基于克尔效应的聚合物稳定蓝相液晶显示器被设计出窄视角显示模式, 用于公共场所下私人信息的保护。通过使用几个简单的单轴膜, 聚合物稳定蓝相液晶显示器就可以呈现出极佳的窄视角效果, 即, 对比度大于10°的可视区在20°极角范围内。此外, 该显示器的驱动电压为14 V, 最大透过率为71%, 不仅满足了当前主流非晶硅薄膜晶体管的驱动需求, 还进一步提高了背光源的光利用率。本文提出的窄视角蓝相液晶显示器与传统的窄视角模式相比较而言, 没有复杂的电极结构以及繁琐的补偿方案, 较3M公司的保护膜而言, 具有生产成本低的优势, 这些优势使其具备了在工业上生产的条件。在信息时代, 窄视角液晶显示器将在防止私人信息的泄露上扮演越来越重要的作用。

基于Landau-de Gennes理论, 利用松弛迭代的方法, 研究了包含-1/2向错线的混合排列（HAN）液晶盒中, 平行于向错线的电场所诱导的结构转变。结果表明, 盒厚固定时, 电场诱导五种结构转变过程; 电场固定时, 盒厚变化产生三类结构转变方式。力曲线上的极小值确定了液晶系统发生结构转变的临界盒厚。

为了改善聚合物分散液晶（PDLC）在智能玻璃领域应用中存在的视角较差、透明态效果不够理想以及无法实现双稳态的缺点, 合成了一种具有硅氧烷长链结构的近晶相液晶单体, 并将该近晶相液晶单体用于近晶相的混晶配方制备了简单的近晶相双稳态器件。以10-溴-1-癸烯、对羟基联苯氰和1,1,1,3,3,5,5-七甲基硅氧烷为原料, 以较高收率合成了该近晶相液晶单体。通过核磁共振（NMR）和元素分析（EA）确认了分子结构的正确性; 利用偏光显微镜（POM）、示差扫描量热仪（DSC）等对其单体液晶参数和混晶配方参数进行测定, 通过基板处理、液晶盒制备、器件老化等过程制备了近晶相双稳态器件。实验表明, 该近晶相混晶配方制得的近晶相双稳态器件具有较宽的近晶相温宽（-62℃~60 ℃）, 较低的驱动电压（50 V）, 透明态参数优秀（雾度 = 0.06%, 平行光透过率 = 90.34%）, 完全无视角缺陷, 且可以仅在状态切换时需要通电实现双稳态效果。该硅氧烷类近晶相液晶单体对于改善近晶相混晶配方有着重要的作用, 该材料制备方法简单, 原料易得, 收率较高, 易于生产, 对于智能玻璃领域的市场推广有着重要的作用。

弯曲芯型向列相 (BCN) 液晶在一定的低频电压和温度下会产生挠曲电畴, 出现明暗相间的周期结构。本文使用偏光显微镜（BX-51）和电荷耦合元件（CCD）探测了BCN中挠曲电畴的周期大小变化与电压及温度的关系, 并使用光学衍射技术对该周期结构进行了验证。实验结果表明: 温度达到95 ℃, 并且外加电压达到25 V时, BCN液晶的挠曲电畴条纹结构首次出现。在温度一定的条件下, 畴的周期随外加电压的增大而逐渐减小; 而电压一定的条件下, 周期结构的对比度随温度的升高逐渐变得模糊, 必须增大外加电压才能使模糊的周期结构重新变得清晰。本研究对探索BCN液晶在液晶光栅领域的应用与发展具有一定的指导意义。

在纯平的陶瓷衬底上面, 利用磁控溅射方法镀上一层金属钛。对金属钛层进行表面缺陷处理后, 放入微波等离子体化学气相沉积腔中, 利用正交实验方法制备出场发射性能最优的薄膜, 通过扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等仪器,研究了薄膜的微观表面形态、结构组成等, 得到了该薄膜是球状微米金刚石薄膜的结论。并进一步研究了最优场发射薄膜的发射机理。

针对木板表面节子缺陷被染料染色后难以识别的问题, 本文利用图像融合技术提出一种新的木板表面缺陷检测方法。该方法采集被染色木板的近红外图像和可见光图像, 使用加权平均法、主成分分析（PCA）算法、小波变换、Laplacian金字塔变换等不同的融合算法对采集的近红外图像和可见光图像进行融合, 然后对不同算法融合后的图像仔细观察分析和比对并计算其信息熵。实验结果证实, 融合后的图像能够明显地辨别出染色后的木板缺陷, 并且基于Laplacian 金字塔算法的融合效果最好。

为了解决传统算法中弹痕图像深度特征信息丢失的问题, 本文提出一种能够计算出弹痕图像深度特征参数信息的三维点云图像特征提取算法。该方法根据棱线斜率变化从局部极值点中找到特征点, 运用线性拟合法构建三角形对特征参数值进行计算, 确定弹痕特征参数值的相似范围, 通过利用相似范围对未知弹头进行判别, 实现弹痕和枪的一致性确认。实验结果表明: 所提出的算法在现有样本的条件下, 弹痕比对的正确识别率达到90%以上, 单组弹痕数据的转换、特征提取和参数计算共用时32.7 s。算法满足弹痕比对需求, 可以对后续弹痕比对提供可信依据, 具有一定的理论价值和实用意义。

陶瓷、金属等光滑表面的强反射性质, 会使图像饱和产生高光现象, 导致测量精度大幅下降。针对这一问题, 本文利用扩散板对光的扩散作用, 设计了基于线性扩散板的高光抑制系统。首先从理论上研究线性扩散板的扩散原理, 并利用高光点反射辐射亮度分析线性扩散板对高光的抑制作用。然后搭建系统平台, 完成相机标定、投影仪标定等系统搭建工作。最后对陶瓷盘子和大理石罐等具有强反射表面的物体进行三维测量, 实验结果表明, 线性扩散板能够实现三维测量中强反射表面的高光抑制, 其中大理石罐、陶瓷盘子、花盆、杯子的高光点数目相比未加扩散板时分别减少了19.6倍、5.6倍、4.4倍与3.9倍。扩散板能够减弱高光点的反射辐射亮度, 对高光具有一定的抑制作用, 三维重构结果中高光区域明显缩小。

飞机姿态测量是无人机系统目标定位的重要环节。该文拟采用多台北斗天线测姿, 分析了北斗接收天线测姿精度对机载光电平台目标定位精度的影响。为此, 本文建立机载光电平台目标定位系统模型, 用蒙特卡洛法分析目标定位误差,并对飞机姿态测量误差在0.05°~1°范围内以及飞行高度在1 000~8 000 m时的垂直下视和斜视目标定位误差进行比较。实验结果表明, 在姿态测量误差及飞行高度范围内, 垂直下视目标定位高程误差在20 m左右, 平面定位误差为23~65 m; 斜视定位（-60°斜视, 俯仰轴以水平向前为0°）大地高误差为20~30 m,平面定位误差为24~71 m。同时分析了天线摆放及基线长度对测姿精度的影响。目标定位误差主要与飞机姿态角测量误差、北斗系统误差、光电平台方位角和高低角测量误差有关, 还与目标与飞机之间的斜距有关。飞行高度越大, 光电平台高低角越小, 斜距越大, 则目标定位误差越大。基线越长, 测姿精度越高, 当基线垂直时, 横滚角误差最小。

为了能更准确地检测出图像中的各种显著性目标, 针对单一域的显著性目标检测方法容易造成有用信息遗失的缺点, 提出一种将图像频域的全局信息与空域的局部信息结合获得更全面的显著性目标信息的新模型。通过融合两个域中的有用信息, 将空域中的局部信息与频域中的全局信息进行信息的优势互补。此模型不但可以加强复杂背景下显著区域部分, 而且可以有效抑制重复的非显著性部分。实验表明该模型方法相对于其它单一域的模型能较好的提取显著性目标区域, 与单一的空频域模型比较, 在准确率上相对于空域模型提高9.5%, 相对于频域模型提高了6.3%。

针对TLD算法的特征点无法有效表述目标问题, 提出了一种基于角点增强改进的TLD目标跟踪算法。改进算法在跟踪模块加入了对目标表述能力更强, 具有光照不敏感性和旋转不变性的Shi-Tomas角点作为跟踪特征点。跟踪器运行时, 在角点经光流法跟踪和双向误差检测后, 利用剩余的稳定角点定位目标窗口。对照结果表明, 改进算法在面对目标抖动和形变时可以稳定跟踪; 有效抑制因跟踪平滑点造成的漂移现象; 提高了跟踪的稳定性。针对TLD算法跟踪过程中因在线模板积累造成的计算量持续增大、实时性持续降低的问题, 提出了一种依据相似度中值的模板判断删除机制。该删除机制在模板积累到设定阈值时运行, 根据模板与当前目标的相似度, 删除不再具备代表性的模板; 调整模板空间并更新模板数目。实验表明, 该删除机制在应对模板更新快、持续时间长的跟踪情景时有效降低算法计算量, 实时性可提高约20%。