区域相似性 度量准则,进行区域合并和滤波,将具有相似运动的连通区域合并,实现运动目标区域检测 。将检测出的运动目标区域作为 运动矢量外点反过来又应用于全局运动参数估计过程中,全局运动估计和运动目标区域检测 交替地进行,不仅加快了它们的 计算速度,同时也提高了它们计算和检测的准确性。实验结果表明,本文算法能较好地补偿 序列的全局运动,有效地检测出 局部目标运动区域。
2014(12):2393-2399.
摘要:为实现强杂波背景下视频的鲁棒跟踪,在常 用非线性系统模型的基础上引入柯 西高斯混合噪声模型,充分考虑了非高斯噪声前 后时刻的状态相关性,并以权重条件最小方差为标准,推导了非高斯相关噪声的最优建议分 布 函数,在粒子滤波框架内实现了非高斯相关噪声模型时系统状态的准确估计。在新算法的框 架内采用多特征自适应融合的方法,实现了强噪声背景下视频目标的鲁棒跟踪。实验结果表 明,本文方法扩展了粒子滤波的适用范围,有效提升了强噪声环境下视频目标跟踪的精度和 稳定性。
2014(12):2400-2406.
摘要:提出一种磁共振(MR)图像的变采样率分块压缩感知(BCS,block-based compressed sensing)方法;根据MR图像细节丰富、纹理复杂的特点 ,引入对图像高 维奇异结构具有良好稀疏表示能力的Tetrolet变换,同时考虑到MR图像各切片间的时空相 关性,将相邻时序的MR切片组成图片组(GOP),通过计算参考图片与相邻切片的差异,并对 参考 图片及差异图进行不重叠分块,根据图像块内容变化的快慢自适应分配采样率,获取测量数 据,采用平滑投影Landweber(SPL,smooth projected Landweber)算法实现GOP的高质 量压缩感知(CS)重构。实验结果表明,Tetrolet 变换适用于MR图像的稀疏表示,相较于采用离散余弦变换(DCT)及双树小波变换(DWT)的方法 ,本文的重构图 像的PSNR平均提高了0.92dB与2.06dB;而且对于不同的GOP,采用变采样率方案时, 重构图像的质量均优于固定采样率时所得到的结果,为MR图像的CS提供了一种可行 的解决方案。
2014(12):2407-2416.
摘要:分析了非下采样Contourlet变换(NSCT)方向子带亲 戚系数 间和父子系数间的强相关性及其包含的结构信息,并基于图像发生失真会 影响这些系数间的强相关性和结构信息的假设,提出了一种新的无参考图像质量评价(NR-I QA)方法。首先,分别计算 NSCT方向子带亲戚系数间和父子系数间的互信息(MI),以此作为描述这些系数 间相关性的统计特征;其次, 分别计算NSCT方向子带亲戚系数间和父子系数间的结构相似度(SSIM),以此作为描述 图像结构信息的统计特征; 进而,结合这些系数间的MI和SSIM等统计特征,构造了相应的NR-I QA模型和图像 失真类型识别模型;最后,在LIVE及LIVE Multiply Distorted图像质量评价数据库上进行 了大量的实验仿 真。结果表明,本文评价模型的评价结果与人类主观评价具有非常高的相关性,LIVE图 像质量评价数据 库上的斯皮尔曼等级相关系数和皮尔逊线性相关系数均在0.931以上 。无论总体评价效果还是各失真类型 评价效果,与当今主流评价算法相比非常具有竞争性;而且,失真类型识别模型的识别精度 可以达到92.31%,明显高于这些主流算法。
胡雪梅 , 贾振红 , 覃锡忠 , 杨杰 , Nikola Kasabov
2014(12):2417-2422.
摘要:为了获取图像信息较完好的差异图像以及得到更 好的变化检测结果,提出了 一种基于最小生成树(MST)聚类的遥感图像变化检测算法。先利用归一化邻域比值法得到两 幅遥 感图像的差异图像;然后根据灰度差异直方图将像素分成变化、非变化和未确定3类, 针对未确定像素,利用未确定像素的纹理特征结合MST算法进行聚类;最后通过最优 目标函数将未确定像素区分为变化类和非变化类,得到最终图像变化检测结果。采用 两组数据验证算法的有效性:墨西哥数据的检测精度为99.01%,运行 时间为8.49s,撒 丁岛数据的检测精度为98.62%,运行时间为3.45s。实验结果表明,本文算法具有更高的检测精度和较短的运行时间。
2014(12):2423-2429.
摘要:针对传统高动态范围(HDR)图像色调映射算法普遍 存在色偏和效率低的问题,提出了一种基于主成分 分析(PCA)进行色彩空间转换和具有边缘保持特性的引导滤波图像增强的色调映射算法。首 先利用图像的平均亮 度实现图像Gamma自适应校正;然后采用PCA方法将图像的3个颜色分量转换为相 互正交的亮度 分量和色差分量,模拟相机响应函数(CRF)曲线压缩亮度分量的动态范围,并将结果与加权 后的色差分量联合, 经PCA逆转换得到新的RGB分量;最后利用引导滤波方法对图像进行增强,提高 图像对比度,避 免光晕现象。实验结果表明,本文算法效率比经典的iCAM06算法提高了4倍以 上,并能有效避免偏色和 光晕现象,处理后图像的细节清晰层次感强、色彩自然丰富,不仅能用于传统的便携式显示 设备,而且可用于穿戴式智能视觉辅助设备和无屏幕显示器等新兴领域。
2014(12):2430-2436.
摘要:采用Negativity熵度量两体纠缠,通过数值计算研 究了类W态原子与耦合腔相互作用系统中 两原子间的纠缠。讨论了描述原子初态的参量变化和腔场间耦合系数对两体纠缠的影响。考 虑对腔外原子 进行选择性测量,通过比较测量前后腔内原子间的纠缠,研究了原子态选择性测量对纠缠的 影响。研究结 果表明:随囚禁在耦合腔中的两原子间初始纠缠度增大,腔中的两原子间纠缠增强;随腔场 间耦合强度的 增强,原子间纠缠也增强。另一方面,对腔外原子进行选择性测量,可提高腔内原子间的纠 缠。
2014(12):2447-2448.
摘要: