最新刊期
      2021 年 第 10 期

        材料物理

      • 王璞,蔡平,张小文,许伟,张观广,姚日晖,宁洪龙,郑华
        2021, 36(10): 1341-1351. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0191
        摘要：在光电显示领域中，量子点发光二极管（quantum dots light-emitting diode，QLED）因其宽的光谱可调性、窄的半峰全宽、高的色纯度等优异性能而受到广泛关注，并被认为是下一代显示技术极为突出的候选者。目前，镉基QLED的红、绿、蓝三色发光性能已十分接近有机发光二级管的水平，但是镉元素对人体及环境具有严重的危害性。InP量子点具有较大的激子波尔半径、宽的光谱可调性（可覆盖整个可见光区）以及与镉基量子点相媲美的光电性质，而成为最有望替代镉基量子点的环境友好型量子点。因此，本文详细总结了近年来InP量子点的合成（核壳的结构、配体的选择等）与荧光性能及其QLED发光性能等方面的研究进展，并对InP QLED所面临的问题、挑战及其可行性解决方案进行了讨论和展望。  
        关键词：环境友好型量子点;磷化铟;荧光量子产率;量子点发光二极管;发光性能   
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        发布时间：2021-09-30
      • 常鹏,翟玥,吴娜,张宏,邾强强,王乐
        2021, 36(10): 1352-1361. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0161
        摘要：锰（Mn2+）离子掺杂的全无机CsPbCl3钙钛矿量子点具有独特的光学特性和纳米级颗粒尺寸，在Mini/Micro-LED显示器件中具有巨大的应用潜力。然而，当前CsPbCl3：Mn2+钙钛矿量子点的荧光量子效率较低，无法满足实际应用需求。针对此问题，本文采用热注入法制备了钾（K+）离子和Mn2+离子共掺杂的CsPbCl3钙钛矿量子点，合成的CsPbCl3：（K+，Mn2+）钙钛矿量子点具有双光发射特性，其发光主要来源于钙钛矿激子和掺杂的Mn2+离子。通过优化K+离子的掺杂浓度，CsPbCl3：（K+，Mn2+）钙钛矿量子点的荧光量子效率从原始的16.5%提高到66.2%。同时研究了K+离子掺杂对CsPbCl3：Mn2+钙钛矿量子点荧光性能的调控机制。研究结果表明，K+离子的掺杂能够有效抑制CsPbCl3：（K+，Mn2+）钙钛矿量子点中本征缺陷态以及Mn-Mn二聚体或Mn相关缺陷态，进而增强了量子点中载流子的辐射复合发光。得益于异质离子掺杂的调控策略，此类掺杂型钙钛矿量子点有望应用于Mini/Micro-LED显示领域。  
        关键词：CsPbCl3：Mn2+钙钛矿量子点;K+离子掺杂;双光发射;荧光量子效率   
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        发布时间：2021-09-30

        器件物理及器件制备

      • 曾腾,何韬钰,汪映寒
        2021, 36(10): 1362-1368. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0153
        摘要：聚合物分散液晶（PDLC）膜是微米尺寸的液晶微滴嵌入连续聚合物基体中形成的薄膜。利用点击化学方法制备PDLC可避免传统光聚合诱导相分离法造成的染料分解等问题。本研究用4种不同烷基链长度的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）作为原料，利用硫醇-烯点击化学反应和硫醇-异氰酸酯偶联反应合成了PDLC膜，研究烯烃单体的烷基链长度对PDLC膜电光性能的影响。结果表明，随着体系中烯烃烷基链长度增加，阈值电压（Vth）、饱和电压（Vsat）和对比度（CR）下降，但关态透光率（Toff）和开态透光率（Ton）上升。通过选用烷基链长度适当的烯烃可以制得综合电光性能良好的PDLC膜。  
        关键词：聚合物分散液晶;点击化学;单体烷基链长度;电光性能   
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      • 王瑞,吴双红,汪相如,贺晓娴,胡明刚,李曼,汪晟,李鸣凤
        2021, 36(10): 1369-1376. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0164
        摘要：本文研究制备了应用于中红外波段的液晶光学移相器，选用在中红外波段具有高透过率的蓝宝石作为基底，超薄氧化铟锡（ITO）薄膜作为透明电极，低吸收的中红外液晶作为介质。通过对液晶移相器施加电压，液晶分子在电光效应的作用下形成周期性的相位分布，从而实现对中红外激光的相位调制。本文研究制备的20 μm盒厚的液晶光学移相器在3.9 μm中红外激光照射下实现2.59 π的相位调制深度。切换电压的有效值从2.65 V变化到3.37 V时，响应时间为19 ms，能够达到中红外液晶光学移相器在高盒厚条件下的快速响应，最终能够实现液晶移相器在中红外波段的功能需求。  
        关键词：中红外光学移相器;蓝宝石基底;透明电极;中红外液晶材料;响应时间   
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        发布时间：2021-09-30

        显示技术与应用

      • 赵杰,陈楠泓,陈俊龙,李牧云,钟锦耀,杨跃鑫,符晓,姚日晖,宁洪龙,彭俊彪
        2021, 36(10): 1377-1387. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0179
        摘要：有机电致发光显示器（OLED）因具备低功耗、自发光、高柔性、色彩丰富和响应速度快等优势，被认为是未来显示的发展方向。随着压电喷墨打印的无接触、液滴精准定位和大面积快速印制等技术的引入，使得大尺寸OLED的量产应用成为可能。印刷喷射过程中的液滴均匀性对高质量OLED功能层的形成起着至关重要的作用，为此，本文综述了压电印刷OLED性能优化方法，主要从脉冲波形的优化、控制系统的自修复和油墨的流变特性调控来进一步提升液滴喷射性能，并进一步列举了压电印刷OLED在显示与照明领域中的应用。  
        关键词：压电喷墨;印刷OLED;脉冲波形;液滴喷射;流变   
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        发布时间：2021-09-30
      • 邓文广,许叶潞,温建辉,黄碧钦,金昌连
        2021, 36(10): 1388-1394. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0119
        摘要：残像是影响液晶显示器（LCD）面板品质的重要因素，残像的不良改善已成为面板工厂持续性研究课题。残像程度与杂质离子的含量正相关，为了实现对低温多晶硅（LTPS）LCD盒内杂质离子含量的监控，本文系统地对LTPS-LCD面板测试盒测量体系进行了研究，并对该测量体系的稳定性、分辨能力进行了探讨。首先针对LTPS技术的面板设计了一种新的测试盒，然后采用液晶电压保持率（Voltage Holding Residual，VHR）评价盒内杂质离子含量，运用测量系统分析方法对其可靠性进行评估，最后通过对比不同紫外线（UV）照射时间与光配向烘烤时间下VHR的变化分析其分辨力。实验结果表明：该测量体系的量具重复性、再现性（Gage R & R%）为10.77%，变异与流程公差（P/T）为26.93%＜30%，可区分数为13＞5，不同批次VHR均值维持在93%~95%，测量结果可靠、稳定，并能有效识别出VHR差异。本文设计的测试盒符合LTPS-LCD面板产业对杂质离子含量监测需求，可为工厂实际生产中杂质离子的监控提供参考。  
        关键词：残像;电压保持率;LTPS-LCD;测试盒;杂质离子   
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        发布时间：2021-09-30
      • 胡亮,胡学娟,黄圳鸿,徐露,胡凯,张家铭
        2021, 36(10): 1395-1402. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0177
        摘要：提出一种基于有效背景重构和对比度增强的Mura缺陷检测方法。首先，提出了一种新的基于缺陷区域预剔除的背景重构方法，能够有效地重构背景图像，消除图像亮度不均等干扰。然后，引入了基于Otsu的双γ分段指数变换法对差分图像进行增强处理，能够有效解决背景残余问题且极大增强了Mura区域的对比度和轮廓度。最后，直接运用动态阈值分割方法，可以快速准确地将Mura缺陷分离出来。实验结果表明，与传统的多项式曲面拟合方法以及离散余弦变换法相比，本文方法对各种类型的Mura缺陷检测效果稳定，且检出率和无误报率均达到了97%以上。  
        关键词：TFT-LCD;Mura缺陷检测;背景重构;分段指数变换   
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        发布时间：2021-09-30

        图像处理

      • 孙健哲,郑喜凤,徐子程,程宏斌,陈煜丰
        2021, 36(10): 1403-1411. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0192
        摘要：为解决LED显示屏在低灰度条件下出现图像亮度损失、灰阶跳变等问题，提出一种运用抖动矩阵的LED显示屏低灰度图像增强处理算法。首先，根据LED显示原理和传统抖动算法图像增强原理，提出LED显示屏“小数灰度级”的概念，接着根据测试等相关手段获得使各像素点显示效果增强的“小数灰度级”数据，运用抖动矩阵在4帧图像中按照“误差最小原则”实现其相应的“小数灰度级”。然后，采用亚像素抖动技术进一步降低了画面抖动给人眼带来的闪烁感。最后，用Matlab软件对算法进行对比仿真，验证了算法的可行性与有效性。实验结果表明，该算法对LED显示屏低灰度级灰阶过渡不均匀现象有明显的改善效果，将灰度级10以下的灰度显示能力提升为原来的4倍，同时将LED显示屏的最小可控灰度级亮度变为原来的15%~25%，提升了LED显示屏的对比度。  
        关键词：LED显示屏;抖动矩阵;小数灰度级;亚像素抖动技术   
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      • 徐一帆,王新华,张广,王少鑫,李明达,穆全全,宣丽,李大禹
        2021, 36(10): 1412-1419. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0005
        摘要：针对支架等遮挡物对720°全景相机底部图像造成遮挡的问题，本文提出了一种基于分步拍摄的消除底部支架遮挡方法。通过对侧面、顶部一次拍摄和对底部两次拍摄消除底部遮挡。在此基础上，针对侧面、顶部、底部图像亮度不一致问题进行了优化。基于全局的匀色算法会导致不同区域的图像互相影响，造成匀色结果的偏差，提出了一种基于区域生长法图像分割的Wallis匀色算法。实验结果表明，本文方法能够消除底部图像遮挡；使用本文算法匀色，图像颜色差异较使用基于全局算法减小59.3%。  
        关键词：全景相机;全景图像拼接;匀色算法   
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      • 乔丹,张闯,朱晨雨
        2021, 36(10): 1420-1429. DOI: 10.37188/CJLCD.2020-0347
        摘要：为解决图像去雾后颜色偏暗以及去雾不彻底等问题，本文提出了一种基于多尺度融合卷积神经网络的图像去雾算法。以有雾图像为输入，首先经过预处理模块由单尺度卷积层提取有雾图像浅层信息，然后设计多尺度映射模块实现深度特征学习以及深、浅层特征融合，由反卷积模块还原图像尺寸，通过卷积操作得到有雾图像对应的粗透射率图。采用双边滤波法优化输出细透射率图，最后依据大气散射模型复原出无雾图像。实验结果表明：本文方法在合成有雾图像和自然有雾图像上均优于其他算法，其中合成有雾图像上的峰值信噪比（PSNR）、结构相似性（SSIM）能分别达到29.238、0.950。本文所提算法可以有效地避免去雾图像颜色偏暗、失真等不足，提高了图像去雾性能并体现出良好的视觉效果。  
        关键词：图像去雾;卷积神经网络;多尺度融合;图像复原;大气散射模型   
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      • 于国栋,王春阳,兰孝野,徐鹏宇,张月,刘晓辰,李忠琦
        2021, 36(10): 1430-1436. DOI: 10.37188/CJLCD.2020-0330
        摘要：针对大场景、大视场图像应用和一般图像拼接算法速度慢的问题，采用了基于离线标定的快速图像拼接算法。在实际应用中多台相机位置固定，采用离线标定计算出图像拼接的单应性矩阵，实时拼接中直接加载该矩阵进行计算，从而省去了大量的特征提取和配准时间。在快速图像对齐的基础上，提出了一种基于YUV色彩空间的拉普拉斯金字塔的快速图像融合算法，相对传统拉普拉斯金字塔融合算法有更好的融合效果和更快的速度。实验结果表明，本文算法的图像融合速度是传统传统拉普拉斯图像融合的3倍，满足应用场景中实时图像拼接速度需求，具有良好的图像拼接效果。  
        关键词：图像拼接;全景监控;特征提取;图像融合   
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        发布时间：2021-09-30
      • 吴天成,王晓荃,蔡艺军,荆有波,陈铖颖
        2021, 36(10): 1437-1444. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0007
        摘要：针对应用于嵌入式设备的轻量级目标检测算法，本文提出了一种基于特征融合的改进方案。针对目前MobileNetV2-SSD轻量级目标检测算法检测精度低、小目标检测效果差的问题，结合FPN特征金字塔的特征融合思想，选用了MobileNetV2-SSD中包含较多语义信息的3层特征层进行融合，利用多尺度检测的原理，将融合后的特征层重新生成特征金字塔进行目标检测。使用PASCAL VOC 2007数据集对改进后的目标检测模型和原模型进行对比测试，其检测精度mAP相对原模型提高了3.9%，达到了76.5%，同时模型对于小目标的检测效果也有了显著提升。最后将模型部署至嵌入式设备Jetson AGX Xavier中进行测试，改进后的模型在网络结构更加复杂的情况下检测速度接近原模型，达到了22 FPS的检测速度，可以实现嵌入式设备上的实时目标检测。  
        关键词：目标检测;轻量化神经网络;SSD;MobileNet;特征融合   
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        发布时间：2021-09-30
      • 谢书翰,张文柱,程鹏,杨子轩
        2021, 36(10): 1445-1453. DOI: 10.37188/CJLCD.2020-0312
        摘要：为提高火灾烟雾检测模型的性能，以及避免繁琐的手工烟雾特征提取过程，本文提出一种基于卷积神经网络YOLOv4的火灾烟雾检测模型。该方法以CSPDarkNet53为主干网络，在主干网络的最后一层加入了13×13.9×9.5×5.1×1四个不同尺度的最大池化，多尺度特征融合中采用了PANet（Path Aggregation Network）以提高网络特征提取能力；为了增强网络预测头提取有效烟雾信息的能力，在网络预测头加入通道注意力网络。针对火灾烟雾数据集，候选框的尺寸使用K-means进行聚类以得到更加符合贴近火灾烟雾数据集的尺寸；由于本文仅识别火灾烟雾一种类别，所以精简损失函数，剔除分类误差，使算法收敛得更快。训练阶段使用了图像翻转、放缩和随机擦除等数据增强方法以降低过拟合的风险。实验结果表明，所提出的火灾烟雾检测模型精度高，其准确率达到92.5%，召回率达到87.7%，同时检测速度可达5.1帧/s，提高了火灾烟雾检测模型的性能。  
        关键词：火灾烟雾检测;YOLOv4;通道注意力网络;K-means   
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        发布时间：2021-09-30
      • 孙敏,李免,赵玉舟,孙伟,张小瑞
        2021, 36(10): 1454-1462. DOI: 10.37188/CJLCD.2020-0316
        摘要：车辆检测是车辆识别和跟踪的重要前提。为解决传统车辆检测算法无法兼顾检测的准确性与实时性的问题，本文提出一种基于实时交通状况和自适应像素分割的运动车辆检测算法。该算法采用多帧间隔图像建立初始背景模型，提出基于时-空变化度的背景区域变化评价方法，并基于时-空变化度制订了自适应的学习率更新策略。通过设置一个信任区间，并根据当前交通状况和像素点是否处于信任区间内来判断当前的背景模型是否需要更新，进而实现对运动车辆的准确、快速检测。改进后的像素自适应分割算法在不同场景中检测的性能指标Recall、Precision和F-measure分别达到0.929，0.864，0.888，均高于传统像素自适应分割算法，且算法的处理时间为88.37 ms，比传统像素自适应分割算法的运算速度快近10 ms，基本满足车辆检测所需的速度快、精度高、鲁棒性高等要求。  
        关键词：智能交通系统;车辆检测;像素自适应分割;时-空变化度;信任区间;背景模型   
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