1 厦门理工学院 光电与通信工程学院，福建 厦门 361000
2 天马微电子股份有限公司 消费品质量部，福建 厦门 361000
为提高液晶面板挤压漏光最大临界力值和抗挤压能力，通过对液晶面板挤压漏光机理进行分析，结合企业实际生产，采用实验设计（DOE）筛选主要因子。DOE结果表明，挤压漏光的主要因子有柱状隔垫物（Photo spacer，PS）尺寸、黑色矩阵（Black Matrix，BM）宽度、PS站位以及平坦化层（PLN）厚度。在实际生产过程中对挤压漏光进行改善设计实验，结果表明：增加PS的尺寸能有效提升面板抗击压能力的32.69%，且尺寸增大后，其弹性回复率增加了4.4%，能有效降低挤压漏光的发生；增加3 μm BM宽度设计的面板挤压漏光平均临界值提升了30.61%；改变PS站位整体居中设计较PS偏右上设计的面板的挤压漏光平均临界力值提升了33.33%；PLN厚度减小0.6 μm能有效提升27.08%的面板挤压漏光临界力值。
液晶面板 挤压漏光 隔垫物 实验设计 liquid crystal panel light leakage photo spacer design of experiments
1 江南大学数字媒体学院, 江苏 无锡 214122
2 江苏省媒体设计与软件技术重点实验室, 江苏 无锡 214122
提出一种基于全变分投影和空洞修复的光场图像透视变换算法。该算法可估计输入光场图像每个子视点的视差图,通过图像反向投影和重投影优化生成指定虚拟相机位置和姿态的光场图像,接着使用基于视差优先级的图像修复方法修复透视变换后的中心子视点图像,再通过中心子视点向水平和垂直方向进行内容传播,依次修复其他子视点图像。实验结果表明,所提方法生成的透视变换光场图像满足需求,可正确填充被遮挡区域,可以应用于多种光场图像编辑。
图像处理 光场图像 透视变换 图像修复 全变分 光场图像编辑 激光与光电子学进展
2019, 56(15): 151003
1 江南大学数字媒体学院, 江苏 无锡 214122
2 江南大学江苏省媒体设计与软件技术重点实验室, 江苏 无锡 214122
提出了一种基于空间平面分割和投影变换的光场图像拼接算法。依据光场深度信息对目标场景进行平面拟合和分割,并根据颜色信息利用马尔可夫模型对分割结果进行了优化。利用不同视点间的光流信息求解投影变换矩阵,将对应的分割区域投影变换到同一视点。通过计算最小缝合线拼接重叠区域,并采用泊松优化的方法融合拼接区域。实验结果表明,所提算法能够生成大视野的光场图像,且光场中光线对齐准确,无明显几何畸变。
图像处理 光场图像 图像拼接 平面拟合 图像分割 图像对齐 激光与光电子学进展
2019, 56(10): 101005
利用高光谱分析技术实现冬小麦长势的准确、 无损监测具有重要的实践意义。 基于连续两年的氮素运筹试验， 通过获取叶面积指数（LAI）、 地上干生物量（AGDB）、 地上鲜生物量（AGFB）、 植株含水量（PWC）、 叶绿素密度（CHD）和氮素积累量（ANC）六个冬小麦长势指标及冬小麦冠层高光谱， 引入主成分分析法（PCA）构建可表征冬小麦长势的综合长势指标（CGI）， 并结合偏最小二乘回归法（PLSR）构建CGI的高光谱估测模型。 结果表明， 除植株含水量外， 其他长势指标与所构建的CGI都达到极显著水平， 表明利用CGI可以表征各长势指标信息。 对比CGI和其他各长势指标的PLSR模型表现可知， CGI光谱监测模型表现最优（R2=0802， RMSE=1268， RPD=2015）， 也具有较高的预测精度和稳健度（R2=0672， RMSE=1732， RPD=1489）。 表明基于PCA方法所构建的CGI可以表征冬小麦长势， 利用PLSR方法可以实现对冬小麦长势的准确监测， 且监测效果要优于单一的冬小麦长势指标。
冬小麦 长势 高光谱 主成分分析 偏最小二乘回归 Winter wheat Growth status Hyperspectrum PCA PLSR 光谱学与光谱分析
2018, 38(5): 1520
1 福州大学电气工程与自动化学院, 福建 福州 350116
2 福建省医疗器械和医药技术重点实验室, 福建 福州 350002
3 福州大学生物科学与工程学院, 福建 福州 350116
为实现近红外光谱进行勾兑梨汁中原汁含量的快速检测, 采用相同可溶性固形物含量的新鲜梨汁和果汁粉冲剂按照原汁含量为0%～100%进行勾兑, 并结合遗传算法(GA)、 粒子群算法(PSO)以及萤火虫算法(GSO & FA)进行特征波长筛选, 比较分析四种算法分别建立的偏最小二乘(PLS)模型。 结果表明, GA-PLS, PSO-PLS, GSO-PLS, FA-PLS四种模型均能够剔除大部分波长变量, 其中以FA-PLS模型效果最佳, 不仅保证模型的稳健性, 而且简化了模型, 提高了预测的精度。 为了进一步优选特征波长, 利用连续投影算法(SPA)在FA基础上做进一步波长筛选, 并比较全波段PLS, SPA-PLS, FA-PLS, FA-SPA-PLS模型, 四种模型泛化能力为: FA-PLS>PLS>FA-SPA-PLS>SPA-PLS, 其预测均方根误差分别为0.029 1, 0.033 3, 0.033 9和0.137 0, 相应的波长变量数量依次367, 765, 20和18。 其中SPA-PLS波长变量最少, 但预测误差远远高于其他三种模型, 综合考虑预测精度与波长变量数目, FA-SPA-PLS模型不仅波长变量较少而且预测精度较高, 能够有效鉴别勾兑梨汁中原汁含量。 研究利用近红外光谱技术为快速鉴别勾兑果汁提供一种有益思路, 并通过波长变量筛选简化定量分析模型。
近红外 特征波长 偏最小二乘 连续投影法 Near-infrared spectroscopy Wavelength variable selection Partial Least Squares Successive projections algorithm 光谱学与光谱分析
2017, 37(10): 3058
1 福州大学电气工程与自动化学院, 福建 福州 350116
2 福建省医疗器械和医药技术重点实验室, 福建 福州 350002
3 福州大学生物科学与工程学院, 福建, 福州 350116
4 福建医科大学医学技术与工程学院, 福建 福州 350004
食品掺假种类众多, 手段隐蔽, 成为食品安全检测一个重要难题。 为摆脱传统模型识别食品中是否存在新掺假类别的局限性, 实验以纯净的灵芝孢子油和掺杂不同比例花生油、 玉米油、 薏仁油、 地沟油的五种类别为研究对象, 采用傅里叶变换近红外光谱(Fourier transform near infrared spectroscopy, FT-NIR)收集12 400～4 000 cm-1范围内的近红外光谱。 假设掺杂地沟油为新掺假类别, 利用前四种类别的校正集样本构建相关向量机(RVM)多分类器, 分别对建模的预测集样本和掺杂地沟油样本进行判别, 并借助新聚类算法对判别为纯净的灵芝孢子油的样本做进一步分析验证。 研究表明, RVM分类器对于建模的预测集样本判别准确率高达93.75%, 说明模型有较强的判别能力, 但由于模型局限性, 掺杂地沟油样品被误判为纯净的灵芝孢子油; 在新聚类算法的决策图上, 纯净灵芝孢子油校正集和预测集混合样本的聚类中心数为1, 而纯净灵芝孢子油校正集和掺杂了地沟油混合样本聚类中心数为2, 直观验证判别结果的准确性。 结果表明利用FT-NIR技术结合RVM分类器与新聚类算法对于灵芝孢子油掺假能够有效识别, 并且能够定性识别新型掺假类型, 为解决食品掺假多样化问题提供一种新思路。
食品掺假 新聚类算法 Food adulteration FT-NIR FT-NIR RVM RVM New clustering algorithm 光谱学与光谱分析
2017, 37(4): 1064
苏州大学 现代光学技术研究所, 江苏 苏州 215000
提出了一种使用三坐标测量机(CMM)测量底面为圆形、矩形、跑道形离轴非球面面形误差的方法。针对离轴非球面的外形特征设计工件坐标系, 规划工件坐标系定位点;利用CMM对离轴非球面进行点触发式自动测量, 得到被测面点云坐标数据; 建立离轴非球面数据处理模型, 得出了面形误差。模拟分析表明, 该测试方法和误差处理模型是正确的, 并用该检测技术完成了离轴非球面粗抛光阶段的加工。
离轴非球面 三坐标测量仪 工件坐标系 off-axis aspheric surface CMM workpiece coordinate system
英利绿色能源控股有限公司，河北 保定 071051
在硝酸/氢氟酸腐蚀液中加入表面活性剂对多晶硅片进行了腐蚀，并使用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观察硅片表面形貌的变化，在此基础上分析了硅片浸润性及反应物迁移率变化对腐蚀效果的影响。实验结果表明：加入表面活性剂后，腐蚀速率降低，在硅片表面形成了更均匀的绒面结构及亚微米结构，硅片的反射率从23%下降到18.5%，反射率的降低提升了太阳电池的受光面积。仿真结果表明，使用加入表面活性剂的腐蚀液后制备的太阳电池，其短路电流提升了0.25mA/cm2，光电转换效率提升了0.1%。
酸制绒 表面活性剂 多晶硅片 表面形貌 acid texturization surfactant multicrystalline silicon surface morphology
苏州大学 现代光学技术研究所, 江苏 苏州 215000
为了研究三坐标轮廓测量仪测量离轴非球面的数据处理,介绍了三坐标轮廓测量仪测量离轴非球面的原理, 对除三坐标测量仪自身误差之外的误差进行了详细的分析, 在此基础上建立了校正这些误差的离轴非球面数据处理模型。使用Matlab与C语言混合编程, 并进行了数据模拟, 对实际离轴非球面进行了测量。在对离轴非球面数据进行模拟时, 面形误差PV值小于0.001μm；实际应用时, 面形误差PV值约为0.245μm, 利用数据处理模型得到的面形误差PV值为1.2μm, 达到了三坐标轮廓测量仪本身的测量精度。结果表明, 所建立的数据处理模型和处理软件是正确的。
光学测量 离轴非球面 三坐标测量仪 测量精度 optical measurement off-axis aspheric surface CMM measurement precision
山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
考虑一个将点接触接入到单量子点体系中的装置，利用此装置可以监测到点接触的测量对量子点体系的影响。我们利用非平衡格林函数方法对体系进行了数值计算，发现无论量子点与两边导线的耦合系数是否对称，点接触与量子点之间的库仑相互作用都可以改变体系的透射曲线，甚至还可以控制Fano线性的产生和消失。
量子点 点接触 非平衡格林函数 Fano线性 quantum dot point contact non-equilibrium Green function Fano line
