1 重庆邮电大学 光电工程学院，重庆 400065
2 中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆 400714
3 中国科学院大学 重庆学院，重庆 400714
针对红外图像细节模糊、对比度低等问题，提出了一种基于二次引导滤波的红外图像增强算法。首先，将原始红外图像作为引导图像，使用引导滤波提取出红外图像的细节信息；其次，将得到的细节信息再进行一次引导滤波处理提取出噪声更低的细节信息；最后，将原始红外图像和两部分的细节信息进行加权求和，实现红外图像增强。该算法能够提高红外图像对比度，增强红外图像细节信息。实验结果表明：相比于其他增强算法，本文算法增强之后的红外图像平均对比度提高了123%～246%，平均梯度提升了56%～101%，视觉效果获得明显改善，更能突显细节特征。基于可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)实现该算法时，占用资源低，处理640×512像素分辨率的单帧红外图像所需时间可达10.12 ms，能满足红外探测系统的实时性要求，具有一定的实用价值。
引导滤波 红外图像 图像增强 FPGA guided filtering infrared image image enhancement FPGA
1 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 400714
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 重庆光电技术研究所, 重庆 400060
4 78092部队, 四川成都 610000
石墨烯光电探测器具有兼容性好和宽波段响应等优势, 其读出电路可类似于微测辐射热计等传统探测器。然而, 石墨烯光电探测器一般属于光子型, 其响应度、功耗和积分时间等具有显著差异。针对纯石墨烯、石墨烯 -硫化铅异质结、硫化铅和典型微测辐射热计 4种探测器, 结合实测器件参数, 进行读出电路的对比研究。仿真结果表明：由于其较高的响应度, 实现相同的输出电压, 石墨烯 -硫化铅异质结探测器所需的积分时间最少, 更利于高帧频应用。另一方面, 与微测辐射热计相比, 石墨烯探测器具有较高的功耗, 而分析表明合理的器件结构设计可有效减小功耗。本文的研究工作可为二维材料等新型光电探测器的读出电路选择和参数设计提供参考。
石墨烯 光电导效应 读出电路 光电探测器 graphene, photoconductive effect, readout circuit,
上海大学, 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室, 上海 200072
采用高温原位拉曼光谱技术, 研究了Li2B4O7从常温至1 373 K温度范围内的拉曼光谱。 在升温过程中, 晶体的拉曼光谱出现展宽和红移现象, 且强度降低。 晶体熔化时, 由2个［BO4］和2个［BO3］组成的［B4O9］环状结构转变成(B3O6)3- 六元环和［BO3］结构, ［BO4］结构减少直至消失。 基于密度泛函理论, 计算了Li2B4O7晶体的拉曼光谱, 对其振动模式进行了分析归属。 利用量子化学从头计算法计算了由［B3O6-BO3］为基础相互连接形成的x(Li2B4O7)(x=2, 3, …, 9)的环状团簇模型的拉曼光谱, 对Li2B4O7熔体的结构进行了模拟分析。 计算结果表明Li2B4O7熔体的阴离子基元为三个(B3O6-BO3)组成的大三元环超级结构。
高温原位拉曼光谱 密度泛函理论 量子化学 Li2B4O7 Li2B4O7 In situ high temperature Raman spectroscopy Density functional theory (DFT) Quantum chemistry 光谱学与光谱分析
2018, 38(6): 1736
上海大学,材料科学与工程学院，省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室和上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海 200072
本文利用原位高温拉曼光谱技术并结合量子化学从头计算方法研究了Li2O-WO3二元系钨酸盐熔体中稳定存在的结构单元随成分变化的趋势,给出了其在不同成分下微结构的具体模型,并对其主要振动模式进行了归属。研究表明成分不同会导致四面体基团聚合形成不同长度的链状,且Li2O与WO3摩尔比越小,也即WO3的含量越多,其链的长度越长；结合量子化学从头计算理论分析,认为当熔体的摩尔比为1∶1、1∶2、1∶3以及1∶4时,对应的阴离子基团模型分别为[WO4]2-、[W2O7]2-、[W3O10]2-和[W4O13]2-,其中[W2O7]2-、[W3O10]2-和[W4O13]2-分别由两个、三个、四个[WO4]2-以共顶形式连接而成。
钨酸盐熔体 原位高温拉曼光谱 量子化学从头计算方法 molten tungstates in-situ high-temperature Raman spectroscopy quantum chemistry ab initio calculation method
上海大学,上海市现代冶金与材料制备重点实验室, 上海 200072
利用激光共焦拉曼光谱仪测定了不同氧化铝含量的Na3AlF6-Al2O3体系的常温与升温拉曼光谱,通过解析该拉曼光谱总结了其离子结构的种类以及随温度的变化规律,并对相应的拉曼谱峰进行了归属.结果表明当温度升至1173 K及以上时,样品开始熔化并出现AlF63-→AlF4-的转化,同时伴有复杂离子的生成.将实验结果与模拟计算结合,发现在氧化铝含量较高的样品中存在络合离子Al2O2F42-.
高温熔盐 拉曼光谱 络合离子 Na3AlF6-Al2O3 Na3AlF6-Al2O3 high temperature molten salt Raman spectroscopy complexion
