最新刊期
      2016 年 第 10 期

        材料与器件

      • 张玉虎,岳浩,王军帽,李亚文
        2016, 31(10): 929-935. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0929
        摘要：为了对TFT（Thin Film Transistor）光刻DICD（Develop Inspection Critical Dimension）均一性进行改善，分析了光刻DICD存在差异性的原因，并建立了改善循环流程。对循环流程改善原理及方法进行说明。首先，根据处于光刻系统最佳焦平面位置光刻胶吸收光强最大，DICD最小（DICDmin）原则，提出了调整光刻平面，使其与系统最佳焦平面趋势一致，可减小DICD差异性。接着，计算出各光刻区域与最佳焦平面位置处的DICD差值（DICD-DICDmin），并通过结合光刻区域台板平坦度，判断DICD-DICDmin各差值的正负性。然后，采用最小二乘法对光刻区域DICD-DICDmin进行平面方程拟合，该平面即为光刻趋势平面，并反映了光刻平面与光刻系统最佳焦平面的差异。最后，以此平面方程作为光刻机台板高度调整平面方程，并对光刻区域台板高度进行调整，从而使得实际光刻平面趋于系统最佳焦平面。结果表明：该方法连续实验3次，DICD均一性可改善30%以上。  
        关键词：DICD;最佳焦平面;平坦度;均一性;最小二乘法   
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        发布时间：2020-07-07

        驱动与控制

      • 徐白冰,王建立,曹景太
        2016, 31(10): 936-942. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0936
        摘要：为了应对日益增长的城市供暖节能压力，解决由供暖引起的废气排放问题，本文设计并实现了一种基于物联网的温湿度与风速信息采集系统。介绍了系统的总体结构，设计完成了以ARM微处理器为核心、以EC20模块为通信媒介、外接多路温湿度传感器和风速传感器的硬件电路和嵌入式软件程序。通过真实场景测试，系统实现了通过3G网络实时、定时发送当地温湿度和风速数据至中心服务器的功能，控制中心根据设定的环境标准控制供暖锅炉调节供暖量，完全满足供暖调节的实际需求。同时，系统经过一定改进还可以应用到气象监测、档案管理、食品药品储存、工农业和交通等其它方面。尤其在物联网领域，本系统有着非常广泛的应用前景。实验结果证明了该系统的通用性和实用性。  
        关键词：物联网;嵌入式设计;节能控制;ARM   
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        发布时间：2020-07-07
      • 段飞波,白鹏飞,周国富
        2016, 31(10): 943-948. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0943
        摘要：随着人们对于生活品质要求的提高，便利、护眼、能耗低的电子纸显示技术在显示技术领域越来越受人们追捧。电子纸的显示是通过一系列的驱动波形来实现，即不同的灰阶通过不同的电压驱动序列驱动而得到。在驱动波形的设计中不仅要考虑到显示效果，还要考虑到刷屏响应速度、闪烁和直流平衡的影响。本文提出了一种新的驱动波形设计方案，不仅达到了直流平衡，消除了可能积累电荷对于显示屏的影响，同时提高了刷屏的速度，减少了25%的闪烁，也保证了显示效果。  
        关键词：电泳电子纸;驱动波形;闪烁;直流平衡   
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        发布时间：2020-07-07
      • 邱德慧,汪洋,吴敏华
        2016, 31(10): 949-957. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0949
        摘要：针对于传统PC机实现的图像采集与处理系统在功耗、移植性、实时性和体积上的局限性问题，本设计实现了基于FPGA和ARM硬核处理器整合的SoC FPGA的图像文字分割系统。基于SoC FPGA的硬件平台和移植的嵌入式Linux开发环境的软硬协同设计方法，实现了CMOS传感器的图像采集、SDRAM存储、双口RAM数据通信和VGA显示输出。同时，基于ARM的硬核处理系统（HPS）控制双口RAM读写图像数据，在HPS中实现图像的预处理和分水岭算法。实验结果表明：本系统具有较准确的文字分割效果，一幅图像实时文字分割的平均速度为0.87 s，比基于PC机的matlab环境和NIOS Ⅱ的SOPC系统上实现速度分别提高了0.84倍和4.52倍。本系统具有设计灵活，速度快、可移植性强的优点，对实时图像采集与处理系统的研究提供参考意义。  
        关键词：SoC FPGA;硬核处理系统;Linux;文字分割;分水岭算法   
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        发布时间：2020-07-07

        显示与图像

      • 赵亚凤,胡峻峰
        2016, 31(10): 958-966. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0958
        摘要：为了保证双目相机标定精度的同时，提高算法速度。利用田字形模板中的两对正交消隐点，拍摄两幅图像，实现快速标定。首先，提出了消隐点寻优的方法来提取每幅图像中误差最小的两对正交消隐点，线性计算相机主点和归一化焦距，作为内参数的初值。再根据同一幅图像消隐点共线和所有直线畸变后也为直线的原则，构建约束函数，利用优化的差分进化算法进行全局寻优，完成相机畸变校正。最后，根据优化后消隐点坐标求得左右相机的旋转矩阵，并结合左右相机的角点世界坐标，利用刚性变换求得平移向量。双目标定的平均重构误差为0.598 pixel，跟传统方法标定误差相当。该标定算法重构误差与传统算法在一个级别，能满足标定中稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。  
        关键词：消隐点;标定;内参数;畸变校正;外参数   
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        发布时间：2020-07-07
      • 王民,王静,王羽笙
        2016, 31(10): 967-972. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0967
        摘要：纹理特征作为图像的一个重要特征，在国画分类识别中的地位十分重要，但现有的纹理提取算法大多基于灰度信息而忽略了颜色信息。针对国画分类识别中纹理提取算法存在的问题，本文提出了一种多尺度、多色域的纹理特征提取算法，该算法结合了轮廓波变换和灰度共生矩阵的优点。为了对国画进行特征提取，该算法首先将国画图像转变到HSI色彩空间。然后，提取色调、饱和度、强度这三个色彩分量进行分区域操作，即提取每一个色彩分量的纹理特征。最后，将提取的3个特征向量融合并进行主成分分析降维。实验证明，与灰度共生矩阵相比，本文算法在国画分类识别方面查准率提高了7.5%，查全率提高了8.7%。实验表明多尺度灰度共生矩阵算法优于传统的灰度共生矩阵算法。  
        关键词：多尺度分析;轮廓波变换;灰度共生矩阵;国画   
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        发布时间：2020-07-07
      • 范日召,何斌,刘燕君,李军凯,陈洋君
        2016, 31(10): 973-982. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0973
        摘要：为了解决非锐化掩膜图像增强方法的噪声增益、光晕现象和数据溢出的问题，提出一种基于广义线性系统和非锐化掩膜的图像增强算法。算法首先采用双边滤波器和广义线性减法对图像进行处理，获取图像细节层和基础层；然后对图像细节层和基础层分别进行自适应增益处理和对比度增强处理；最后采用广义线性加法将两者相加，实现图像的增强。并对3种不同类型的图像进行测试，结果表明：本文提出的算法很好地抑制了噪声干扰和光晕现象，增强了图像的对比度和细节，视觉效果良好，信息熵分别提高了10.9012%、16.0143%和9.1878%。表明了提出的基于广义线性系统和非锐化掩膜图像增强算法的合理有效性。  
        关键词：非锐化掩膜;图像增强;广义线性系统;细节层;基础层   
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        发布时间：2020-07-07
      • 黄成强,李天华,贺娟
        2016, 31(10): 983-988. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0983
        摘要：本文对应用于AMOLED的低功耗色彩还原算法开展研究，提出了一种基于直方图平移的算法。通过直方图平移增大直方图重叠面积，从而得到优良的色彩还原效果。由于采用居中的直方图作为平移基准，在保证色彩还原性能的同时降低了显示屏端功耗。与传统的算法相比，该算法只有加减运算，使得硬件实现的复杂度大大降低。经验证，该算法具有优良的性能表现，其直方图重叠面积（OA）比灰度世界算法高23%，比白点补丁算法高43%。此外，该算法处理所得图像在屏端的显示功耗（PD）是灰度世界算法的96%，是白点补丁算法的73%。  
        关键词：AMOLED;色彩还原;直方图平移;功耗   
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        发布时间：2020-07-07
      • 赵娜,宋佳润,邹文杰
        2016, 31(10): 989-997. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0989
        摘要：超高清电视（UHDTV，Ultra High Definition TV）凭借其超高的屏幕分辨率可以更细腻地展现视频的内容，受到越来越多用户的青睐，然而目前超高清节目源发展有限，通常只能将低于超高清电视屏幕分辨率的视频经过插值后播放，这样处理可能会对用户主观体验带来一定的影响。如何准确评估UHDTV多分辨率视频源对视频显示质量的影响，对UHDTV业务的部署和优化起到指导性的作用。本文通过主观实验，利用SSIM算法预测视频源编码质量，并进一步分析视频源分辨率对UHDTV视频显示质量的影响，提出一种面向UHDTV的视频显示质量评估模型。实验结果表明，相比SSIM、VIFp和MOVIE三种经典的视频质量评估算法，本文模型所得视频显示质量和主观质量之间的皮尔森系数分别提高1.13%、1.89%和2.31%，斯皮尔曼等级相关系数分别提高1.35%、1.53%和2.24%，RMSE降低35.05%、36.94%和39.71%。所提模型可以更加准确地评价UHDTV视频显示质量。  
        关键词：超高清电视;视频显示质量;视频分辨率;用户体验   
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        发布时间：2020-07-07
      • 常运,杜玉红,焉台郎,赵地,李兴
        2016, 31(10): 998-1005. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.0998
        摘要：为了实现校园的安全监控，提出了基于云台摄像机的快速移动人群的检测与跟踪算法。介绍了云台摄像机用于校园安全监控的基本构成。为了更好地实现云台摄像头对于移动人群的检测与跟踪，建立了基于现实的精确摄像机模型，提出了摄像机自旋转角度约束的摄像机模型。通过最新的核相关滤波器跟踪算法（KCF）实现对运动着的人群检测与跟踪。运用Matlab仿真实验比较该方法和卡尔曼滤波跟踪算法，选择最优方法和相关滤波器跟踪算法来实现检测与跟踪要求。结果表明：相比较于传统的卡尔曼滤波跟踪算法，KFC算法的跟踪精度优于传统方法，精度多数情况下能达到90%以上，高于卡尔曼滤波跟踪算法的60%，检测与跟踪效果达到要求。  
        关键词：云台摄像机;精确模型;目标检测与跟踪;核相关滤波器算法   
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        发布时间：2020-07-07
      • 郭少军,娄树理,刘峰
        2016, 31(10): 1006-1015. DOI: 10.3788/YJYXS20163110.1006
        摘要：基于单源的图像显著性检测存在较大的虚警或漏检，文章提出了利用约简后的特征点和CPD算法对海面实拍船只图像进行多源图像匹配，获得图像间的变换投影方程并利用投影方程对单源图像的显著性检测结果进行叠加与虚警控制器分类，从而达到提高检测率与控制虚警的目的。显著性检测方面，文章分析了基于图等级多样性的显著性检测方法的不足和优点，引入了最大稳定区域检测方法对图像做前期处理，并对获得区域进行联合获得新区域，使得新区域能够最大限度地满足基于图的等级多样性显著性检测最优条件。对于检测获得的联合区域目标显著性不完整的情况，利用了区域的叠加性进行加权求和，最终获得了具有较好联通性的多舰船目标图像显著性检测结果。对于显著性检测结果中存在较大虚警的情况，文章进一步提出计算船只与浪花的多尺度分形维数，并结合Adaboost算法训练浪花虚警控制器。实验结果显示控制器能够消除一部分浪花带来的虚警，但是对于灰度与舰船极为相似的虚警无法消除。  
        关键词：显著性;MSER;图多样性;分形维数;CPD;虚警控制器;Adaboost   
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        发布时间：2020-07-07
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