基于超像素的硅基有机发光二极管微显示器

基于超像素技术,针对彩色硅基OLED(Organic Light Emitting Diode)微显示器,提出一种数字驱动策略,通过复用相邻像素信息,使单像素用于多个相邻像素成像,大幅提高显示分辨率.设计了一种数字驱动彩色OLEDoS(Organic Light Emitting Diode on Silicon)微显示器驱动电路,在120 Hz帧频的条件下,可实现256级灰度和4K显示分辨率,且电路面积和每秒数据传输量仅为传统驱动方式的50%.经测试验证,该驱动电路可实现的OLED像素平均电流范围为13.1 pA~3.74 nA,可满足微显示器近眼显示需求.

金属薄片零件微小变形缺陷视觉检测方法与应用

金属薄片零件常见于新能源汽车电池、精密电子产品装配中的端子连接件,其外形尺寸是否符合要求对成品组装质量至关重要。针对金属薄片零件存在微小变形,影响组装成品质量的问题,以金属薄片装配分析和缺陷检测要求为切入点,研究金属薄片零件微小变形缺陷视觉检测方法,在基于Canny边缘检测的基础上,引入改进的Devernay亚像素边缘技术,实现金属薄片零件边缘关键特征检测,结合并行处理方式进行边缘特征拟合,得到金属薄片零件变形评估数据,最后研发了金属薄片零件微小变形缺陷检测算法,有效提高金属薄片零件检测精度和检测速度。实验结果表明,所提算法的检测精度达到0.01mm,检测平均误差在0.03mm以内,检测平均时间为327ms,满足实际生产过程检测精度的要求。

胶辊微小齿形几何参数在机视觉检测方法研究

针对胶辊微小齿形几何参数无法在机检测的难题,提出一种胶辊在机视觉检测方法,通过合理的测量装置设计,基于机器视觉检测原理搭建在机检测系统。通过直线往复运动机构、摆臂机构及视觉检测机构相互配合的在机视觉检测装置实现胶辊检测。利用该装置获取胶辊图像,通过视觉处理软件依次对胶辊图像进行图像滤波、形态学分析等图像预处理;采用亚像素边缘检测方法进行螺纹轮廓的精准定位,然后利用Harris角点检测算法提取特征点;最后采用最小二乘法分段拟合方法得到胶辊螺纹轮廓,并计算胶辊螺纹齿形的主要参数,判断胶辊的合格性。实验结果证明:所提胶辊齿形几何参数在机视觉检测方法可以实现胶辊齿形的高效高精度检测。

扫描型焦平面热成像系统的亚像元处理算法研究

通过对垂直方向具有光学微扫描的288×4焦平面热成像过程的分析研究,提出了一种可实现亚像元成像处理算法,在垂直扫描的方向可使探测器传递函数的截止频率提高一倍,可明显改善系统成像质量和作用距离.算法简单,处理工作量小,易于实现实时处理.算法的实现对提高扫描型热成像系统的技术战术性能指标具有重要意义.

微剥脱和像素模式铒激光治疗瘢痕临床体会

目的:评价铒激光治疗凹陷性瘢痕及浅表性瘢痕的疗效。方法:使用波长2940nm Er:YAG铒激光治疗仪,采用"微剥脱模式"及"像素模式"治疗凹陷性瘢痕及浅表性瘢痕。结果:治疗凹陷性瘢痕及浅表性瘢痕105例,其中痊愈47例,显效35例,有效18例,无效5例。凹陷性瘢痕有效率96.78%,浅表性瘢痕有效率93.03%。结论:铒激光是目前治疗凹陷性瘢痕及浅表性瘢痕疗效确切的方法。

微型机器人视觉系统的实现

利用Ф2mm电磁型微马达作为执行器设计制作了一外形尺寸为 5mm× 6mm的微型机器人小车 ,附设了粗细两级CCD摄像头来实现机器人视觉。为了满足机器人实时控制的要求 ,采用简单实用的机器人运动参数粗略提取方法 ,实现了机器人当前位置、运动速度和方向以及运动加速度等参数的实时提取。当机器人到达目的地来实现微器件精密定位时 ,采用亚像元定位的方法来实现微操作端位置参数的精确提取。模板匹配技术在微型机器人系统中的灵活运用解决了系统参数提取的实时性问题 。

考虑探测器填充率及微扫描对位偏差的扫描型亚像元热成像算法

针对实际扫描型亚像元热成像系统可能存在探测器填充率不为1以及微扫描对位偏差,研究了填充率不为1以及存在微扫描对位偏差条件下的亚像元热成像处理算法,证明通过适当的亚像元处理技术依然可获得高分辨力的亚像元成像;给出了适合实时处理的快速处理算法;分析了填充率和对位偏差对亚像元处理图像的影响,为实际亚像元成像系统的装配以及处理算法的调试提供了理论指导.算法的实现对提高扫描型热成像系统的技术性能指标具有重要意义.

基于HT的显微视觉亚像素定位算法

根据显微图像的几何特点,提出了基于HT(HoughTransform)十字显微图像亚像素定位算法(SLACHT)和基于HT近似圆显微图像亚像素定位算法(SLARHT),对显微图像特征中的直线和近似圆的亚像素定位做了深入的研究。通过与经典直线HT定位算法和经典随机HT圆定位算法进行实验对比,验证了该定位算法的优越性;通过与Matlab中的直线HT定位算法和圆HT定位算法进行实验对比,验证了该算法的可靠性。大量实验表明,该算法的定位精度优于0.01像素,具有运行速度快、鲁棒性强的特点。

微零件图像亚像素边缘定位算法

为快速而精确地检测微零件图像边缘,提出了一种新的图像亚像素边缘定位算法.此算法与常用亚像素边缘定位算法区别在于不需要进行边缘初定位,而直接提取亚像素边缘点.应用一种新的图像坐标排序方法,使无规律的边缘点能够按照一定时针顺序链接成闭合曲线.以微齿轮图像作为实验对象测试了算法的精度与速度,结果表明该算法在边缘定位精度满足亚像素的情况下,能够快速提取边缘曲线,处理时间不超过1s.

基于显微视觉的微小型零件边缘检测技术研究

针对显微视场下微小型零件边缘检测精度要求高的问题，设计了一套微小型零件实时检测系统，给出了系统总体设计，完成了图像实时传输和处理；提出一种微小型零件亚像素级边缘检测算法：采用非正交二次B样条小波变换得到微小型零件的像素级边缘，利用Zernike矩算法的矩不变性对像素级边缘进行亚像素级精确定位，给出了算法原理，分析了像素级和亚像素级的边缘检测结果。实验数据表明：该系统检测零件尺寸可以达到0.01~10mm，检测精度可以达到0.01%~0.1%，可准确识别出微小型零件的边缘，将检测精度提高到亚像素级，能够满足显微视场下微小型零件检测需要。

自适应虚拟电子微扫描红外焦平面像素倍增技术

在分析微位移法评价空间抽样效应理论的基础上 ,分析为改善红外焦平面器件系统空间分辨率不够高所采取系列措施的优缺点 ,并提出了一种能有效实现焦平面像素倍增的自适应虚拟电子微扫描技术 ,该方法能在像素倍增的同时有效地实现大边缘的增强 ,防止边缘模糊与锯齿效应 ,实验证明该方法效果良好。

微小型零件边缘光学特征和识别技术

分析了非相干光照明条件下微小型零件的边缘光学特征,传统的边缘检测方法没有考虑微小型零件的边缘光学特征,不能满足显微视觉测量方法的精度要求。针对微小型零件边缘检测的问题,提出一种基于最小二乘拟合的亚像素边缘检测方法。首先找出边缘区域灰度值最大和最小的点,根据灰度值最大和最小的点计算出阈值,然后将灰度值最大和最小点之间的点用直线方程回归,根据阈值的大小求出微小型零件的尺寸。试验结果表明,这种新的方法能够准确地识别出微小型零件的边缘,满足显微视觉测量精度的要求。

扫描型IRFPA非均匀微扫描的无边框亚像元热成像处理算法

针对扫描型热成像中垂直方向微扫描帧间位移不再精确为半像素的情况,按照错位方向的不同,分别采用近似回代算法进行图像重构,并对不同错位方向中近似回代引进的误差进行规律分析,提出一种非均匀微扫描情况下的无边框亚像元热成像处理算法.该算法采用邻近像元对边界像元进行近似回代,并根据统计学原理对近似回代过程中引进的误差进行优化,获得与原始图像高度近似的亚像元图像.实验表明,效果明显好于过采样和直接的近似回代,并且算法简单,处理量小,易于实现实时处理.对提高扫描型热成像系统的技术性能指标具有重要意义.

平板类微小零件的高精确真空吸附抓取

微小型零件的抓取是实现零件自动化装配的第一步,考虑到装配对象尺寸小、材质脆弱,目标件的抓取不仅要求定位精度高,而且要精确控制抓取力。为解决微小零件抓取难的问题,采用视觉定位和真空吸附相结合的方式实现了平板类微小型零件的高精确抓取。具体方法:首先,经由视觉定位的中心提取法检测上CCD光轴中心与吸附针孔心的距离;其次,采用边缘检测、最小外接矩形以及最小二乘拟合算法实现微小型零件的亚像素级定位;最后,利用控制气动系统实现目标零件的真空吸附抓取。实验表明,在微小型零件自动化装配过程中,通过视觉标定、亚像素定位以及真空吸附相结合的方式可以很好地实现平板类微小型零件的精确吸附抓取。

基于显微视觉的亚像素压电陶瓷驱动特性测量

为了得到纳米操作压电陶瓷驱动器高精度的驱动特性,提出一种基于显微视觉的亚像素位移测量方法。本文采用Harris角点初始定位,对标准的栅格图像序列进行角点匹配,获得模板匹配的初始区域。并提出了二元拉格朗日插值与二元非线性Newton-Raphson迭代算法的亚像素位移测量方法,能够在保证良好测量精度的同时有效地减少亚像素匹配中耗时的相关计算。最后使用改进的亚像素图像块匹配方法对实际的压电陶瓷驱动器的驱动特性进行了测量,并与真实结果和理论模型描述结果进行了对比。实验结果表明,该算法位移测量精度高、稳定性好,得到的压电陶瓷驱动特性曲线符合物理分析结果,能够满足高精度的微纳米测量要求。

基于像元二分模型的艾比湖湿地NDVI指数对微气候的响应

本研究提取了艾比湖湿地不同年份(1998、2007、2011、2014年)的NDVI指数,并进行了实地考察,然后利用像元二分模型对研究区植被覆盖状况进行估算,并分析其在时空分布上的特征及形成原因,建立影响植被覆盖与微气候变化的线性回归模型。结果表明,1)在空间分布上,西南部冲积平原植被覆盖等级最高,东北部覆盖等级略低于西南部,无覆盖和低覆盖等级分布面积最为广泛;在时间分布上,无覆盖面积处于下降趋势,低覆盖和中覆盖面积有所增加,较高覆盖与高覆盖等级面积处于下降趋势;2)不同植被覆盖度对气候变化的响应存在一定的差异;植被覆盖对降水量变化的反应最为强烈,在时间上具有一定的滞后性,对湿度变化的响应不明显,气温与植被覆盖水平之间存在线性函数关系。

红外凝视系统中的微扫描技术研究

详细介绍了微扫描的原理,在对微扫描成像性能的评价过程中引入了像素传递函数的概念,并给出了在微扫描模式不同时的探测器阵列的像素传递函数及其曲线,给出了微扫描模式不同时的微扫描重建图像。通过理论和计算机仿真分析可知,微扫描能有效地减小频谱混淆,提高图像分辨率。

雪-土混合像元微观/宏观尺度光谱混合机制差异分析

为探索微观和宏观尺度下混合像元光谱混合机制的差异，在人工设置试验环境下，以人工制作雪-土混合像元表征微观尺度混合像元，固定全波段光谱仪探头距离，完成不同面积比的雪-土混合像元和雪、土端元反射光谱的采集，并对采集得到的光谱数据进行全波段反射光谱、350～2500 nm归一化反射光谱和剔除噪声后350～1815 nm再归一化反射光谱数据定性定量分析。同时，分析同期M ODIS和环境与灾害监测卫星B星（HJ-1B CCD/IRS）影像中可见光、近红外和短波红外通道反射率相关性及MODIS影像中雪-土混合像元光谱与端元光谱的关系。结果表明；（1）微观尺度时，全波范围内混合像元反射光谱与端元光谱存在非线性关系，分波段范围内存在线性关系；（2）宏观尺度时，可见光范围内，CCD 1，2，3通道与M ODIS 3，4，1通道相关系数在0.76～0.89间；短波红外范围内，IRS通道2与M ODIS通道6相关系数为0.35。（3）MODIS影像中雪-土混合像元光谱与端元光谱关系为混合像元与雪端元光谱间正线性相关，与裸土端元光谱负线性相关。

基于不同微透镜阵列参数的集成成像微图像阵列生成方法

提出一种基于不同微透镜阵列参数的集成成像微图像阵列生成方法。在该方法的拍摄过程中,首先通过微透镜阵列1拍摄三维场景获得微图像阵列1,再通过一个包括虚拟显示和虚拟拍摄两个步骤的像素映射算法,生成与微图像阵列1参数不同的微图像阵列2。在显示过程中使用的微透镜阵列2与拍摄时的微透镜阵列1具有不同的参数,微图像阵列2通过微透镜阵列2重建出全真的3D图像,重建的3D图像没有图像缩放和畸变。同时本文还推导了微图像阵列1、2和微透镜阵列1、2各参数应满足的数学关系。实验结果验证了理论推导的正确性。

硅基有机发光微显示像素驱动电路设计

由于微型显示像素面积的限制,硅基有机发光微显示像素驱动电路需要实现足够小的驱动电流。文章提出的三管电压控制型像素驱动电路与常规的采用电流镜电路的电流控制型像素驱动电路都能实现微显示所需的小电流驱动。利用Synopsys公司的H-spice软件对两种电路仿真比较,发现电流控制型电路具有线性灰度和较宽的有效灰度范围,但是通过调整电压控制型电路中与OLED并联的晶体管的宽长比,即可使其有效灰度范围与电流控制型电路可比。同时也发现电流控制型电路的功耗是电压控制型电路的4倍以上,且电路形式较复杂,工艺要求较高。所以三管电压控制型电路更适合于硅基有机发光微显示驱动电路。