空间用液晶显示器关键技术研究

按照空间特殊环境的要求,重点设计了液晶显示器的多功能光学窗口、液晶屏加热器、白光LED背光源和光学膜组等关键部件,达到了空间用液晶显示器表面减反射、电磁屏蔽、低温下启动、背光亮度较高和均匀性好、显示效果理想、高可靠性等具体技术要求。

机载护目镜型头盔显示器畸变校正

根据机载飞行头盔特点及人机工程要求,设计了护目镜型头盔显示器光学系统.分析了该光学系统的光学性能和畸变特点,研究了该光学系统畸变的算法软件校正方法,设计了预畸变校正算法软件,并对护目镜型头盔显示器光学系统进行了畸变校正.结果显示:校正后光学系统具有很高的成像质量,空间频率为50lp/mm时,全视场调制传递函数接近0.2;同时畸变小于0.5%,系统满足机载护目镜型头盔显示器性能指标要求.

基于局部均值和标准差的LCD动态背光调整

为了在降低液晶显示器背光功耗的同时能够保持图像质量,提出了基于局部均值和标准差的LCD背光调制算法。该算法能有效降低低对比度和较暗区域的背光亮度,提高图像的对比度,并保证高对比度和较亮区域的图像质量。对背光信号进行了保值平滑处理,使每个区域与周围区域之间能够平滑过渡,整幅图像视觉上更加柔和。

CO_2激光打标机变焦f-theta透镜的设计

为CO2激光打标机设计了变焦距f-theta扫描聚焦系统,以使它适用于不同打标面积而不必更换镜头,该系统由三片透镜组成,材料为GaAs,工作波长为10.6μm,系统总长度为41.45mm。利用f-theta镜的负畸变效应和机械变焦原理,将三片透镜设计组合为具有三个可变档系统,该系统有效焦距分别为f-theta镜的三个常用焦距:305mm、360mm和410mm,相应扫描范围分别为:210×210mm2、250×250mm2和280×280mm2,扫描角均为±20°。像面上系统在零视场、0.7视场和全视场的光斑都落在相应的爱里斑以内,三种情况下,系统的MTF曲线分别接近相应的衍射极限曲线,系统的最大场曲和最大f-theta相对畸变都能满足国内激光打标机的精度要求。

穿透型航天员舱外头盔信息显示系统

简要分析了美国和俄罗斯舱外服信息显示系统的研制过程,指出了目前显示系统存在的缺陷,依据我国舱外服头盔的结构特点设计了一套头盔信息显示系统(HMD)。该系统采用离轴折反光学结构,内嵌于舱外服头盔压力面罩内,固定在通风管下方,可满足航天员佩戴和观察的舒适度要求;同时采用FPGA内嵌Microblaze(MB)的显控板结构,有效减小了系统的体积和功耗。由此使系统产生了复杂畸变(弓形加梯形畸变)和双节点像散,利用胎面型非球面和倾斜偏心中继透镜进行校正,实现了系统畸变小于3%及分辨率满足SVGA要求。该系统可为航天员显示文字、图表和视频信息。模拟训练发现:系统具有提高航天员的工作效率,增强处理意外事件的能力。

基于灰阶熵的LCD动态背光调整

飞机中液晶显示屏上显示的一般是图形和数据,显示界面上有较大范围是暗场景。若采用传统液晶显示器恒定亮度的面光源,会造成不必要的电能消耗,且存在漏光现象导致图像的对比度下降,因此对液晶显示的背光源采用动态背光的控制。文章通过分析常见的平均值和最大值背光亮度提取方法,提出基于灰阶熵的LCD背光亮度调整方法。该方法既解决平均值法失真严重的问题,保证图像质量,同时相比于最大值法又减少功耗,达到降低功耗和保证图像质量的要求。

裸眼立体显示中3D模型多视点影像提取

基于图像的立体显示能够把拍摄的符合要求的二维图像信息以三维实体的形式显示出来,使人们获得真正的立体感觉与深度信息。本文从人类立体视觉的原理出发,重点讨论在计算机中如何从3D模型获取用于裸眼立体显示视差图像的问题。文中采用了两种方法,一种是用单一摄像机拍摄,另一种是用摄像机序列同步拍摄,文章还对两种方法的优缺点做了论述,并在结尾验证了提取方法的正确性。

基于图像对的体视显示算法研究与实现

依据摄像机拍摄的左右两幅图像,按照提出的算法进行图像的矫正、重采样和图像对间的密集匹配,最后通过图像插补输出符合双眼特性的体视图像,试验证明插补后体视图像效果较好。

基于立体图像对的体视显示新算法研究与实现

研究了由带有视差的图像对恢复摄像机矩阵和空间物体的三维几何形状这一多视图三维重构问题,结合Hartley和Rorther等人提出的基于无穷远平面诱导的单应进行射影重构算法,提出了根据图像间的对应关系确定插补图像像素的位置和灰度的新算法,通过这种新算法输出符合双眼特性的体视图像,试验证明插补后体视图像效果较好,速度快。

新型彩色LCOS头盔微显示器光学系统

通过对实像显示技术和虚像显示技术的区别的简要介绍,阐述了头盔微显示器在未来战场上对数字化士兵的重要作用以及头盔微显示技术的研发意义。通过对LCOS头盔微显示器显示原理的阐述,着重介绍了一种新型彩色LCOS头盔微显示器整个光学系统设计方面的最新研究成果。

用大功率白光LED实现高亮度背光源设计

本文以一个高亮度LED背光模块的设计为例,阐述了在用大功率白光LED实现高亮度背光设计中所要解决的若干问题,着重对背光模块中高亮度的实现、亮度的高精度调节以及背光板的散热问题进行了分析,并提出一些较为新颖且可靠的解决方案。

一种高效的实时视觉姿态测量

由光学传感器和计算机视觉理论来确定目标物体的姿态参数具有重要的实用价值和理论意义。本文以提高当前物体姿态求解方法的实时性和准确性为目的,提出一种高效的基于特征点的姿态求解方法,该方法首先采用P3P算法求解目标物体的近似姿态,然后将该近似姿态作为初始值嵌入正交迭代(OI)优化算法求取目标姿态的最优值,该方法可以适用于任意特征点数大于3且不共面的情形。实际试验的结果表明,当采用的特征点达到8个时该姿态测量算法的均方根误差保持在3毫弧度(0.17°)以内,而刷新速度达到200帧/秒。

液晶显示屏的液晶层温度测量方法的研究

本文在分析液晶显示屏的径向和轴向温度分布特性的基础上提出了实现液晶层温度测量的方法 ,并对温度传感器敷设方法作了介绍 ,同时对这种测量方法的测量误差进行了分析 ,最后给出了一系列详细的实验结果 ,包括温度场静态分布和温度的动态响应过程。

液晶显示屏温度特性的试验研究

本文通过大量的实验数据 ,详细描述了液晶显示屏的温度特性 ,包括温度场静态分布和温度的动态响应过程 ,带有内热源的液晶屏的电热特性等 ,为液晶层中央点以及平均温度的测量提供了可靠的指导。

液晶屏温度响应特性及其温度控制

文章简单介绍了TFT型有源液晶显示器（Am-LCD）显示屏的动态温度特性，在此基础上进一步介绍了模糊控制技术用于液晶屏温度控制的方法，试验结果表明，所采用的控制法则具有很好的过渡特性和抗扰动能力。

恶劣电磁环境下温度测量的抗干扰

在恶劣的电磁环境下,为了提高弱信号的测量精度,必须注意信号输入通道的每一个环节,包括传感器末端、传感信号的传输通道、信号调理、模/数转换等.介绍了某型产品中温度测量的几个具体问题,分析了温度的测量电磁兼容能力以及由此引起的测量误差.

基于不同注入信号的集成宽带放大器失效分析

文章以硅基宽带放大器为例,主要研究不同脉冲信号注入情况下半导体器件和集成电路的失效机理。利用傅立叶级数展开方法,对矩形、正弦和三角等多种注入脉冲信号的功率谱计算结果表明,矩形脉冲的功率谱较大,且随幅度和占空比的增大而增大。对硅基宽带放大器注入各种脉冲信号的情况分别进行仿真,仿真结果与计算结果一致。

多芯片组件PDS和SSN仿真分析

文章对不同参考平面和去耦电容容量时的电源分配系统模型进行仿真。相比SPICE模拟结果,文章方法所得到的电压波动减小了10mV。同时对SSN进行建模仿真,结果表明,可以直接通过分析单驱动和多驱动的波形差来得到同步开关噪声的大小。

LCD在机载环境下的应用研究

由于一般商用的液晶屏不能直接在航空环境下使用 ,因此 ,把商用的液晶屏在亮度、对比度、低温启动、振动、视角几个方面进行改造 ,使之适用于机载环境。

多芯片组件电路封装的频域分析和仿真

改进数字显示电路的技术控制单元,采用多芯片组件技术,利用APD(Advanced PackageDesigner)软件,对数字显示电路进行MCM封装,以实现更高的封装密度和工作频率。多芯片组件(MCM)封装模拟仿真结果表明,MCM封装后电路的响应时间可以满足设计要求。Spectra计算结果表明,采用改进方法和MCM封装技术,可明显改善信号的延时和电磁干扰强度,分析与计算结果一致。