为了增强光子芯片与光纤耦合光路设计的灵活性，提高耦合效率，以布拉格条件为基础，设计了一种基于亚波长线光栅的高效垂直光栅耦合器。采用时域有限差分（FDTD）方法建立了光栅耦合器的二维结构模型，系统研究了亚波长线光栅的结构参数对光栅耦合器耦合效率的影响，分析了线光栅的周期、半径、光栅耦合器的上包层及下包层厚度等参数影响耦合效率的物理机制，并对结构进行了优化。结果表明，对于1550 nm波长的TE偏振入射光，当线光栅周期为580 nm，半径为130 nm，下包层厚度为2500 nm，上包层厚度为1400 nm时，可以获得超过91%的垂直耦合效率。提出的亚波长线光栅垂直光栅耦合器耦合效率高、结构简单、易于制备，可以为光栅耦合器的设计提供理论指导和参考。

An innovative formaldehyde gas sensor based on thin membrane type metal oxide of TiO₂layer was designed and fabricated. This sensor under ultraviolet (UV) light emitting diode (LED) illumination exhibits a higher response to formaldehyde than that without UV illumination at low temperature. The sensitivities of the sensor under steady working condition were calculated for different gas concentrations. The sensitivity to formaldehyde of 7.14 mg/m³is about 15.91 under UV illumination with response time of 580 s and recovery time of 500 s. The device was fabricated through micro-electro-mechanical system (MEMS) processing technology. First, plasma immersion ion implantation (PIII) was adopted to form black polysilicon, then a nanoscale TiO₂membrane with thickness of 53 nm was deposited by DC reactive magnetron sputtering to obtain the sensing layer. By such fabrication approaches, the nanoscale polysilicon presents continuous rough surface with thickness of 50 nm, which could improve the porosity of the sensing membrane. The fabrication process can be mass-produced for the MEMS process compatibility.

传统的时空上下文跟踪算法在更新目标模型时不考虑跟踪结果的有效性, 故目标被长时间遮挡后, 目标模型容易被错误更新且难以修正。因此, 本文提出了一种基于双目标模型的改进时空上下文跟踪算法以解决错误更新问题。该算法引入一个辅助目标判别模型来评估时空上下文算法跟踪结果的有效性, 并根据评估结果对目标模型进行更新。辅助模型使用目标的局部纹理信息而不是相关性信息作为特征, 在目标被长时间遮挡后也能准确评估更新内容的有效性, 并能在遮挡结束后修正错误更新的目标模型。在多组数据集上的实验表明, 改进算法在测试数据集上的跟踪成功率为82%, 中心偏差为8 pixels; 在长时间遮挡等干扰情况下的跟踪精度比原时空上下文算法有明显提升, 实现了目标的可靠跟踪。

在虹膜识别系统中,采集得到的图像,除了虹膜信息外,一般还会存在睫毛、眼睑及光源的像点等干扰。这会对虹膜的边界定位和特征提取产生影响,并最终导致识别率降低。通过对眼睑、睫毛、光斑噪声检测的研究,根据噪声的特点,提出一种新的快速定位眼睑的方法,并对双阈值检测睫毛的方法进行改进。试验结果表明,该方法能有效去除虹膜区域噪声干扰,提高识别率。