1 山东工业陶瓷研究设计院，山东 淄博 255000
2 济南大学材料科学与工程学院，济南 250022
3 中材高新材料股份有限公司，北京 100102
5G微带天线、毫米波雷达等应用领域要求所使用的印制电路板(PCB)具有集成化、微型化的特点，这通常要求介质基板材料具有高的介电常数(Dk)，低的介电损耗(Df)以及趋近于零的介电常数温度系数(α)。将电介质陶瓷填充到有机聚合物中制备的复合基板兼具良好的加工性和优异的介电性能，是目前最有前途的解决方案。然而，陶瓷填料的物化指标、介电性能以及其与有机树脂的相容性常常是影响有机/无机复合材料综合性能的关键因素。选取具有优异介电性能的二氧化钛(TiO2：Dk约为110，Df约为0.001，α约为-700×10-6 ℃-1)作为研究对象，利用水热法合成了纳米级TiO2前驱体，通过特殊的球化技术制得了高球形度、高结晶度的微米级球形二氧化钛填料。对TiO2填料进行表面改性处理，极大地改善了填料与有机树脂的相容性。此外，通过掺杂Al2O3调控了TiO2填料的α，当填料中Al2O3的质量分数为20%时，所制备复合基板综合介电性能优异：在25 ℃，10 GHz下的Dk=10.2，Df=0.001 9，α= -405×10-6 ℃-1。上述研究结果表明所制备的陶瓷填料能够满足在5G高频高介电PCB板领域的实际应用。
介电性能 二氧化钛填料 复合材料 表面改性 dielectric properties titanium dioxide fillers composites surface modification
1 山东工业陶瓷研究设计院有限公司, 淄博 255000
2 济南大学材料科学与工程学院, 济南 250022
以羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂, 通过挤出成型的方式制备氮化硅陶瓷管材, 并研究了黏结剂含量对陶瓷管材生坯性能的影响, 烧结温度对氮化硅陶瓷相对密度、弯曲强度和微观形貌的影响, 以及氮化硅陶瓷的高温强度性能。结果表明: 黏结剂含量为7%(质量分数)时, 可制得干燥收缩均匀、表面光滑、无微裂纹的陶瓷管材生坯; 烧结温度在1 740 ℃时, 氮化硅陶瓷的相对密度和弯曲强度达到最大值, 分别为96%和(684±23) MPa, 其1 200 ℃时的弯曲强度达(380±21) MPa, 具有良好的高温强度性能。
陶瓷 氮化硅 挤出成型 弯曲强度 显微结构 烧结温度 ceramics silicon nitride extrusion flexural strength microstructure sintering temperature
1 燕山大学 电气工程学院，河北秦皇岛066004
2 河北省数字影像装备与数字显示技术重点实验室，河北秦皇岛066004
3 秦皇岛视听机械研究所，河北秦皇岛066004
传统的多投影颜色校正和亮度融合在RGB颜色空间下进行，存在校正过程中亮度和色度相互干扰的问题。针对上述问题，提出一种基于Lab颜色空间的颜色校正和亮度融合方法。将亮度与色度单独提取出来，用B样条曲线模型建立起各投影仪原图像与投影显示画面的亮度、色度转换关系，以消除各投影仪投影显示画面之间的颜色差异，并采用融合B样条曲线的伽玛校正对画面重叠区域的亮度进行调节。实验结果表明，相对于RGB颜色空间，在Lab空间进行颜色校正使两个投影显示画面的颜色强度差异在Lab三通道分别减少了4.14，2.41，2.44；相对于RGB颜色空间的伽马校正，在Lab空间将伽马校正与B样条曲线融合进行亮度调节使投影显示画面重叠区域与非重叠区域的颜色强度差异在Lab三通道分别减少了6.12，4.64，3.47。基于Lab的多投影颜色校正及亮度融合技术可对投影显示画面亮度与色度进行更准确的校正，并且给予不同颜色强度对应的伽马系数。
Lab颜色空间 颜色校正 亮度融合 伽马校正 B样条曲线 Lab color space color correction brightness fusion gamma correction B spline curve
1 上海大学 机电工程与自动化学院，上海200444；上海微电子装备（集团）股份有限公司，上海201203
2 上海微电子装备（集团）股份有限公司，上海2012203
3 上海微电子装备（集团）股份有限公司，上海201203
4 上海大学 机电工程与自动化学院，上海200444
工件台是TFT阵列基板长寸测量设备中最为核心的技术单元之一，其定位精度将直接决定最终长寸测量设备的测量精度。在运动过程中由于运动导轨加工和装配误差会使工件台产生运动误差，而这些运动误差会影响TFT阵列基板长寸测量精度。为解决上述工件台运动误差对长寸测量精度的影响，文中基于桥式结构的长寸测量设备研究分析了工件台运动误差对长寸测量精度的影响机理，设计了一种共光路多自由度激光干涉仪测量系统，给出了激光干涉仪测量系统光束结构布局及测量补偿方案。通过搭建测试平台，基于4.5代基板对比测试了工件台运动误差补偿前后的重复性及最终长寸测量重复性。试验结果表明，研究的工件台运动误差测量及补偿技术可以满足100 nm高精度运动台定位精度技术需求。
薄膜晶体管 长寸 工件台 运动误差 激光干涉仪 测量补偿 TFT total pitch plate stage moving error laser interferometer measurement of compensation
1 新疆大学电气工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830000
2 大连医科大学基础医学院, 辽宁 大连 110041
3 大连理工大学控制科学与工程学院, 辽宁 大连 116023
现有的深度学习方法在癌症的识别中仅利用深层特征,忽略了浅层网络输出保存的空域细节信息,从而导致识别精度不理想。为了进一步推进临床应用,协助医生提高乳腺癌病理诊断的一致性和效率,提出一种基于改进Inception-v3的图像分类优化算法,该算法通过模型改进、迁移学习对网络模型进行优化。对大型公开数据库病理学图像进行乳腺癌分类,对所提算法所改进的模型与现有的基于深度学习的图像分类模型进行了比较。实验结果表明,所提算法所改进的模型不仅优于传统深度学习方法,准确率达到96%,有效地提高了深度学习模型对于乳腺癌诊断的性能,并且为进一步推进临床应用奠定理论和实践基础。
成像系统 深度学习 病理学图像 图像分类 卷积神经网络 迁移学习 激光与光电子学进展
2021, 58(8): 0817001
1 重庆理工大学电气与电子工程学院, 重庆 400054
2 电梯智能运维重庆市高校工程中心, 重庆 402260
3 光纤传感与光电检测重庆市重点实验室, 重庆 400054
三维点云快速点特征直方图(FPFH)特征提取的邻域半径采用预设固定值,导致特征描述具有随意性、不全面性、低效性等问题,点云配准整个过程自动化程度低、耗时长。针对该问题,提出一种三维点云配准中FPFH邻域半径自主选取算法。首先,计算多对点云圆周密度并且保留最大圆周半径;其次,设置迭代次数,根据迭代次数和每对点云最大圆周半径自动划分单次邻域半径,通过划分的邻域半径提取FPFH特征并用于采样一致性算法配准;最后,统计多对点云圆周密度及对应的最优邻域半径,使用多项式拟合法求出映射函数,形成FPFH特征提取优化算法。结果表明,所提算法能够根据点云圆周密度自动选取最佳邻域半径,有效降低了点云描述的不全面性和冗余度,在提高点云配准自动化程度的同时提高了点云配准速度和精度。
图像处理 邻域半径 快速点特征直方图 点云配准 采样一致性算法 多项式拟合 激光与光电子学进展
2021, 58(6): 0610002
1 重庆理工大学电气与电子工程学院, 重庆 400054
2 电梯智能运维重庆市高校工程中心, 重庆 402260
3 光纤传感与光电检测重庆市重点实验室, 重庆 400054
传统三维(3D)点云配准过程中存在配准误差高、计算量大及耗时长等问题,针对该问题,提出了一种3D点云中关键点的配准与优化算法。在关键点选取阶段,用边缘点检测算法剔除边缘关键点,以提高关键点特征描述的全面性和重复性,降低3D点云配准误差。在3D点云配准阶段,用K-维树(KD-tree)加速的最近邻算法和迭代最近点算法剔除粗配准结果中的误配准关键点,降低配准误差,提高3D点云配准的速度与精度。实验结果表明,本算法在不同点云数据下,均能获得良好的配准结果。与传统3D点云配准算法相比,本算法的平均配准速率提高了68.725%,平均配准精度提高了49.65%。
图像处理 关键点检测 边缘检测 三维重建 点云处理 误差优化 激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0415008
