最新刊期
      2023 年 第 3 期

        量子点液晶显示应用技术

      • 方庆,吴有肇,王峰,许怀书,季洪雷
        2023, 38(3): 267-275. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0395
        摘要：量子点技术已经在液晶显示产业中开发应用了10年，其应用形式经过了数次变迁。近几年，量子点扩散板、QD-OLED、钙钛矿量子点等技术的应用，丰富了量子点技术应用的多样性，使量子点技术的进步成为推动显示产业进步的重要驱动力。除了常规的利用量子点技术提升色域覆盖率外，人们发现在护眼、节能等方面量子点技术对于液晶显示技术也有重大的意义。本文总结了目前量子点技术应用的进展，对未来量子点技术的发展趋势及在液晶显示的发展方向进行了预测，对未来量子点技术的发展方向具有一定参考意义。  
        关键词：量子点;液晶显示;背光;Mini-LED;Micro-LED   
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        发布时间：2023-03-15
      • 吴显刚,季洪雷,钟海政
        2023, 38(3): 276-290. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0368
        摘要：液晶显示是目前广泛应用的显示技术，然而常用的LED背光荧光粉的宽光谱特点限制了其色彩显示能力和总流明效率的进一步提升。量子点具有窄发射光谱和高荧光效率等优势，为提高液晶显示色彩品质和感知亮度提供了新技术路线。本文介绍了量子点液晶显示（QD-LCD）应用的结构设计和材料体系，探讨了量子点应用存在的材料稳定性、背光设计难度和制备成本等问题。针对液晶显示应用的低成本、低毒性和易集成需求，讨论了钙钛矿量子点的应用前景，特别是进一步扩展量子点适用性的解决方案，如彩膜透过率光谱交叉、偏振片的能量损失等问题。  
        关键词：液晶显示;背光;量子点;钙钛矿量子点;彩膜   
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        发布时间：2023-03-15
      • 余世荣,康永印,王海琳,朱伟
        2023, 38(3): 291-303. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0365
        摘要：胶体量子点由于具有宽吸收、窄发射、可溶液加工等优异光学特性，可以赋能液晶显示技术实现高色域的画质效果而获得越来越多的产业应用，目前应用范围较广的产品为量子点光转换膜。典型的量子点光转换膜为上下阻隔膜加中间量子点树脂的三明治结构：上下阻隔膜起到隔绝水、氧，实现保护量子点中间层的作用；量子点树脂层为实现量子点光转换效果的重要载体，一般包含红色和绿色量子点材料，在背光蓝色LED的激发下发射红光和绿光，并与透过的蓝光一起实现R/G/B的三基色白光，可以实现100% NTSC以上色域覆盖。量子点光转换膜从最开始昂贵的高阻隔（10-3~10-4 g·m-2·day-1）方案逐渐发展为高性价比的较低阻隔（10-1 g·m-2·day-1）技术方案，进而使产品应用得到普及。其产品形态也从最开始的大尺寸电视产品1 397~2 159 mm （55~85 in），逐步渗透到显示器、笔记本、车载、平板、VR以及可穿戴等中小尺寸显示产品等。因其能够大幅提高产品的色彩显现力和产品附加值，从而获得品牌客户和消费者越来越多的认可。本文从量子点光转换膜的结构、功能着手，综述了量子点光转换膜的技术发展过程、最新的研究进展、标准研制情况以及市场发展趋势等。  
        关键词：量子点;光转换;阻隔膜;光谱优化;高色域;标准化;可靠性   
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        发布时间：2023-03-15
      • 叶道春,谢洪兴,李思杰,季洪雷,许怀书,李阳,孙磊,陈恩果,徐胜,叶芸,严群,郭太良
        2023, 38(3): 304-318. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0318
        摘要：扩散板作为液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）背光中不可或缺的重要部件，可起到雾化光线的作用。常见的扩散板主要有表面微结构型与粒子散射型两种，主要性能参数是雾度及透光性，加入量子点的扩散板还具备色转换和改善色彩呈现能力的特性。相较于量子点色彩增强膜，量子点扩散板具有制备工艺更简单、成本更低、雾化能力更高等优势，非常适合于Mini-LED背光源。本文对液晶显示用扩散板的研究进展做了简要概述，并着重介绍了多层结构的量子点扩散板的制备工艺及性能。在稳定性方面，所制备量子点扩散板在高温高湿（60 ℃/90%RH）环境下可长时间储存，在蓝光照射条件下（中心波长450 nm，45 ℃/85%RH）的T95寿命超过了1 000 h。同时，该量子点扩散板在450 nm蓝光Mini-LED背光照射下的亮度均匀性高于80%，蓝、绿、红光的半峰宽分别小于20 nm、25 nm、25 nm，色域覆盖率达到了DCI-P3标准的99.58%。总之，该量子点扩散板兼具优异的色转换与匀光的功能，且寿命稳定，有望在大中型尺寸液晶显示器中得到大规模应用。  
        关键词：量子点;扩散板;背光;液晶显示;Mini-LED   
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      • 李宗涛,李杰鑫,郑家龙,李家声,季洪雷,丁鑫锐
        2023, 38(3): 319-341. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0361
        摘要：量子点（Quantum Dot， QD）作为一种新型发光材料，具有发光光谱窄、激发光谱宽、量子产率高及可溶液制备等优点，其制成的发光二极管（Light-emitting diode， LED）器件通过色转换过程可实现红、蓝及绿波段较窄的发射半波峰（<20 nm），色域范围超过120% NTSC，被视为下一代最有潜力的显示技术之一。然而，量子点材料的发光不稳定性、低出光效率与全彩化技术难题严重限制了量子点材料在高性能显示设备方面的应用。如何解决这些难题，实现稳定高效的量子点全彩化新型显示仍需进一步探索。本文总结了国内外对量子点材料改性、量子点材料封装方法、量子点涂层出光增强策略以及量子点图案化显示应用4个方面的研究进展，为进一步提升量子点LED显示技术提供有价值的参考。  
        关键词：量子点;LED;显示技术;图案化   
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      • 林继栋,陈大钦
        2023, 38(3): 342-355. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0223
        摘要：随着人们生活水平和社会经济的提升，对具有优良显色性和色彩再现力的液晶显示器的需求急剧增加。然而，商业使用的传统稀土掺杂的荧光粉转光层由于发射半峰宽太宽已经无法满足宽色域显示的需求，因此迫切需要开发一种新材料以实现宽色域显示。钙钛矿量子点玻璃因其优异的光学性能与卓越的稳定性被认为是背光显示器中传统荧光粉转光层的理想替代品，在显示行业具有广泛的应用前景。本文综述了钙钛矿量子点玻璃背光结构的应用方式，并对近年来钙钛矿量子点玻璃在背光应用的研究现状与发展中所面临的挑战进行了概括，最后对其进行了展望。  
        关键词：色彩再现力;液晶显示器;钙钛矿量子点玻璃;稳定性   
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        发布时间：2023-03-15

        图像处理

      • 宋巍,李嘉瑾,刘晓晨,刘智翔,石少华
        2023, 38(3): 356-367. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0220
        摘要：基于深度学习的无参考图像质量评价方法目前存在语义关联性不足或模型训练要求高的问题，为此，本文提出了一种基于语义特征符号化和Transformer的无参考图像质量评价方法。首先使用深层卷积神经网络提取图像的高层语义特征；然后将语义特征映射成视觉特征符号，并基于Transformer自注意力机制对视觉特征符号之间的关系进行建模，提取图像的全局特征，同时使用浅层神经网络提取底层局部图像特征，捕捉图像低级失真信息；最后结合全局图像信息与局部图像信息，对图像质量进行预测。为了验证模型的精度和鲁棒性，以相关系数PLCC和SROCC作为评价指标，在5个主流的图像质量评价数据集和1个水下图像质量评价数据集上进行了实验，并将本文提出的方法与15种传统和基于深度学习的无参考图像质量评价方法进行了对比。实验结果表明，本文方法以较少的参数量（大约1.56 MB）在各类数据集上均取得了优越的性能，尤其在多重失真数据集LIVE-MD上将SROCC提升到了0.958，证明在复杂的失真情况下仍能准确评估图像质量，本文网络结构能满足实际应用场景。  
        关键词：图像质量;无参考图像质量评价;Transformer;自注意力;特征符号   
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      • 杨云,周瑶,陈佳宁
        2023, 38(3): 368-377. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0225
        摘要：针对高光谱图像数据分布不均匀、空谱特征提取不够充分以及随着网络层数增加而导致的网络退化等问题，提出一种基于多尺度混合卷积网络的高光谱图像分类方法。首先，使用主成分分析对高光谱数据进行降维处理；接着，利用邻域提取将邻域内的像素点作为一个样本，补充相应的空间信息；然后，使用多尺度混合卷积网络对预处理后的样本数据进行特征提取，并加入混合域注意力机制来加强空间和光谱维中有用的信息；最后，使用Softmax分类器对每个像素样本进行类别划分。实验结果表明：将所提出的模型在Indian Pines和Pavia University两个高光谱数据集中进行实验，其总体分类精度、平均分类精度、Kappa系数分别能达到0.987 9、0.983 3、0.986 2和0.999 0、0.996 9、0.998 6。该算法能够更加充分地提取高光谱图像的特征信息，与其他分类方法相比取得了更好的分类效果。  
        关键词：高光谱图像;混合卷积网络;多尺度特征;注意力机制   
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      • 刘皓轩,林珊玲,林志贤,郭太良,林坚普
        2023, 38(3): 378-386. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0212
        摘要：由于光在水下存在吸收与散射，导致水下图像存在颜色失真和细节损失，严重影响了后续水下目标的检测和识别。本文提出了一种轻量级全卷积层的生成式对抗神经网络模型（DUnet-GAN）来增强水下图像。针对水下图像的特点，提出了多任务目标函数，使得模型从感知图像的整体内容、颜色、局部纹理和风格信息等方面来增强图像的质量。此外，与现有的一些重要的模型做了对比，进行了定量的评估。结果表明，在EUVP数据集中本文所提模型峰值信噪比在26 dB以上，结构相似度为0.8，参数量为11 MB，仅为其他达到同等性能模型参数量的5%且比26 MB参数量的FUNIE-GAN指标更好。同时UIQM为2.85，仅次于Cycle-GAN模型，且主观增强效果显著。更重要的是，增强后的图像为水下目标检测等模型提供了更好的性能，也满足了水下机器人等设备对模型的轻量化要求。  
        关键词：生成式对抗神经网络;图像增强;轻量级;生成器;目标检测   
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      • 彭晏飞,邓佳楠,王刚
        2023, 38(3): 387-396. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0207
        摘要：随着遥感技术的发展，遥感图像被大量应用于遥感图像识别、分割等领域。但遥感图像数量少、质量低以及多样性不足等问题阻碍了遥感解译等后续研究的性能提升，如何利用少量的遥感图像生成大量的数据集是目前亟待解决的问题。针对这一问题，本文以SinGAN网络为基础，将一种新的纯卷积网络ConvNeXt与之结合来构建遥感图像数据增强框架。实验结果表明，在遥感数据集NWPU-RESISC45 Dataset上，结合ConvNeXt卷积网络进行数据增强后的图像，其FID、SSIM和PSNR这3种GAN与图像质量评价指标分别提升了5.7%、6.2%和8.2%。基于改进SinGAN的遥感图像数据增强方法进行增强后的图像质量与多样性均优于SinGAN算法与传统图像增强方法，实际中可用于图像分割、目标检测等领域。  
        关键词：SinGAN;数据增强;遥感图像;ConvNeXt   
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      • 石甜甜,郭中华,闫翔,魏士钦
        2023, 38(3): 397-408. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0232
        摘要：针对遥感图像水体分割任务，提出了一种多尺度融合注意力模块改进的UNet网络——A-MSFAM-UNet，该方法在GF-2遥感图像水体分割任务中实现了端到端高分辨率遥感图像水体分割。首先，针对以往注意力模块全局池化操作带来的局部信息不敏感问题，设计了一种多尺度融合注意力模块（MSFAM），该模块使用点卷积融合通道全局信息、深度可分离卷积弥补全局池化造成的信息丢失。MSFAM用于UNet跳跃连接后的特征融合部分重新分配特征点权重以提高特征融合效率，增强网络获取不同尺度信息的能力。其次，空洞卷积用于VGG16主干网络扩展感受野，在不损失分辨率的情况下聚合全局信息。结果表明，A-MSFAM-UNet优于其他通道注意力（SENet、ECANet）改进的UNet，在GF-2水体分割数据集上平均交并比（MIoU）、平均像素精度（MPA）和准确率（Acc）分别达到了96.02%、97.98%和99.26%。  
        关键词：遥感图像;注意力模块;深度可分离卷积;特征融合;空洞卷积   
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      • 杜艳玲,徐鑫,王丽丽,高静霞,黄冬梅
        2023, 38(3): 409-417. DOI: 10.37188/CJLCD.2022-0218
        摘要：针对彩色遥感图像上飞机目标体积小、分布密集、背景复杂导致的检测精度低问题，提出了一种改进无锚点的彩色遥感图像任意方向飞机目标检测算法。采用BBAVectors为基准模型，以ResNet50为主干网进行特征提取，在特征金字塔网络FPN后增加一条自上而下的路径扩展网络PANet模块，缩短信息路径并用低层级准确位置信息增强特征金字塔。其次，引入注意力机制CBAM模块，通过抑制噪声和突出目标特征，实现复杂环境下的飞机目标检测精度的提升。在DOTA数据集上分别进行消融实验和对比实验，并使用DOTA_devkit对数据集分别进行0.5以及1倍比例的裁切，提高模型的检测精度。改进后的模型在彩色遥感图像测试数据集上的检测精度达到了90.35%。相较于原模型，检测精度提升了0.82%。实验结果表明，该方法在彩色遥感图像中的飞机检测任务中具有更好的检测效果。  
        关键词：飞机目标检测;任意方向;无锚点;路径扩展;注意力机制   
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