最新刊期
      2022 年 第 3 期

        材料物理

      • 郑琳,许雪敬,杜开阳,高涵,王子岳,周璇,朱吉亮
        2022, 37(3): 285-291. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0008
        摘要：蓝相液晶弹性体(BPEs)是一种集三维光子晶体结构与橡胶软弹性于一身的功能材料，在液晶光子学领域具有广泛的应用前景，但是新型BPEs的制备方法及其弹性性能有待进一步研究。本文在原位光聚合的基础上，引入硫醇(EDDET)和丙烯酸酯之间的点击化学反应制备了不同EDDET含量的BPE薄膜，系统研究了EDDET含量和光固化对BP晶格结构、热稳定性和光学特性的影响，并测量了EDDET含量不同的BPE的弹性性能和力致变色性能。试验结果表明, EDDET可以有效填充BP的缺陷结构，随着含量的增加，BP的热稳定性提高了5倍。光固化过程中会诱导BP晶格形变，随EDDET含量增加，BPE薄膜的断裂长度可以提高7倍，布拉格反射峰移动量相同时，应力减小约52倍。通过该方法制备的BPE在智能仿生、传感、防伪、激光等领域具有广泛的应用前景。  
        关键词：硫醇含量;刺激响应;光聚合;蓝相;液晶弹性体   
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        发布时间：2022-03-25

        器件物理及器件制备

      • 张士元,孙子珺,穆全全,彭增辉,刘华,刘畅
        2022, 37(3): 292-309. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0330
        摘要：微偏振阵列是分焦平面偏振计的核心元件。相较于纳米线栅阵列，液晶偏振阵列有着设计灵活、工艺简便、性能稳定等独特优势，有望实现高性价比、高精准度的偏振测量与成像。本文综述了近年来国内外科研团队针对液晶微偏振阵列展开的研究，系统阐述了基于宾主型、偏振旋转型和相位延迟型3大类液晶偏振阵列的器件结构和工作原理，不同的液晶排列结构可以实现从单一线偏振到全Stokes矢量的测量和成像，最后讨论了液晶微偏振阵列与偏振探测技术相结合的发展趋势和应用中面临的挑战。  
        关键词：液晶器件;微偏振阵列;光控取向;分焦平面偏振成像   
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        发布时间：2022-03-25
      • 苏树钊,姜海明,夏宏燕,申方成,谢康
        2022, 37(3): 310-341. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0278
        摘要：梯度折射率液晶透镜是一种可通过调控电场来改变其空间有效折射率分布来实现变焦的光学透镜。由于它具有焦距自由可调、结构紧凑、稳定性良好等优点，在光学透镜领域受到了广泛的关注。本文介绍了电控梯度折射率液晶透镜的基本工作原理，描述了4种电极类型的梯度折射率液晶透镜：边缘电场驱动的液晶透镜、离散多电极型液晶透镜、高阻层电极型液晶透镜、完整电极或无电极层液晶透镜。通过评价具有代表性的例子全面地展示液晶透镜的发展现状，读者可简单、清晰，直观地了解和掌握电控折射率液晶透镜的发展历程与未来方向，为进一步研究电控梯度折射率液晶透镜提供清晰的基础认知与参考方向。  
        关键词：电场控制;液晶;光学透镜;梯度折射率   
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        发布时间：2022-03-25

        显示技术与应用

      • 陈运金,欧忠星,冯玉春,林忱,刘耀,张千,陈曦,周贺,刘文瑞
        2022, 37(3): 342-350. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0247
        摘要：薄膜晶体管阵列基板过孔电阻大、耐流性差易发生过孔烧毁，引起显示异常。目前针对过孔电阻与耐流性影响因素及机理尚不明确，制约着未来高耐流性过孔的制备和应用。本文实验结果表明：氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)膜方块电阻减小、过孔坡度角减小、ITO膜与金属接触面积增大均可降低过孔电阻、提升过孔耐流性。结合过孔结构及机理分析指出，过孔电阻主要由ITO膜层自身电阻(RITO)及过孔接触电阻(Rcontact)组成，ITO膜方块电阻及过孔坡度角减小会使RITO减小，ITO膜与金属接触面积增大会使Rcontact减小。基板中部过孔耐流性差与中部的ITO膜方块电阻及过孔坡度角偏大有关。在满足产品光学品质标准前提下，ITO膜厚增厚、调控绝缘层膜质以及干法刻蚀参数减小坡度角、加大过孔接触面积设计是降低过孔电阻、提升过孔耐流性的有效途径。  
        关键词：TFT阵列;过孔电阻;耐流性能   
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        发布时间：2022-03-25
      • 邱鑫茂,王巧妮,刘娜妮,刘耀,王宝强,谢鑫,涂婷婷
        2022, 37(3): 351-357. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0256
        摘要：为分析TFT-LCD线残像，研究了画面驱动数据电压通过电容(CDC)对公共电压的影响。首先根据实际膜层分布，描述电容在膜层的具体构成，并建立电路等效模型，测量并分析TFT-LCD实际工作状态的电容。然后，建立方法测试棋盘格画面公共电压畸变并分析其造成线残像的机理。最后，设置“黑灰条”画面使畸变量最大化以便于分析畸变的形成过程和影响因素。实验结果表明：TFT开关关闭时呈现高阻态，CDC仅为公共电压和数据电压金属线交叠电容(C0)，电容值为55 fF；TFT完全打开时呈现低阻态，CDC由存储电容和C0并联构成，电容值为530 fF；当TFT处于中间态时，测试得到的电容值为中间值。电容值越大，数据电压转换速度越快，畸变量越大。降低转换速度(48 ns→53 ns)，可减小畸变量(2.67 V→2.61 V)。  
        关键词：TFT-LCD;线残像;电容;公共电压   
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        发布时间：2022-03-25
      • 皇甫鲁江,朱健超,赵旭亮,卢江楠,刘利宾
        2022, 37(3): 358-366. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0333
        摘要：为改善LTPS AMOLED显示器像素电路阈值电压变动性补偿效果，本文分析了相关电压型像素电路的工作过程，确认了影响阈值电压补偿效果的关键因素，包括显示信号刷新扫描行周期对阈值电压获取充电时间的制约、驱动信号形成过程中相关TFT电容增量造成的阈值电压精度损失等。针对这些关键因素，本文提出了像素电路改进对策。通过分离阈值电压获取和数据电压信号刷新过程实现阈值电压获取充电时间的延长，通过反向增量电容补偿相关电容增量误差。在像素OLED驱动电流受阈值电压变动影响突出的低灰阶状态下，模拟结果表明阈值电压获取和数据电压信号刷新过程分离像素电路的OLED驱动电流变动性是参考电路的1/7；反向增量电容补偿像素电路OLED驱动电流变动性大约为无补偿参考电路的1/2。补偿效果样品视觉评价结果与模拟结果趋势相符。  
        关键词：LTPS AMOLED;阈值电压补偿;充电时间;电容增量   
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        发布时间：2022-03-25

        图像处理

      • 黄友文,唐欣,周斌
        2022, 37(3): 367-375. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0178
        摘要：针对低分辨率图像到高分辨率图像的映射函数解空间极大，导致超分辨率重建模型难以产生细致纹理的问题，本文提出一种结合双注意力和结构相似度量的图像超分辨率重建网络。以改进的U-Net网络模型作为基本结构，引入针对低级别视觉任务的数据增强方法，增加样本多样性。编码器部分由卷积层和自适应参数线性整流激活函数(Dynamic ReLU)组成。同时引入了一种残差双注意力模块(Residual Dual Attention Module，RDAM)与像素重组(PixelShuffle)模块共同构成解码器，通过上采样操作，逐级放大图像。为了使生成图像更加符合人眼视觉特性，采用了一种结合结构相似度量准则的损失函数，增强网络约束。实验结果表明：重建图像的质量对比SRCNN，在Set5、Set14、BSD100和Urban100标准测试集上的平均PSNR提升约1.64 dB，SSIM提升约0.047。本文方法能够使重建的图像纹理细节更丰富，有效地减少了映射函数可能的解空间。  
        关键词：超分辨率;U-Net网络;数据增强;双注意力;结构相似   
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      • 牛宇航,申淑媛,吕浩杰,林焕桀
        2022, 37(3): 376-385. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0220
        摘要：双图像可逆信息隐藏由于其具有更好的安全性、嵌入率和图像视觉质量，成为信息安全领域重要的研究方向。Bhardwaj等人提出了密文域上的双图像可逆信息隐藏算法，进一步提升了安全性，但是该算法嵌入秘密信息的数量有限。本文提出了一种新的嵌入策略，先将图像的每个像素分解成3个单元，并使用Paillier算法对其加密。根据改进的最大失真控制编码表，采用平均法动态地嵌入秘密信息，即每次嵌入秘密信息的位数是变化的。实验结果表明，本文的方法比Bhardwaj等人的方法嵌入率提升了0.72 bpp；与原始的最大失真控制方法相比，嵌入率提升了0.25 bpp。同时能够无损地恢复原始图像，保证其可逆性，可以满足大容量场景下隐私保护和秘密通信的双重需求。  
        关键词：可逆信息隐藏;双图像;Paillier加密;大容量   
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        发布时间：2022-03-25
      • 李召峰,朱明
        2022, 37(3): 386-394. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0320
        摘要：微表情是指当人们想要隐藏其真实情绪时，所自发产生的表情，持续时间在1/5 s之内，其面部肌肉运动短暂、幅度微小，有限的数据集使得特征提取变得困难，给其识别带来巨大的挑战。针对这些问题，本文提出一种基于图像预处理技术和双分支网络的识别方法，首先利用先进的人脸对齐网络获取有效的面部表情区域，再采取欧拉视频放大技术捕捉面部动作的微弱变化，以及提取光流信息作为视频序列的特征，然后将光流信息不同组合的特征图输入到双分支分类网络中得到表情标签输出。在SMIC和CASME Ⅱ两个公开的数据集上进行实验，采用留一法交叉验证，准确率分别达到0.545和0.584，实验结果的定量分析和定性分析均验证了所提出识别模型的有效性。  
        关键词：微表情;视频放大;光流;双分支网络   
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        发布时间：2022-03-25
      • 陈清江,顾媛,李金阳
        2022, 37(3): 395-404. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0221
        摘要：针对微光图像存在亮度低、细节丢失严重以及现有算法增强后的微光图像存在曝光过度、颜色失真等问题，提出双分支金字塔网络的微光图像增强算法。首先，将微光图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间。其次，对V分量采用双分支金字塔网络的微光图像增强算法，自适应获取图像特征。网络结构由并行双分支构成，含层级残差模块的分支有效增强V分量亮度，含特征金字塔注意力模块的分支获取深层特征信息。最后，对双分支结构提取的信息进行融合，并将增强后的图像从HSV颜色空间转换回RGB颜色空间。所提算法在真实图像上的峰值信噪比及结构相似度的均值分别达到29.451 dB和0.930 1，均高于其他对比算法。实验结果表明，所提算法对V分量进行增强提高了图像亮度，有效地恢复了图像细节。  
        关键词：微光图像增强;层级残差;特征金字塔注意力;卷积神经网络;HSV颜色空间   
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        发布时间：2022-03-25
      • 陈玺,何斌,龙勇机,宋向宇,毕国玲
        2022, 37(3): 405-414. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0219
        摘要：光学遥感图像海面舰船目标检测易受云雾、海岛、海杂波、阴影等多种复杂因素的干扰。同时，由于卫星遥感图像的幅宽较大，若需要满足实时检测和硬件移植的需求，还要考虑算法的计算量和可移植性。鉴于实际工程的需要，本文提出了一种基于视觉显著性适用于复杂背景下的自适应舰船目标快速定位与检测方法。本算法首先基于图像梯度自适应获取全局最优尺度，通过谱残差显著性模型获得全局显著性区域。对于显著区域局部存在全局阈值分割效果不佳的区域(称为复杂区域)，本文通过设计轮廓等形状特征来筛选出局部复杂区域，并对其进一步计算显著图，之后将处理结果与原显著图进行融合，获取最终的疑似区域提取结果。最后使用支持向量机对候选区域进行进一步判别。结果表明，本文算法可以有效检测出复杂背景下不同尺寸和方向的舰船目标区域，算法检测正确率为91.4%，召回率为91.2%，优于大多数同类算法，接近深度学习算法精度。同时在算法体量上，本文算法的计算量和参数量远远低于大多数深度学习框架，更适合硬件移植，同时算法的迁移性更强，易于修改和维护。  
        关键词：图像处理;目标检测;视觉显著性;特征提取;多尺度分析;自适应阈值   
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        发布时间：2022-03-25
      • 张刘,张文,王亚明,吕雪莹,王文华
        2022, 37(3): 415-424. DOI: 10.37188/CJLCD.2021-0244
        摘要：针对基于视觉传感器的微小卫星大视距交会对接中，合作目标难以被相机清晰识别的问题，本文设计了一种一体化新型合作靶标，在100 m~100 mm测量范围内，实现由远及近高精度双星相对位姿解算。首先，建立合作目标模型，确定合作目标类型；其次，采用PnP(Perspective-n-Point)算法设计合作目标特征点的个数与尺寸；然后，根据相机视场、焦距与合作靶标的约束关系，确定合作目标模型尺寸；最后，通过理论与实验相结合的手段进行验证。仿真实验结果表明，在双星相对距离为100 m时，姿态误差小于4.01°，位置误差小于7.57 mm。在相对距离为100 mm时，姿态误差小于0.06°，位置误差小于0.02 mm。  
        关键词：交会对接;合作目标;单目视觉;目标识别   
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        发布时间：2022-03-25
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