现有自组网通信和导航技术缺乏深度融合的框架和方法, 在未来场景下难以保障未来“智慧城市”、“智能出行”等场景对通信感知的综合性需求, 因此研究面向物联网、车联网等自组织网络的通感融合(ISAC)技术成为亟待解决的问题。本文针对自组网通感需求, 提出了通信感知信号融合方法和技术方案, 可在保障通信性能的同时提高测距感知估计精确度。针对自组网设备间、通感任务间资源需求冲突等问题, 依据自组网集群业务需求, 构建了保障通信需求的定位感知网络时频资源优化框架, 设计了联合资源分配方案及相应迭代优化算法, 实现有限资源情况下的高可靠、强稳定自组网协同感知能力。针对当前自组网通信模组存在时延高、网络覆盖范围小、感知能力缺失等问题, 设计并搭建了通感一体化模块原型样机 I型, 可在卫导数据缺失下提供全网高精确度时钟同步, 保障集群协同感知能力, 并在长距离下提供自组网通信协同传输支撑, 从硬件设备上为通感融合提供支撑。最终形成了一套包含通感信号融合设计、时频资源联合优化方案的自组网通信感知系统框架, 并研制搭建了一套通感融合软硬件平台(含通感一体化原型样机4台)。在外场测试中, 2 km内通信速率≥320 kbps, 丢包率≤0.05%, 感知精确度优于 10 m。
通感融合 功率分配 自组网 integrated sensing and communication power allocation Ad Hoc network 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 472
1 天津大学医学工程与转化医学研究院，天津 300072
2 临沂市第三人民医院，山东 临沂 276004
3 天津康复疗养中心，天津 300191
4 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
5 复旦大学工程与应用技术研究院，上海 200043
6 季华实验室，广东 佛山 528200
针对目前中医齿痕舌诊断缺乏客观化和量化指标的问题，提出齿痕舌多指标客观化判别检测方法，以实现辅助中医临床对齿痕舌的综合性检测。首先对所采集到的舌象图片提取感兴趣的齿痕区域，并进行区域二值化预处理；然后使用Graham扫描法提取齿痕凹陷特征并通过支持向量机算法对齿痕有无进行分类判别；对于齿痕数量，通过改进的道格拉斯-普克算法拟合齿痕边缘曲线，将曲线满足条件的极小值个数作为齿痕个数；最后结合齿痕数量与齿痕深度对齿痕程度进行判别。该算法对齿痕有无的判别正确率为80.86%，对齿痕数量的检测正确率为80.00%，对齿痕程度的检测正确率为89.63%。实验结果表明，该算法能较好地实现齿痕舌的综合检测，并提供相应客观化参数辅助中医临床诊疗。
图像处理 齿痕舌 Graham扫描法 道格拉斯-普克算法 支持向量机 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1117001
1 合肥工业大学特种显示技术教育部重点实验室,特种显示技术国家工程实验室,现代显示技术省部共建国家重点实验室,合肥 230009
2 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,合肥 230009
3 合肥工业大学计算机与信息学院,合肥 230009
4 合肥工业大学光电技术研究院,合肥 230009
S曲线全局调光算法能够降低LED液晶显示器的功耗并提高显示图像静态对比度, 为了进一步提高节能率, 提出了基于S曲线的两级动态调光算法。首先对输入图像的所有像素分量进行线性放大, 将输入图像的像素灰度级整体提升; 然后利用S曲线对线性放大后的图像进行像素补偿, 同时输出调整后的背光亮度信号。对40幅典型图像进行了仿真, 结果表明: 平均背光节能30%, 静态对比度提高33%。开发了工程样机,对6类常见的电视节目进行测试, 整机平均节能25.1%, 静态对比度提高了30%。与S曲线全局调光算法相比, 所提算法在显示性能保持不变的同时, 能进一步将节能率提高10%。
全局调光 两级动态调光 液晶显示器 global dimming two-step dynamic dimming LCD display
张应松 1,1,2,2,*梁监天 1,1,2,2韩东 1,1,2,2刘志民 1,1,2,3[ ... ]吕国强 1,2
1 合肥工业大学 特种显示技术教育部重点实验室 特种显示技术国家工程实验室 现代显示技术省部共建国家重点实验室, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
3 合肥工业大学 计算机与信息学院, 安徽 合肥 230009
固态体积式真三维立体显示器显示体是由多层大尺寸液晶光阀组成,高速投影光学引擎将对应深度的图片投射到对应深度的液晶光阀上成像,经过人眼合成即可实现立体显示,因此驱动显示体使其与高速投影光学引擎相匹配是显示立体图像的重要保证.介绍了单层液晶光阀驱动电路,该电路具有驱动能力强,响应速度快,可实现双极性驱动的特点.在解决多个上述电路并联引起振荡叠加的基础上设计了显示体驱动电路和驱动控制电路.在分析60 Hz刷新频率下显示体闪烁的原因之后,基于传统驱动方式提出了一种新的驱动方式,解决闪烁现象.可以实现真三维立体无闪烁显示,对于单层48 cm(19 in)液晶光阀,上升时间和下降时间之和为0.5 ms,实现了快速驱动.满足了固态体积式真三维显示体驱动设计要求,为大尺寸液晶光阀驱动提供了一种方法.
固态体积式真三维 立体显示 液晶光阀 双极性驱动 闪烁 true 3D display stereo display liquid crystal light valve bipolar drive flicker
1 合肥工业大学特种显示技术教育部重点实验室, 特种显示技术国家工程实验室, 现代显示技术省部共建国家重点实验室, 合肥 230009
2 合肥工业大学计算机与信息学院, 合肥 230009
3 合肥工业大学光电技术研究院, 合肥 230009
4 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
针对 S形曲线全局动态调光算法对人脸图像处理的不足, 提出了一种改进的 S形曲线全局动态调光算法。通过对输入图像信号进行变换, 判定图像中是否存在人脸, 并据此调整生成的 S形曲线, 对像素值进行补偿并调节背光输出。仿真结果显示, 改进后的算法可以准确检出人脸图像, 并有效地提升了人脸图像的显示效果。样机测试结果表明, 液晶电视的图像质量有明显提升且平均能耗下降 21.28%。
人脸检测 全局调光 对比度 功耗损耗 face detection global dimming contrast ratio power consumption
1 合肥工业大学 特种显示技术教育部重点实验室 特种显示技术国家工程实验室现代显示技术省部共建国家重点实验室，安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009
3 合肥工业大学 计算机与信息学院，安徽 合肥 230009
4 合肥工业大学 光电技术研究院，安徽 合肥 230009
动态调光算法包括背光值和液晶像素补偿量确定。通过查表法实现的基于图像分类的S曲线调光算法电路存在资源消耗大、处理速度慢等缺陷。本文提出了2种算法实现方式：等差数列法、最小二乘拟合法，并分别对这2种算法进行了仿真分析，得到其与查找法的最大标准差分别为18和08。在开发的全局调光液晶电视样机上进行了实际测试，和查表法得到的像素亮度相比：等差数列法的误差为3个灰度级，最小二乘法的误差在1个灰度级以内。2种算法都可使电路存储资源的利用率由原查表法的71%降低到4%。仿真和实验结果表明最小二乘法具有更好的效果。
动态调光 S曲线 像素补偿 实现方法 dynamic dimming S-curve pixel compensation algorithm implementation
1 特种显示技术教育部重点实验室, 特种显示技术国家工程实验室, 省部共建现代显示技术国家重点实验室培育基地, 合肥工业大学 光电技术研究院, 安徽 合肥230009
2 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥230009
传统的全局调光算法无法显著提高对比度和降低功耗。鉴于此, 文章提出了基于图像分类的全局调光算法, 并基于FPGA硬件平台, 参照数字高清显示的逻辑和时序标准, 用VHDL硬件描述语言进行算法实现, 对1 920×1 080像素高清视频的像素数据和背光亮度同时进行调整, 从而实现显著提高高清显示器对比度和显著降低高清显示器功耗的目的。实验结果表明, 该系统能够达到设计指标, 且具有稳定可靠、通用性好、可移植性强等特点。
像素 图像分类 对比度 功耗 FPGA FPGA pixel image classification contrast power consumption
1 合肥工业大学特种显示技术教育部重点实验室, 特种显示技术国家工程实验室, 现代显示技术省部共建国家重点实验室, 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学光电技术研究院, 安徽 合肥 230009
在真三维显示系统中, 有海量图像数据需要高速传输。为了满足数据吞吐量的需求, 数据采用多路差分总线的形式进行传输, 但是由于电路板布线的差异, 会导致数据传输的可靠性降低。本文中采用动态相位调整(DPA)技术, 保证了数据传输的可靠性和稳定性, 满足了真三维显示的需求。
真三维立体显示 动态相位调整 高速串行数据传输 true 3D display dynamic phase adjustment high speed serial data transmission
