利用矩阵式LED背光,局域基色去饱和算法根据图像局部内容降低基色的饱和度,从而降低子场图像之间的色差,抑制色彩分裂现象。本文主要研究了局域基色去饱和算法中色彩分裂现象与背光分区数之间的关系。结果表明:背光分区数越多,图像色彩分裂现象抑制作用越显著,但在权衡背光系统成本与图像画质的前提下,当背光分区数为496,该背光分区数下色彩分裂显著点数占背光分区数为1×1下色彩分裂显著点数的比例降至20%,有效抑制了色彩分裂现象,大大提升了图像画质。

提出一种适用于增强现实的视网膜显示技术,利用一个相位型空间光调制器结合计算机全息图算法,实现了直接在视网膜上进行全息重建。首次从理论出发,给出了相位型空间光调制器输入相位与眼球前平面光场的计算关系,讨论并比较了基于GS的全息图计算方法和基于双相位编码的复振幅调制全息图计算方法的特点,采用复振幅调制,全息重建中的散斑噪声得到抑制。仿真和实验结果验证了应用于视网膜全息成像的计算机全息图算法的有效性。实验证明,该方法能够利用一个纯相位空间光调制器在眼球里进行多平面的无散斑全息重建,同时在视网膜附近重建振幅信息,使得眼睛聚焦在某个平面时,该平面的图像能够恰好投影在视网膜上。整个过程模拟了自然场景中人眼调焦和观察的过程,不同于双目视差的三维显示方法,文章提出的视网膜显示技术是一种真三维全息重建,不存在视觉辐辏调节冲突。

研究了PECVD工艺对晶硅太阳能电池表面氮化硅薄膜的均匀性和组件的外观颜色差异的影响。以梅耶博格的SINA I板式PECVD设备为例,讨论了产生颜色差异的原因,并提出了解决颜色差异、优化颜色及镀膜均匀性的方案。在此基础上,对板式PECVD镀膜设备进行了有针对性的调整,改善了镀膜的均匀性,使颜色的一致性得到优化。

激光雷达多用于精确测量障碍物的位置信息(距离和角度)、运动状态和外观形状,进行探测识别、分辨和跟踪,完成三维地图绘制等,是无人驾驶必不可缺的核心器件。本文考虑了车载激光雷达的实际使用环境和应用需求,在计算分析光学系统参数的基础上,利用ZEMAX光学设计软件的非序列模式,采用三片球面透镜激光准直结构为初始结构,利用欧司朗SPL PL90-3半导体激光发射元为激光光源设计了一款工作在905nm波段,焦距为70mm的32线激光雷达发射光学系统。设计结果表明,该激光发射系统对人眼安全,探测距离大于100 m,角度分辨率为0.26°,完全能满足无人驾驶汽车的要求。

微结构表面设计是提高太阳能电池光电转换效率的主要方法之一。微结构可以增加入射光的吸收率,减小反射率,达到提高太阳能电池光电转换效率的目的。本文采用全息光刻和湿法刻蚀技术在ITO玻璃片上制备周期为300nm的孔阵图形,以P3HT和PCBM作为电池活性层的给体材料和受体材料。实验结果表明微结构可以提高ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al有机太阳能电池光电转换效率。当孔阵图形刻蚀深度达到60nm时,光电转换效率提高了约8%。实验证实,孔阵图形的采用增加了入射光的吸收,提高了太阳能电池光电转换效率。

基于共轴聚焦设计提出了分区域聚焦法和修正分区域聚焦法。基于分区域聚焦法设计了50mm×100mm的长方形菲涅尔聚光镜。针对两组不同阵列尺寸的接收器,分析菲涅尔聚光镜的环带宽度分别为1、0.5、0.2mm时的聚光效果。结果表明随环带宽度的减小,光斑分布的均匀性逐渐增大,证明采用修正分区域聚焦法设计的菲涅尔聚光镜可以在保证聚光效率基本不变的同时,进一步提高聚光光斑分布的均匀性。

基于暗元先验的去雾算法在利用边缘保护操作消除景深突变处产生的光晕现象时没有区分边缘的类型,导致了透射率的估计不合理,降低了去雾的质量。提出一种基于加权融合策略的透射率估计方法,通过块级暗通道和像素级暗通道的相关特性获取景深信息导向图,从而在景深突变处和非景深突变的局部合理选取像素级暗通道和块级暗通道,保护了景深边缘处的突变性,同时减少了局部纹理边缘噪声的影响,获得了更准确的透射率估计结果。实验结果表明,该算法能有效避免光晕现象,改善局部细节模糊的问题,得到更优的去雾视觉效果。

线性光子晶体中可获得较低的慢光速度是以牺牲带宽为代价的。本文通过在光子晶体圆环型腔内加入克尔型非线性材料,分别构建以三角晶格和正方晶格排列的非线性环型腔线缺陷波导,利用有限元法对其慢光特性进行了仿真模拟。结果表明:正方晶格具有更好的慢光效应,获得的最佳慢光群速度为0.0055c,在保证10-3c慢光条件下,可达到0.001的相对带宽;与线性光子晶体线缺陷耦合腔波导相比,带宽提高了两倍,实现了具有低群速度、高带宽特性的慢光效果,对进一步发展光子晶体的光缓存有着重要意义。

提出一种新颖快速的亚像素级大尺寸平移图像配准算法以实现大尺寸高精度的图像配准。首先利用下采样互相关函数解混叠模型实现像素级的粗定位,降低了互相关矩阵的傅里叶变换维度,并减小了离散傅里叶变换矩阵的乘法数目以加快粗配准过程;然后在粗定位点邻域范围内利用改进的矩阵乘法对离散傅里叶变换(DFT)高倍数重采样,并采用双向搜索策略进行亚像素快速定位。仿真实验结果表明,相比常规的基于FFT算法的图像配准,本文提出的算法将大大减少配准的时间复杂度和空间复杂度,而不会损失配准精度。

采用高温固相法将黄色荧光粉掺入硅胶,按一定计量比制备黄色荧光粉混合胶,将混合胶喷涂于倒置芯片表面封装成白光数码管。通过仪器设备对样品的光色性能进行了测试和机理的分析。结果表明,采用倒置工艺白光数码管比传统点胶白光数码管平均光通量提高了约为16.4%,平均色温下降约为10.6%,出光一致性更理想。研究表明在数码管显示领域应用芯片倒置和荧光粉喷涂技术对白光LED发光器件光色性能有明显的提升。