最新刊期
      2020 年 第 4 期

        材料与器件

      • 马鹤,陈思博,吴金兵,周璇,张志东
        2020, 35(4): 293-305. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0293
        摘要：基于Landau-de Gennes理论，研究了向列相同轴结构球形液滴的尺寸效应以及电场下的动力学过程。结果表明：同轴结构在半径r ≥ 6.5 μm的范围内稳定存在。当r ≤ 5.1 μm时只存在双极结构，5.2 μm ≤ r < 6.5 μm时为双极结构与同轴结构均存在的双稳态。外电场存在时，当0 ≤ E/E0 ≤ 0.002 4（使用E0对电场进行约化，E0=33.7 V/μm）时，液晶分子逐渐沿电场方向排列；当0.002 7 ≤ E/E0 ≤ 0.003时，弹性能、表面能和电场能相互竞争诱导出第一次结构转变，使液滴内出现类双极结构；当0.003 3 ≤ E/E0 < 0.013 4时，赤道面内及附近指向矢垂直电场方向排列，其余部分上下对称且沿电场方向排列；当电场强度达到阈值 Ec/E0=0.013 4时，发现第二次结构转变，液滴内大部分液晶分子通过动力学过程实现了从中心轴到边界逐点沿电场方向的转动，该现象首次在同轴结构液滴中出现。  
        关键词：Landau-de Gennes理论;同轴结构;结构转变;动力学过程   
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        发布时间：2020-07-05
      • 佟月,佟硕,王凤涛,曹洪韬,刘艳葵,耿红帅,李森,张鹏曲,卢凯,孙亮,张磊,陈思,王威
        2020, 35(4): 306-314. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0306
        摘要：在电子纸行业中，为了减少光刻次数、降低成本，部分产品的TFT基板会采用半色调掩膜工艺，传统的一次湿刻一次干刻（1W1D）方法要求半色调掩膜光刻胶厚度与均一性同时满足较高要求，管控难度大，导致曝光多次返工浪费产能；而且，1W1D的刻蚀均一性很差，使玻璃四周沟道a-Si过薄，影响良率。为了改善这两方面的问题，我们参考了非电子纸产品的两次湿刻两次干刻（2W2D）工艺。然而非电子纸的2W2D工艺会产生较长的a-Si拖尾现象，导致较大的寄生电容，造成良率损失；此外，a-Si残留和沟道特性问题也阻碍了电子纸良率的进一步提升。因此，我们通过降低两次湿刻时间，改善灰化条件，减小a-Si拖尾长度；建立a-Si处理工序，消除a-Si残留；调整a-Si成膜条件和钝化层成膜前处理条件，改善沟道特性。实验结果表明：采用改善后的2W2D工艺可以完全满足电子纸的特性要求，并且相比于1W1D方法，得到的沟道厚度均一性提升50%，阵列检测良率提升4%~10%；同时无需管控半色调掩膜光刻胶的均一性，仅满足光刻胶厚度的管控要求即可，使曝光返工比例降低60%。改善后的2W2D工艺有效改善了电子纸产品的沟道特性与刻蚀均一性，提升了产品良率，减少了产能浪费，降低了成本，对4次光刻电子纸产品具有重要指导意义。  
        关键词：电子纸;半色调掩膜;两次湿刻两次干刻;沟道厚度;沟道特性   
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        发布时间：2020-07-05
      • 尹业超,赵悟翔,王琼华
        2020, 35(4): 315-320. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0315
        摘要：针对无人机难以搭载相机阵列飞行拍摄的问题，提出了一种单摄像机无人机获取裸眼3D视频的方法。该方法在平行摄像机阵列法的基础上，利用单摄像机无人机在水平方向匀速飞行拍摄视频，以一定帧距提取所拍视频的相应帧，来获取具有水平视差的多段视差视频，以此制作裸眼3D显示器所需的立体视频片源。针对不同场景的拍摄距离，可根据该方法计算选取不同的帧距来调整视差视频的水平视差值。通过在裸眼3D显示器显示，对比实验结果验证了该方法的可行性。本文为普通无人机拍摄真实3D场景制作成裸眼3D显示所需的视频提供了参考。  
        关键词：3D视频;帧距;无人机;裸眼3D显示;平行摄像机阵列法   
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        发布时间：2020-07-05
      • 刘金贵,殷盛杰,顾可可,李光强,申名,李啸,杨妮,李云泽,罗建勇
        2020, 35(4): 321-327. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0321
        摘要：为提高产能，笔记本电脑超高级超维场开关（HADS）产品的聚酰亚胺（PI）膜涂布方式从辊涂的感光树脂转印版（APR版）转印变更为喷墨打印，涂布方式的变更造成了PI液滴无法填充到高段差钝化层（PVX）过孔内，进而在过孔周围PI液堆积产生宏观"线Mura"不良。我们通过变更产品设计与工艺参数调整以及工艺过程优化，设法降低或消除不良产品，使良率满足量产需求。首先，通过变更钝化层掩膜版使得钝化层过孔和Com走线有一定偏移量（钝化层半过孔），半过孔设计利于PI液通过半过孔缺口设计进入钝化层过孔内。为了减小钝化层过孔尺寸和数量对PI液扩散的不利影响，钝化层过孔周期从1/3变更为1/6，过孔尺寸从5.7 μm增大到7.5 μm。钝化层掩膜版设计的变更极大改善了PI液进入过孔内，将"线Mura"不良率从100%降为15%。其次，从提高PI液滴涂布均匀性方向出发，将喷墨打印涂布方式从1次涂布变更为2次涂布，2次涂布的叠加效果使相邻液滴间扩散时间更久，液滴间距更小，膜厚更均匀，使"线Mura"不良率从15%降为1%。再次，通过改变PI液滴在过孔周围走线的扩散方向来提高扩散均匀性，通过将喷墨打印机台角度从0°变为2°，进一步使"线Mura"不良率从1%降为0.2%。  
        关键词：PVX过孔;聚酰亚胺液;喷墨打印涂布;扩散;工艺优化   
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        发布时间：2020-07-05
      • 黎关超,徐风波,刘坤,沈水,曾小强,李伟
        2020, 35(4): 328-333. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0328
        摘要：在液晶显示面板行业，边缘场开关技术在生产过程中易导致Zara不良的高发，降低产品良率，导致生产成本增加。Zara不良根据点灯现象可以分为散状Zara、团状Zara、辉点数和未确认面板污渍类4类。经大量取屏分析，发现Zara不良与摩擦后清洗机的内部洁净度和清洗能力有较大关联。本文从过滤器滤径减小、KOH流程优化、直供水改造、腔室污染降低等方面进行了改善研究，通过机理分析和大量试验验证，将Zara不良由0.74%改善至0.24%，验证了提升摩擦后清洗机洁净度对Zara不良改善有重要作用，同时也取得了良好的经济效益：年收益1 338万元。  
        关键词：Zara;摩擦后清洗机;直供水;滤径;微生物;洁净度   
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        发布时间：2020-07-05
      • 赵斌,周明忠,张裕桦,王照,王念茂,徐枫程,王拂依,肖剑锋
        2020, 35(4): 334-340. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0334
        摘要：随着TFT-LCD在尺寸、分辨率及刷新率方向的飞速发展，优质的显示品味对时序控制器（T-CON）和特定源极驱动芯片（SD）之间的传统接口传输协议速率提出了挑战，因此成为TFT-LCD发展的关键。为了实现数据信号的高速传输，本文研究并提出了一种新型高速点对点接口传输协议CSPI（China Standard Point-to-Point Interface）。CSPI通过嵌入式的CDR（Clock Data Recovery）机制实现T-CON和SD之间时钟校准，CDR校准完成后，指令信号LS输出高电平并反馈发送端T-CON，通知T-CON可以传输下一阶段有效数据，同时，CSPI技术特定封装包对位数据嵌入传输数据线中。数据传输采用特有的8位/9位编码和扰码技术以实现数据快速而不失精准的传输。相对于传统mini-LVDS接口协议，CSPI技术的传输速率可以提升至3 Gb/s，有效减少传输线数量，同时大幅提升信号传输质量。此外，CSPI时钟信号内置，可以有效降低EMI。基于1 383 mm（55 in）超高清液晶显示屏的实验结果表明，眼图的最小幅度和宽度分别约为312 mV和548 ps。可以满足系统对传输信号稳定性，可靠性和抗干扰能力的要求，同时减少印刷电路板（PCB）布局面积，有利于降低成本。  
        关键词：CSPI传输协议;mini-LVDS;时序控制器T-CON;源极驱动芯片SD;嵌入式CDR;8位/9位编码技术   
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        发布时间：2020-07-05
      • 王平,聂慧,李焕,韩海滨,胡晋,马涛,王强强,徐涛,徐祥,王鹏
        2020, 35(4): 341-349. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0341
        摘要：薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）成盒配向膜涂覆工艺中，配向膜的厚度、均一性和涂覆膜面质量直接影响液晶显示器的显示效果，为此本文研究了喷墨涂覆工艺对配向膜质量的影响。首先优化喷墨涂覆工艺，分析了喷吐频率对喷吐量及其均一性有显著影响。其次分析了负压、涂覆速度、配向膜溶液固含量、涂覆密度等条件对配向膜膜面质量的影响。实验表明当喷吐频率为1 000~8 000 Hz时，喷吐量均一性满足要求；当吐出频率达到10 000 Hz时，喷吐量严重不均一，不满足生产需求。得出喷涂频率、吐出量、负压、涂覆速度、配向膜溶液固含量、涂覆密度的优化条件分别为：3 000~5 000 Hz、50~70 pL、中心值±100 Pa、500~600 mm/s、（3.9±0.4）%、50%~50.3%。降低配向膜溶液固含量可改善涂覆性不均缺陷，改变吐出密度可改善涂覆性不均缺陷，画质质量得到提升。本文对成盒工段配向膜涂覆质量优化取得了良好效果，能满足工程实践量产的需要。  
        关键词：TFT LCD;成盒工艺;配向膜涂覆工艺;喷墨涂覆   
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        发布时间：2020-07-05

        图像处理

      • 李泽田,雷志春
        2020, 35(4): 350-359. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0350
        摘要：图像降噪算法生成的图像往往会因丢失高频信息而造成细节模糊，并且随着网络的加深，噪声在特征域会不断累加。为了恢复图像降噪中生成图像的高频细节，增强网络的拟合能力和泛化能力，减少噪声在特征域的传播，本文提出了一种基于局部期望最大化注意力机制的降噪网络。网络以经典的自动编码器为基本模块以达到足够的深度，实现足够大的感受野，并滤除不必要的低频信息，促进网络学习高频信息。局部期望最大化注意力模块利用局部期望最大化算法迭代出紧凑的局部基，并在该局部基上应用注意力机制，大大降低网络复杂度。大量实验表明，本文提出的局部期望最大化注意力网络可以恢复更多的高频细节，在基准测试集BSD68上，PSNR值比当前最先进算法N3Net提升约0.13 dB，并有更好的视觉质量。  
        关键词：图像降噪;局部期望最大化;注意力;自动编码器   
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        发布时间：2020-07-05
      • 林剑萍,廖一鹏
        2020, 35(4): 360-373. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0360
        摘要：针对低照度图像存在亮度低、对比度低、边缘模糊等问题，首先将低照度图像NSCT多尺度分解，获得低频子带图像和高频子带系数；接着将低频图像采用多尺度Retinex提升图像亮度，借助非线性的双边滤波函数估计其照度分量，利用Gamma校正函数对照度分量进行校正，提高图像的动态范围，利用影响因子校正反射分量，丰富其层次性，对图像的整体轮廓进行增强；然后将高频部分用Bayes阈值隔离噪声，利用自适应分数阶微分对图像的边缘、纹理等细节进行增强；最后对处理后的图像进行NSCT重构。实验结果表明，本文算法的对比度、清晰度及信息熵与现有增强方法相比，平均提高了10.7%、9.8%、2.3%。增强后的图像在细节、边缘保持等方面也优于现有算法，改善了图像整体的视觉效果。  
        关键词：低照度图像;图像增强;NSCT变换;Retinex;自适应分数阶微分   
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        发布时间：2020-07-05
      • 穆俊
        2020, 35(4): 374-382. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0374
        摘要：为保证部分具有重要价值的数字图像在不可信信道中传输的安全性，本文设计了一种基于级联混沌映射和伪装图低位嵌入的图像隐写算法。该算法为置乱-混淆-低位嵌入结构。在置乱步骤中，首先通过两个混沌映射的级联设计了一种新型的混沌映射并用其产生具有高度随机性的随机数序列，然后随机数序列被用于数字图像的置乱，生成置乱图。在混淆步骤中，通过用户随机选择的伪装图与置乱图的与或操作来实现置乱图中像素值的混淆。最后，在低位嵌入步骤中，混淆步骤生成的图像按照两个位平面一组的规则被拆分成4份子图像并嵌入到伪装图的最低两位。在多个混沌映射性能指标的测试中，本文所提出的级联混沌映射均表现优异。在图像安全性和性能分析实验中，本文所提出的图像隐写算法表现出高度的安全性和极高的执行效率。  
        关键词：混沌映射;图像隐写;低位嵌入   
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        发布时间：2020-07-05
      • 刘恋秋
        2020, 35(4): 383-388. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0383
        摘要：针对传统深度卷积生成网络收敛速度慢、稳定性较差的问题，本文在传统深度卷积生成对抗网络的基础上，提出了深度卷积生成对抗网络的优化算法。首先在预处理部分，融合了Canny算子和Prewitt算子的多个方向的卷积核来初始化输入图片参数，同时训练模块。为了减少训练时间，将训练分为3个阶段，每个阶段都采用不同的损失函数，从而提升网络的收敛速度及识别效果。最后再将训练后的判别网络中的卷积神经网络用来提取图像特征。LFW和CIFAR-100的实验证明，本文提出的算法具有很高的可行性和有效性，比传统生成对抗网络、CNN等图像识别具有更高的识别成功率，达到89.5%，为生成对抗网络在计算机视觉领域的应用提供了有益的参考。  
        关键词：生成对抗网络;深度卷积;特征提取;计算机视觉   
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        发布时间：2020-07-05
      • 王旖旎
        2020, 35(4): 389-394. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0389
        摘要：为了实现对物体状态的分类识别，本文在GoogLeNet的Inception V3模块基础上进行了优化，使用Tanh作为激活函数并结合RMSprop，SGD优化器提升了模型的准确率。首先采用三次卷积插值，GAN对图像集进行预处理，再利用Inception对图像进行训练，最后结合RMSprop和SGD优化器对模型进行优化。用本文提出的模型在20个烹饪对象的图像上进行实验，结果表明，本文优化的Inception V3模型能够以71.5%的准确度对这些图像的状态进行分类，与对比算法相比，在分类准确度、训练损失上都有明显提升，可以满足图像分类的可靠性、稳定性等要求。  
        关键词：特征提取;图像识别;卷积神经网络;模型训练   
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      • 陈建立
        2020, 35(4): 395-401. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0395
        摘要：为节省人工识别裂缝的时间和提高混凝土检测效率，通过MATLAB建立卷积神经网络图像检测模型，探讨研究了图片重构采样率、二值化阈值和3种检测算子（拉普拉斯算子、索贝尔算子和Canny算子）对混凝土裂缝检测的影响。通过调整不同的参数得出：对于混凝土裂缝图片，重构图片的采样率为0.3时达到最优；二值化阈值为0.4时达到最优。Canny算子对边缘检测和裂缝检测的效果最佳，能够全面地反应出边缘裂缝情况，索贝尔算子的效果次之，拉普拉斯算子的效果较差。所建立的卷积神经网络图像检测模型能够为今后复杂环境下混凝土结构检测提供技术方法。  
        关键词：MATLAB;卷积神经网络;混凝土;检测   
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        发布时间：2020-07-05

        光学工程

      • 李海霞,张衡
        2020, 35(4): 402-408. DOI: 10.3788/YJYXS20203504.0402
        摘要：针对7.62~20.3 cm（3~8 in）的手机液晶模组，以机器视觉为基础，图像处理为核心，并集成视觉定位系统，实现液晶模组各种类型缺陷的全自动化检测。使用定位视觉软件，串联定位模块和运动控制模块工作，精确控制模组连接器位置，实现模组金手指的自动对接，对准精度小于0.03 mm。使用面阵CCD采集液晶模组点亮后图像，视觉检测软件提取ROI区域，做Gabor滤波、双阈值二值化、图像去噪等预处理。采用二维直方图斜分法定位图形边缘区域进行模糊增强处理，最后计算出缺陷属性，缺陷检测次品识别率大于95%。所设计的液晶模组自动光学检测系统能够降低生产成本和退货率，简化生产线应用，对液晶模组组装产业开发缺陷检测系统具有一定参考价值。  
        关键词：自动光学检测;表面缺陷;机器视觉;液晶模组   
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        发布时间：2020-07-05
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