最新刊期
      2012 年 第 4 期

        材料物理和化学

      • 周璇,宋静静,张志东
        2012, 27(4): 425-433.
        摘要：提出了纳米结构聚合物表面的一个简化模型:由具有交替的沿面和垂面锚定的一维周期性条纹表面表征。利用Alexe-Ionescu等提出的扩展各向异性表面能形式,研究了向列相和取向层聚合物之间的锚定以及聚合物和基板表面之间的锚定对向列相液晶表面锚定的影响。在理论处理中,假设两不同锚定区域的锚定强度相等。结果表明:聚合物和基板表面之间的锚定会影响向列相的指向矢分布,降低松弛距离以及系统的总自由能。  
        关键词：纳米结构表面;表面锚定;指向矢分布;预倾角   
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        发布时间：2020-08-12
      • 范志新,刘洋,杨磊,郑永磊,高攀
        2012, 27(4): 434-438.
        摘要：实验研究了聚合物分散正性和负性向列相液晶的电场诱导定向聚合,给出样品实物照片和偏光显微镜照片。实验结果表明,样品在施加电场和不施加电场的不同区域具有明显区别,在制备聚合物分散液晶样品时施加电场有诱导定向聚合作用。实验结果对于研究聚合物边界条件对液晶微滴构型的影响,对于设计新型液晶显示器件具有一定的启示意义。  
        关键词：聚合物分散液晶;电场诱导;定向聚合;双稳;液晶显示模式   
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        发布时间：2020-08-12
      • 魏婷,安忠维,陈新兵,陈沛
        2012, 27(4): 439-444.
        摘要：以联苯为原料,经傅克酰化、溴代、格氏和氧化反应,制备了4-(4-乙酰基苯基)苯甲酸;以苯甲醚为原料经傅克酰化,醚解制备了4-乙酰基苯酚;两者再经酯化、还原、脱水反应,合成了一种新型的双官能团聚合物材料单体4-(4-乙烯基)苯基苯甲酸-(4-乙烯基)苯酯,基于联苯的总收率为7%~10%,其结构经1H NMR和FT-IR确认,并用偏光显微镜和差示扫描量热仪对其液晶性进行了研究。  
        关键词：4-(4-乙烯基苯基)苯甲酸-(4-乙烯基)苯酯;4-(4-乙酰基苯基)苯甲醛;4-(4-乙酰基苯基)苯甲酸;DCC-DMAP;液晶   
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        发布时间：2020-08-12
      • 于涛,陈晟,储培鸣,郑永亮,申剑锋
        2012, 27(4): 445-447.
        摘要：介绍了一种可应用于大尺寸TFT-LCD的新型柱状隔垫物(photo-spacer)材料。与已经量产的材料相比,该材料具有更高的弹性恢复率和外压形变承受能力。在相同生产条件下的对比实验显示,该材料经过230℃加热20 min柱高的缩小率为3.04%,具有较好的热稳定性。机械性能评价结果显示,摩擦压力对于Spacer柱高没有太大的影响。  
        关键词：TFT-LCD;柱状隔垫物;彩膜;恢复率   
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        发布时间：2020-08-12
      • 张兴,郑成武,李宁,周兴丹,李正强,华瑞茂
        2012, 27(4): 448-455.
        摘要：介绍了3D显示的基本原理,重点介绍了目前3D显示的主流技术类型,包含了眼镜式3D技术以及裸眼式3D技术,其中眼镜式3D技术包含色差式3D技术、偏光式3D技术和主动快门式3D技术;裸眼式3D技术包含视差屏障式3D技术、柱状透镜式3D技术、指向光源式3D技术和多层显示式3D技术。阐述了各种3D显示技术的基本实现原理和应用领域、并对涉及液晶显示的几种3D技术的优缺点进行了对比。结合液晶材料的特点与3D液晶显示的实际要求,阐述了3D液晶面板对液晶材料快速响应方面的要求,以及液晶透镜对液晶材料光学各向异性参数的要求。  
        关键词：3D显示;眼镜式3D显示;裸眼式3D显示;液晶材料   
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      • 左飞龙,吴奕环,时志强,武长城
        2012, 27(4): 456-465.
        摘要：分子间氢键棒状手性液晶因其兼具手性液晶奇特的光电性能和氢键液晶的便捷制备以及独特的外界刺激响应性,在功能材料、非线性光学、生物医学等领域具有潜在的应用价值,一直是超分子液晶领域的研究热点。文章按照形成氢键互补基团的不同,将其划分为3种类型,即羧酸-羧酸类、羧酸-吡啶类和其他类型氢键,介绍了此三类氢键棒状手性液晶近年来的研究进展。详细归纳了氢键质子给受体的分子结构、氢键稳定性、手性中心位置、取代基、柔性链长度等对液晶性能的影响,并在此基础上,对其未来发展做了展望。  
        关键词：液晶;氢键;手性;棒状;超分子   
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        发布时间：2020-08-12
      • 曲连杰,陈旭,郭建,闵泰烨,谢振宇张文余
        2012, 27(4): 466-470.
        摘要：本文研究了氮化硅材料在触摸屏领域中的应用，利用等离子体化学气相沉积（PECVD）技术，在一定厚度的玻璃表面沉积不同厚度的氮化硅薄膜。通过理论分析和试验测试的方法得到了氮化硅膜层厚度和折射率对触摸屏透过率以及表面宏观颜色的影响。分析结果表明，氮化硅膜层折射率对触摸屏的平均透过率影响明显，而膜层厚度对触摸屏的平均透过率影响很小，但是膜层厚度的改变对触摸屏特定波长处透过率和膜层宏观颜色影响很明显。在实际生产中可以通过改变沉积条件获得合适折射率及厚度的氮化硅薄膜材料。  
        关键词：氮化硅   
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        发布时间：2020-08-12

        器件物理及器件制备技术

      • 冉峰,柳玉迪,季渊,黄海浪,黄舒平
        2012, 27(4): 472-475.
        摘要：传统的平板显示灰度扫描方法存在扫描效率不高的问题,分形扫描方法作为一种全新的平板显示扫描方法有效解决了这一问题,扫描效率达到100%,为平板显示尺寸提升和高灰度级显示提供了一种解决方法。文章设计实现了带伽马校正的分形扫描显示控制系统,该设计从平板显示特性和人眼视觉特性两方面入手讨论伽马校正过程,通过查找表的方式实现伽马校正功能,最后通过1 280×1 024分辨率平板显示器中的一个32×32像素子阵列作为显示窗口对文中提出的方法进行验证。理论和实验结果表明文中提出的校正方法可使平板显示效果更佳。  
        关键词：平板显示;分形扫描;伽马校正;灰度   
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        发布时间：2020-08-12
      • 林志贤,徐胜,姚剑敏,郭太良
        2012, 27(4): 476-480.
        摘要：介绍了FED子行驱动灰度调制视频显示系统的工作原理。针对行扫描脉冲存在的上升沿和下降沿时间导致列驱动脉冲无效使屏无法发光,造成低灰度图像数据丢失影响图像显示效果,通过调整各子行的显示顺序,调整时序,消除低灰度信息损失,改善图像质量。同时针对FED显示屏响应时间造成的低灰度损失,通过时间补偿的方法对低灰度损失进行校正,改善了图像的显示质量。结合人眼的视觉特性,将基于子行驱动图像低灰度增强技术应用于FED显示系统中,使视频图像显示的对比度有所提高,画质更为细腻,更加接近人眼的视觉效果。  
        关键词：场致发射显示器;子行驱动;低灰度图像增强;视频显示   
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        发布时间：2020-08-12
      • 胡霄骁,孙玉宝
        2012, 27(4): 481-485.
        摘要：提出在像素电极下方放置凸起物,获得具有宽视角特性的多畴扭曲向列相液晶显示器。该模式比传统的多畴TN模式摩擦过程少,工艺过程简单。在这种液晶显示器中,初始状态(未加电)时,分子排列结构和普通单畴TN模式相同,在加电压状态时,由于凸起物的存在,液晶分子沿着4个不同的方向排列形成多畴区域。文中运用专业液晶模拟软件模拟,对该液晶显示器的电光特性进行研究,结果表明,该液晶显示器具有宽视角、色散小及色彩还原性较好的特性。  
        关键词：多畴;扭曲向列相;液晶显示器;视角   
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        发布时间：2020-08-12
      • 王海雄,李积彬
        2012, 27(4): 486-492.
        摘要：导光板表面的微结构是实现其导光功能的光键,随着计算机模拟技术的发现,微结构的新型设计不断涌现,而微结构成型技术随之不断发展。文章介绍了导光板微结构的基本形式、微结构的成型方法及发展情况,对导光板微结构成型技术的发展趋势做出展望。  
        关键词：LCD;导光板;微结构;成型技术   
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        发布时间：2020-08-12
      • 李田生,谢振宇,张文余,阎长江,徐少颖,陈旭,闵泰烨,苏顺康
        2012, 27(4): 493-498.
        摘要：为了适应TFT-LCD小型化与窄边框化以及在面板布线精细化的趋势,提高工艺设计富裕量以及增加面板的实际利用率,研究了通过改变钝化层(PVX)的沉积工艺来减小液晶面板阵列工艺中连接像素电极与漏极的过孔(VIA)尺寸的方案,通过设计实验考察了影响过孔大小的钝化层的主要影响因素(黑点、倒角、顶层钝化层沉积厚度,顶层钝化层沉积压力),得出了在不改变原有刻蚀方式基础之上使过孔的尺寸降低20%~30%的优化方案,并对其进行了电学性能评价(Ion:开态电流、Ioff:关态电流、Vth:阈值电压、Mobility:迁移率),从而获得了较佳的减小过孔尺寸的方案,提高了产品品质。  
        关键词：钝化层;刻蚀;过孔   
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        发布时间：2020-08-12
      • 邱西振,张方辉,丁磊
        2012, 27(4): 499-502.
        摘要：以自主研发的一体化封装LED为模型,使用光学模拟软件TracePro对该模型的配光进行仿真。为了优化该模型的光强分布及出光率,对比分析了不同反光杯张角及透镜形状对LED配光性能的影响。仿真结果表明:反光杯张角及透镜形状对LED的光强分布及出光率均有较强影响。45°反光杯张角有着较好的光强分布。添加透镜可以提高出光率,扁平透镜可以达到较高的出光率。45°反光杯张角加半球形透镜在光强分布与出光率上取得均衡。  
        关键词：LED;Tracepro;封装技术   
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        发布时间：2020-08-12

        器件驱动与控制

      • 张宝龙,徐西印,李丹,李云峰,姚连芳,薛芸芸,曹雯,郭海成
        2012, 27(4): 503-507.
        摘要：设计出了一款应用于时序彩色法硅覆液晶微型投影机的大功率、高亮度LED驱动电源。由于采用的大功率LED芯片内部单元为并联连接,故驱动电流达10 A。为了满足此要求,文章结合直流变直流(DC/DC)电源设计思路,设计出了可用脉宽调制信号调控的恒流源。实验结果显示:该恒流源能够精确地输出10 A恒定电流,而且纹波小,开关迅速、彻底,完全符合CS-LCoS 微型投影机中LED光源对驱动电源的要求。  
        关键词：硅覆液晶;时序彩色;大功率;LED   
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        发布时间：2020-08-12
      • 王海霞,武一
        2012, 27(4): 508-514.
        摘要：提出了一种基于SOPC技术来控制液晶显示的实现方法,利用Quartus Ⅱ和Nios Ⅱ等开发环境进行系统设计,完成硬件开发和软件开发,实现点阵LCD显示模块的功能。并对带字库的LCD显示中的中文字库、英文字库原理做了详细的说明,给出了图形显示的应用程序范例。SOPC设计可靠性高、移植性好,稍作改动,就可以改变点阵LCD显示模块的显示,扩充显示内容。  
        关键词：SOPC技术;点阵LCD;Quartus Ⅱ;NiosⅡ IDE   
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        发布时间：2020-08-12
      • 徐正平,徐永森,匡海鹏
        2012, 27(4): 515-522.
        摘要：为便于工业应用,设计了具有人机交互界面的步进电机控制器。该控制器具有独立的编程指令。用户可通过PC机运行的程序编译软件完成应用程序的编写、自定义图像的选取及寄存器参数的设置。程序编译软件将上述信息通过串行总线传送给步进电机控制器,并保存在非易失性存储器中。步进电机控制器读取、解译并执行应用程序。该系统中配置有液晶显示器,实时显示操作信息;同时配有键盘,便于用户在工业现场修改应用程序或寄存器参数。整个系统以片上外设丰富的Cortex-M3核ARM芯片为核心,对系统指令、人机交互键盘、非易失性存储及LCD显示模块的设计进行了详细分析,并给出了系统设计显示结果。结果显示:LCD显示信息与用户按键命令同步,非易失性模块数据存储可靠,系统运行结果良好。  
        关键词：人机交互;步进电机控制器;液晶显示器;非易失性存储器   
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        发布时间：2020-08-12
      • 林凡强,马晓茗
        2012, 27(4): 523-528.
        摘要：介绍笔段式液晶的显示原理和控制方法,具体实现了数字仪表中的设计。该驱动方法采用了德州仪器公司的超低功耗单片机CC430F6137,使用其自带的LCD控制器,并以驱动GD46532液晶显示器为例,给出了温度采集系统的数值显示驱动方法和程序设计,并对该控制器独有的闪烁功能给出了说明。经实际程序测试,采用自带LCD控制器的数显仪表可最大程度上降低系统的尺寸,且可靠性高,程序可移植性好。  
        关键词：CC430F6137;液晶显示;数字仪表;可靠性;笔段式   
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        发布时间：2020-08-12
      • 邢建芳,龚华军,张赵行,潘文平
        2012, 27(4): 529-534.
        摘要：基于双螺旋屏幕扫描式的体显示系统,设计并实现了一种面向真实立体空间的三维数据场可视化方法。利用双螺旋屏幕的旋转运动扫描出均质稳定的图像空间,渲染过程中将规则的三维离散数据场分割成一组间隔均匀的螺旋切片,采用分层体绘制方法将这些数据切片渲染成一系列单独的切片图像。切片图像序列通过高频投影方式依次投射到图像空间,采用多线程技术实现投影时序与屏幕运动之间的同步机制,最终完整的三维图像被周期性地逐层扫描显示出来。实验结果表明,该方法输出的空间图像均匀清晰,呈现自然的立体状态,保留了固有的三维尺度,可以环绕显示器提供全方位的观察自由度。  
        关键词：体显示;三维数据场;可视化;逐层扫描   
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      • 田丰,夏雪,王鹤
        2012, 27(4): 535-538.
        摘要：研究了真三维显示技术在医学影像中的应用。使用CT、MRI、DSA原始医学影像作为数据源,对影像进行图像分割与三维重建,在此基础上进行真三维数据转换,运用计算机视觉技术开发互动教学系统。构建了基于真三维显示技术的医学教育与仿真系统,可呈现与器官组织空间结构一致的立体医学影像,并进行互动仿真操作。真三维显示技术将是医学教育与仿真的重要手段,可为医学教育提供最逼真的模拟实践平台。  
        关键词：真三维;体扫描;可视体素;三维重建   
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        发布时间：2020-08-12

        成像技术与图像处理

      • 刘火平,孟维平,宋立维,刘扬,吴钦章
        2012, 27(4): 539-544.
        摘要：从红外相机自身特性和使用角度两方面对靶场红外图像序列中不均匀(花纹)背景产生的原因进行了剖析,分析了传统红外图像非均匀校正算法在处理靶场序列红外图像上的优缺点,提出在目标跟踪过程中 随着场景变化,基于实时线性标定的非线性红外图像的校正的新方法,克服了传统方法的弊端,实时确定了校正增益系数和校正因子,消除了序列红外图像中不均匀背景。通过对含有弱小目标的靶场实际序列红外图像进行仿真验证表明,新方法去除了图像固定图案噪声,消除了探测器坏元的影响,输出了理想的序列红外图像。  
        关键词：红外图像;线性标定;非均匀性校正法;校正增益   
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      • 吕柯岩,朱明,贺柏根,杨粤涛
        2012, 27(4): 545-551.
        摘要：车道偏离预警系统是继安全气囊之后的汽车安全辅助系统,该系统主要任务是采用基于机器视觉的方法提取车道线并进行预警决策。文章利用TMS320DM642视频处理器作为中央处理器,设计出基于DM642的车道偏离预警系统硬件架构,算法方面对图像进行灰度化、二值化和边缘提取做预处理,然后设置感兴趣区域(ROI),利用基于相位编组的改进Hough变换(RHT)进行车道线检测,根据车道偏离预警条件进行预警决策,当车辆在驾驶员非意识时偏离车道线的情况下实施报警。试验结果证明,本系统能够提前2.5 s进行车道偏离的预警工作,并能够排除路面标记的影响,满足车道偏离预警系统实时、鲁棒的性能要求。  
        关键词：车道偏离预警系统;TMS320DM642;Hough变换;相位编组   
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      • 代勤,王延杰,韩广良
        2012, 27(4): 552-556.
        摘要：由于成像系统和目标的距离和方位的原因,会导致形成的图像发生透视而不再是正视图,这对于图像的特征提取、识别等后续处理非常不利。对于发生了透视畸变的图像,透视变换解决了一般仿射变换不能改变图像内部点相对位置的缺陷。文章根据透视变换的原理提出了基于改进的霍夫变换和透视变换的透视图像矫正技术,该算法根据摄像机的成像机理进行透视图像矫正,Matlab仿真实验结果表明,该算法可行性高,简单易行,稳定性好,可广泛推广至目标识别等领域。  
        关键词：图像处理;图像矫正;霍夫变换;透视变换   
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        发布时间：2020-08-12
      • 李宪圣,叶钊,任建伟,刘则洵,万志
        2012, 27(4): 557-562.
        摘要：空间相机在轨长时间运行,受空间环境影响,相机性能下降,在轨图像中出现黑色条纹,严重影响了成像质量。局部CCD像元响应下降,高能粒子冲击,宇宙尘埃,空间相机本身的附着物等都能引发图像黑色条纹的现象。文章通过对发射前实验室辐射定标数据研究,提出一种基于最小二乘法和辐射亮度反演的在轨图像的校正方法,可以有效地去除黑色条纹。在不同辐照度下,采集所有像元的灰度值,用最小二乘法估计所有像元灰度平均值与辐照度的对应关系,计算出每个像元的校正系数,并研究实验室辐射定标数据,推算出现黑色条纹像元的校正因子,通过图像黑色条纹校正函数矩阵对每个像元的实际灰度值进行校正。校正前黑色条纹像元灰度的偏差超过10%,校正后偏差小于5%。从图像上观察,经过该方法校正的图像,能够有效去除黑色条纹,得到清晰的图像,结果令人满意。  
        关键词：空间相机;黑色条纹;辐射定标;最小二乘;辐射亮度反演   
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        发布时间：2020-08-12
      • 朱鹏,金龙旭,李国宁,李进,赵运隆
        2012, 27(4): 563-568.
        摘要：为了解决在CCD与地面实时压缩系统对接时造成的时间和物力的浪费,提高地面实时压缩系统测试效率,文章设计了一种图像压缩模拟源系统,可以模拟CCD相机输出,来代替CCD相机与地面实时压缩系统进行对接。该系统采用FPGA 实现模拟源的时序与逻辑控制, 利用内部逻辑生成自校图像,或通过USB2.0总线接口与PC机进行数据通信,将模拟源图像通过缓存SDRAM下载到FLASH中。采用同步串行LVDS接口,高速Gbps接口和Camera Link接口,实现数据与压缩存储单元的高速传输。实验表明,该图像压缩模拟源从USB接口下载速度达40 Mbyte/s,在与以上3种接口传输数据时,无误码和数据丢失,该系统稳定可靠。  
        关键词：图像压缩模拟源;USB2.0;FLASH;SDRAM;自校图形   
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        发布时间：2020-08-12
      • 曲洪丰,王晓东,吕宝林
        2012, 27(4): 569-572.
        摘要：针对多通道面阵CCD输出非均匀性问题, 开展了多通道输出面阵CCD图像非均匀性校正算法研究。论述了多通道面阵CCD输出非均匀性产生的原因,并对此提出了基于非线性响应的多段线性逼近校正算法,通过FPGA进行了算法实现。基于线性响应的两点校正算法精度低,且不能满足全量程的要求;基于非线性响应的多点校正算法精度高,但运算量大,不易于在FPGA上实现。文中提出的基于非线性响应的多段线性逼近校正算法,综合了以上两种算法的优点,具有运算量小、实用性强、精度高的优点。  
        关键词：多通道输出;线性响应;非线性响应;多段线性逼近   
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        发布时间：2020-08-12
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