基于超表面微纳结构的视网膜成像显示仿真研究

基于广义斯涅尔定律及几何相位超表面调控原理,利用时域有限差分法研究了超表面微纳结构的聚焦特性,设计了基于麦克斯韦观察法的视网膜投影成像系统,以高斯光源模拟细光束实现了整个系统成像的仿真.首先,基于TiO_(2)超表面单元,设计了半径4.875μm、数值孔径0.44的超透镜,光线焦点位置仿真值与设计值误差仅为0.4%.然后,研究发现相同数值孔径的超透镜具有相同的成像效果,表明可将微观层面仿真推广到大尺寸.最后,对视网膜投影成像系统进行了仿真,结果表明可实现带有图案信息的像源的成像,且不同位置成像面均可还原像源图案,证明人眼的调焦不影响虚拟图像的清晰度,可有效解决辐辏聚焦矛盾.基于超表面微纳结构的视网膜投影成像显示为超薄超轻无辐辏聚焦矛盾的近眼显示器件的发展提供了一种新的选择.

核电厂数字化人—机界面中信息显示的人因化设计

为了提高核电厂数字化人—机界面中的信息显示设计水平和人员绩效,文章首先介绍了人因化设计的过程。然后从数字化主控室操纵员的认知和操作特性中找到了人因化设计的一般原理,包括:满足认知和操作需求的信息显示设计;满足任务绩效的信息显示设计;满足班组合作与交流的信息显示设计;综合考虑,防止信息过负荷、工作过负荷和情境意识丧失。最后提出依据一般的人因化设计原理建立具体的信息显示设计细则,来指导信息显示的人因化设计,为提升设计水平和质量提供支持。

波导显示在机载头戴显示领域的应用分析

波导显示技术是一种新型显示技术,在AR领域有重要的应用。首先阐述了波导显示技术的原理、分类和特点,说明其技术特征,梳理技术发展趋势;然后综述了该技术在机载头戴显示领域的应用现状,分析了机载波导头戴显示器的优缺点和应用难点,在此基础上提出了波导显示技术推广至机载领域的未来发展方向,对其发展前景进行了展望。

球形双曲色散超材料腔的多重窄带回音廊模式及透明显示应用

本文提出并设计了一种用于提高彩色透明显示性能的球形双曲色散超材料(HMM)腔.该腔由介质/银层交替包裹银核组成,具有深度亚波长性质,并支持和银层数目相同的同阶回音廊模式.这些模式能够将电磁波能量高度局域在不同介质壳层内,从而降低欧姆损耗,减小共振线宽.针对5层银/介质交替包裹形成的HMM腔,详细分析了结构参数对回音廊模式的调谐作用.发现仅改变最外层介质或银层厚度,几乎不影响TM1,2和TM1,3模式的共振位置,但对TM1,1模式的共振位置及3个模式的强度产生明显调谐.通过优化HMM腔,在红绿蓝波段实现三重窄带共振,且在三重共振位置均具有偶极辐射特点,能够将散射光限制在和入射光夹角为-45°—+45°范围内.该HMM腔不仅支持红绿蓝三重窄带共振,并具有宽的散射角,可应用于实现高透明度、高亮度和宽视角的全彩透明显示.

低功耗硅基OLED微显示器的区域梯度调光策略

针对近眼显示设备存在显示功耗较大的问题,通过研究人眼视觉的特性提出一种人眼凝视点自适应的区域梯度调光算法。首先进行中心凹-亮度掩蔽实验以获取人眼的恰可觉差(Just Noticeable Difference,JND),并在此基础上改进了传统人眼凝视点的几何光路模型,得到更符合人眼自适应特性的几何光路模型,引入最大视角判别法有效提高了视角计算效率。随后,对图像进行预处理时采用改进的对比度增强算法,以在保持图像平均显示亮度基本不变的情况下增强显示效果。根据实验得到的JND阈值和凝视点信息,对图像实施了区域和全局功耗限制,从而在降低功耗的同时保持了视觉主观感受。在FPGA硬件平台上完成了算法的验证。实验结果表明,该算法在柯达标准测试集下使硅基有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)微显示器的显示功耗降低23.05%,基本满足硅基OLED微显示器的低功耗显示的要求,可为其性能提升提供指导。

负载纳米钽的液晶显示光固化聚乳酸支架制备及促成骨性能

背景:聚乳酸因具有良好的生物相容性和可控的降解速率在生物医学工程中得到了广泛应用,然而存在机械强度低和生物活性不足等缺陷,限制了其在骨组织工程中的进一步应用。目的:构建聚乳酸/聚多巴胺/钽(PLA/PDA/Ta)骨组织工程支架,探究其生物安全性和体外促成骨性能。方法:利用液晶显示光固化技术制备具有多孔结构的聚乳酸(PLA)支架,将PLA支架分别浸泡在多巴胺溶液与多巴胺-纳米钽混合溶液中分别制备聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA)支架、PLA/PDA/Ta支架,表征支架的微观形貌与水接触角。将MC3T3-E1细胞分别与PLA、PLA/PDA、PLA/PDA/Ta支架共培养,进行CCK-8检测与活/死细胞染色;成骨诱导分化后,进行碱性磷酸酶、茜素红染色及成骨基因检测。结果与结论:①扫描电镜下可见3种支架均具有互连的多孔三维结构,平均孔径为200μm;PLA/PDA/Ta支架的水接触角低于PLA、PLA/PDA支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞的增殖(P<0.05);活/死细胞染色显示3组细胞增殖良好;③碱性磷酸酶与茜素红染色显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞碱性磷酸酶的表达与矿化结节形成;RT-qPCR检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞骨形态发生蛋白、Runx-2及Ⅰ型胶原mRNA的表达(P<0.05,P<0.01);④结果表明,PLA/PDA/Ta支架具有优异的促细胞增殖与成骨活性。

空间视觉测量相机地面检测及显示系统

为了给空间视觉测量相机的研制提供测试环境,充分测试空间视觉测量相机的功能及性能,基于相机的工作特点和实际测试需求,设计了空间视觉测量相机的地面检测及显示系统。地面检测及显示系统由一台高性能计算机、一台图像接收设备、图像显示软件和通信软件组成,适用于空间视觉测量相机单机、环境试验等多种情况测试。通信软件采取分布式设计,分为1个中心服务器软件、4个客户端软件;软件采用MFC架构,多线程方式运行,软件间采取TCP/IP协议进行通信。其中中心服务器软件负责与相机之间进行通信,通信协议为RS422;4个客户端软件分别实现对相机的指令控制、遥测数据的显示及监测、自动运行及在轨更新功能验证。经过多次单机测试及超过400 h的环境试验测试,空间视觉测量相机地面检测及显示系统运行稳定,对相机的各项功能及性能均能实现测试覆盖,能够满足相机研制过程中的各项测试及试验需求,提高了相机研制的测试效率。

基于改进PSO-Elman的液晶显示器颜色特性化

液晶显示器颜色特性化可以实现同一幅图像在不同设备上的准确显示。为解决液晶显示器颜色特性化存在模型建立复杂、模型鲁棒性差导致特性化精度较低的问题,提出基于改进PSO-Elman神经网络的方法建立RGB颜色空间到CIEXYZ颜色空间的转换模型(ACOPSO-Elman)。首先根据粒子种群规模和粒子位置关系构造惯性权重与学习因子的自适应调节函数提高PSO算法的全局寻优能力和收敛速度,并在寻优过程中添加混沌优化(CO),防止粒子陷入局部最优解,将改进的粒子群算法用于Elman模型参数寻优,解决了Elman模型参数较难选取的问题。通过仿真验证并与BP、Elman神经网络模型比较表明,ACOPSO-Elman模型特性化的平均色差为1.9247ΔE^(*)_(ab),最大色差为5.1252ΔE^(*)_(ab),在特性化精度上取得了较好的效果。

硅基OLED微显示器的集中式融合扫描策略

本研究针对数字驱动型硅基OLED(Organic Light-emitting Diode,OLED)微显示器在显示动态图像时引发的视觉感知问题,尤其是动态假轮廓和闪烁现象,提出了一种新的扫描策略——集中式融合扫描。集中式融合扫描策略采用灰度权值重分配和融合子场概念,通过对整数子场数目和权值的重新分配,以及将融合子场固定于调制周期中间位置,改善显示器图像质量。实验结果表明,集中式融合扫描在峰值信噪比方面较传统扫描方法平均提高约13%,均方误差降低了约10%,并且结构相似度评分接近1,显著高于现有扫描方法。集中式融合扫描在JEITA闪烁评估中的表现优于19子场扫描法,闪烁量化值降低了约22%。集中式融合扫描策略在改善数字驱动型硅基OLED微显示器的图像显示质量方面提供了一种有效解决方案,为未来显示技术的研究和创新提供了新的方向。

一种感应式高压带电显示闭锁装置的设计

设计了一种感应式高压带电显示闭锁装置,即利用电容式感应电极和高压带电体之间的杂散电容,耦合高压带电体上的交变电压信号。将此信号作为输入信号传递给显示控制器,对信号进行保护、放大、检波、比较等一系列处理,实现高压带电体带电状态的显示,同时通过连锁信号输出接点实现对操控机构的强制性解锁、闭锁控制。该装置中传感器不与高压带电体直接接触,装置本身不会产生局部放电,使用安全可靠,安装维护简单便捷。

基于STC12C5A60S2单片机显示模块的实验研究

以常用的STC12C5A60S2单片机为主控芯片,以实验室单片机平台为载体,分别对数码管、LCD1602、LCD12864、OLED以及TFT五种显示屏进行DS18B20温度传感器采集与显示实验。实验测试结果表明五种显示模块均能有效采集并显示当前温度值,对比分析各种显示模块的性能,为不同应用场景下的显示需求提供了参考和借鉴,具有重要的实际应用价值。

机载液晶显示模组轻量化及低功耗技术研究

针对机载设备轻量化和低功耗的要求,提出了基于支框的机载液晶显示模组加固方式,采用有限元迭代仿真计算,优化散热板加强筋设计,减轻结构重量;基于2 mm超薄导光板,通过LED选型、LED排布对现行背光灯板进行设计改进,提升了超薄导光板光耦合效率。经计算和测试验证,改进后的方法可显著降低液晶显示模组背光功耗。

多源异构显示系统一体化控制机制设计与实现

随着显示系统组成的复杂度越来越高,在实际应用中从图像源选取到最终显示往往采用人工操作方式完成,自动化程度较低。对多类型图像源和多级视频传输设备组成的复杂显示系统的图像选取投送显示自动化技术进行研究,并设计一种多源异构显示系统一体化控制机制,结合显示系统结构特点进行图像源区、传输区和显示区接口设计,在此基础上进行设备连接配置、显示窗口规划和显示自动控制流程设计,实现了多种图像源定制化自动投送显示。

移动应用服务UI界面复杂数据显示系统设计

针对传统数据显示系统存在数据显示延时较长、运行费用较高以及安全性较低等问题,设计并提出一种移动应用服务UI界面复杂数据显示系统。系统的硬件部分采用B/S模式进行设计,主要由缓冲模块、存储模块、显示模块以及警报模块组成。同时结合用户需求,组建用户友好界面模型,通过模型进行移动应用服务UI界面复杂数据在界面视觉层中的设计重构,以有效显示UI界面复杂数据。仿真实验结果表明,所设计系统能够有效降低显示延时以及运行费用,提升系统的安全性。

有机溶剂中含水量的可视化显示——以无水乙醇的制备为例

无水乙醇的制备是基础有机化学实验的经典实验,但产品质量检测方法单一,且难以对制备的乙醇中水含量进行定量分析,而且实验教学缺乏高阶性、创新性,无法实现对学生综合实验能力的系统性培养。本文利用聚集诱导发光原理选用TPE分子对有机溶剂中的水进行表征,实现了定量且可视化显示有机溶剂中的含水量。

老年腰椎间盘突出症应用CT重建同层显示技术的临床诊断研究

目的:分析CT重建同层显示技术在老年腰椎间盘突出症检查中的应用价值,以期进一步提升疾病诊出率,为有效治疗方案的采取提供准确影像参考。方法:分析老年腰椎间盘突出症患者基本资料,选择146例进行研究,对所有患者实施CT重建诊断及X线诊断,对比检测相关数据,分析CT重建同层显示技术应用效果。结果:(1)患者中多节段突出、单节段突出分别为36例、110例;中央型、旁中央型、外侧型、极外侧型分别为30例、91例、21例、4例;L1-L2节段突出2例、L2-L3节段突出4例、L3-L4节段突出6例、L4-L5节段突出45例、L5-S1节段突出53例、L1-S1多节段突出36例。(2)CT诊断准确率、敏感性、漏诊率均优于X线诊断(P<0.05)。结论:对老年腰椎间盘突出症患者实施CT重建同层显示技术诊断能够显著提升诊断准确率,且敏感性高,可进行推广使用。

基于Proteus的液晶显示电路设计及仿真

为了仿真过程直观生动以及能随时修改完善电路,采用Proteus软件对液晶显示电路进行设计及仿真。该系统电路以AT89C51单片机作为主控器,并配有LCD12864液晶显示器、时钟电路及复位电路等。仿真表明,所设计的液晶显示电路,能够实现左右平移、垂帘、加速、减速等多种花样显示“昌吉学院欢迎您”,并运用Proteus虚拟仪器对电路设计正确性进行了验证性分析。

基于区域调光算法的车载液晶显示技术研究及应用

为了提升传统车载液晶显示器的能效和显示质量,提出一种应用于车载液晶显示器的区域调光算法。将输入的RGB色彩模式转换为YUV色彩模式以提取像素点亮度数据,并依照背光分区对应的图像子区域提取亮度数据。采用分区背光模糊-扩散模拟LED背光源在背光模组中传播时的扩散过程,得到各像素点的背光亮度数据,并据此通过液晶像素进行精确补偿得到最终调光图像。仿真结果显示,该方法在图像信息熵、图像细节增强和峰值信噪比3个评价方法上,优于其他区域调光算法的增强效果。同时在样机实验中,平均整体能耗降低了20.7%。表明该算法能够在提高显示质量的同时合理降低车载显示器的整机功耗,对各类车载显示器都具有良好的适用性。

液晶显示器sRGB特性文件精度分析研究

当把一幅彩色图像的RGB值分别输入到不同的颜色设备上时,所输出彩色图像的Lab值将有很大的不同,使彩色图像失真。由于不同设备系统表征颜色的特性不同,所以同一组RGB数据在不同显示器上所呈现出的颜色不同,不同显示器所能表现的颜色范围也不同。

短区间特殊信号显示关系及点灯电路设计方案优化研究

针对短区间列车反向追踪运行的特殊需求,深入研究信号显示关系及其配套点灯电路设计方案。首先,分析车站正线与到发线列车行车组织方式和允许速度的差异性,提出基于实际允许速度设计短区间信号显示关系,取消侧线红灯重复显示,以提升到发线的行车组织效率和车站的通过能力;其次,根据信号“故障-安全”原则及点灯电路技术条件,在兼容现有四显示出站信号机点灯电路的基础上,通过增加灯丝监督继电器,优化反向发车信号显示,以适应短区间反向按四显示追踪运行的需求。经仿真测试和实际应用验证,结果表明该方案能够保障行车安全,提高短区间列车运行效率,为铁路枢纽和繁忙干线短区间特殊信号显示关系优化及点灯电路设计提供参考和借鉴。