红外辐射计算中目标区域标示及面积计算的研究

在红外辐射计算中,目标区域的选择、标示及面积计算是进行定量处理的前提条件.本文结合红外定量处理软件的工程实现,介绍了点、线、矩形、圆形,椭圆形,封闭多边形等几种选择目标区域的方式以及用这些方式选择的目标区域的标示和面积计算方法,并对其中最复杂、应用也最普遍的封闭多边形方式进行了详细描述.     

主向量变换法在粒子目标数字度量中的应用

为了将目标和背景颗粒噪声及其他不需要的粒子目标区分出来,需要计算这些粒子区域的扁度、矩形度等数字度量参数,指定区域的最小外接矩形是区域的数字度量计算时必要的中间参量之一,但是传统的对称矩阵QR算法在处理最小外接矩阵时存在一定的局限性.为此,采用主向量变换方法对二值图像中粒子目标区域进行数字度量和特征提取,并推导了算法实现的主要过程.实验结果表明主向量变换法较好地解决了粒子场图像的计算机识别和数字度量问题.     

基于非周期PSS的SAR目标特征操控方法研究

本文介绍了一种合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）目标特征的操控方法，采用非周期相位调制表面（Phase-Switched Screen, PSS）实现对重要目标图像特性的有效压制.依靠PSS反射式防护手段，对雷达回波信号进行快-慢时间域的二维联合非周期相位调制，在SAR接收处理后可形成矩形块状压制区域.通过调控快时间与慢时间码元宽度，可以实现生成矩形区域的面积控制.该方法本质是一种无源防护方法，兼具响应时间快、不易暴露、设备简单等优势.在此基础上，本文提出了压制区域面积、压制区域干信比对特征操控效果进行表征，分析了PSS调制参数对操控效果的影响.最后，SAR实测数据仿真验证了所提方法的有效性.     

毫米波椭偏测量法的数值模拟研究

介绍了一种新型的毫米波椭偏法,可以用来测量介质材料的介电常数和厚度.通过分析入射波波长和入射角的不同取值对实验结果的影响,给出了入射波波长和入射角的取值范围,同时对介电常数、厚度与椭偏参数之间的关系进行了数值模拟研究.研究结果表明,由椭偏参数经数值计算反演出的介电常数、厚度通常会出现多值的情况.但对大多数的介质薄膜而言,却可以通过该方法求出唯一确定的介电常数与厚度,表明了毫米波椭偏法在介质参数测量上的可行性.     

图像处理技术在工业产品测量中的应用

针对工业产品手工测量的缺陷,提出一种基于计算机视觉技术的测量方法.根据需要,通过摄像头从不同角度定时对生产线上的产品进行拍照,首先对获得的图像进行去噪、平滑等预处理,然后对其进行基于链码表和线段表的轮廓跟踪,得到图像各个封闭区域的边界信息和区域信息,从而计算产品的面积、周长、形状因子、重心、外接矩形等几何特征参数.试验表明,该方法测试准确率为100%,适合实时检测,为产品检测的全自动化研究提供了基础.     

一种快速准确识别圆形目标的新算法

在对二值圆形图像深入认识的基础上,研究了自动提取图像中圆形目标的理论,提出了圆的两个重要参数:圆上像素数与半径比值参数,以及理想半径与圆上像素到圆心(实际半径)差值参数.首先对图像进行降噪和边缘提取,然后利用这两个重要参数,在二值边缘图像中非常快速、有效地提取出圆形目标,并输出其半径和圆心坐标参数.实验表明,该方法能够较高精度、较快速度地在大面积图像中识别圆形目标.     

基于图像的轮式机器人位置与角度的检测方法

提出了一种新的轮式移动机器人位置与角度的检测方法。首先在机器人上方做一个黑色矩形标记,标记物的长边与机器人的正向平行,然后在图像平面内,用CAMShift算法对机器人进行跟踪。在跟踪的过程中,可以获得只包含目标体的子图片,即"感兴趣区域"。子图片的中心即为轮式运动机器人的几何中心。采用适当的方法检测出矩形标记物长边与图像坐标X轴之间的夹角,并以此角度作为机器人的方向角度。     

基于深度学习的绝缘子定向识别算法

为了解决绝缘子目标检测中无法精确定位的问题,该文基于深度学习提出一种绝缘子定向识别算法,通过在轴对齐检测框中加入角度信息,可有效解决常规深度学习算法无法精确定位目标的问题。该算法首先将角度旋转参数引入轴对齐矩形检测框中构成定向检测框,然后将该参数偏移量作为第5参数加入到损失函数中进行迭代回归,同时为提高检测精度在训练过程中使用Adam算法替代随机梯度下降(SGD)算法进行损失函数优化,最终可获得绝缘子定向检测模型。实验分析表明,加入旋转角度的定向检测框可有效对绝缘子目标进行精确定位。     

太赫兹扩展互作用振荡器的矩形耦合腔特性研究

本文选用矩形耦合腔作为太赫兹扩展互作用振荡器(EIO)的慢波结构,鉴于其结构的复杂性,采用等效电路方法计算其色散.详细研究了腔体和耦合槽的电路参数,计算了不同结构尺寸、圆形和矩形电子通道的0.12THz和0.225THz慢波结构的色散特性.并采用专业电磁软件,研究了不同结构参数下的色散特性、耦合阻抗和特征阻抗.通过对色...     

截止频率0.8 THz的GaN肖特基二极管及其设计

通过设计圆形阳极以及相同面积不同周长的指形阳极,研究了不同阳极周长面积比对太赫兹频段内GaN肖特基二极管串联电阻的影响.在阳极面积分别为7.1、12.6、19.6μm2时,采用圆形阳极的二极管串联电阻分别为14、11、6Ω.相同面积下采用指形阳极的二极管串联电阻分别为6.0、4.4、3.3Ω,截止频率达804、753、...     

Contact resistance in metal-semiconductor systems

A new method for analyzing the influence of extrinsic parameters, such as contact shape and contact area, on the contact resistance of the metal-semiconductor system is developed. The method incorporates a previously established contact theory in the Transmission Line Model used earlier for rectangular and circular contacts. Theory is also extended to the circular ring contact in this article. Good agreement with measured results substantiates the applicability of the method for the design of contact shapes and areas in semiconductor device fabrication processes.Various contact shapes and areas are investigated and the total contact resistances are compared to one another. It is shown that the contact with long thin stripes possesses the lowest contact resistance.     

Resonant Cavity Type Mode Transducer

This paper describes the operating principle and the properties of a resonant cavity type mode transducer which was newly devised. The theoretical equations necessary for designing the mode transducer from a TE/sub 10/ mode of a rectangular waveguide to an arbitrary mode of a circular waveguide have been derived, and a design method using the coupling parameters is discussed. The experiments were made for the rectangular TE/sub 10/-circular TE/sub 01/, mode transformation in the 50 Gc band. Showing an example (N=1), the transfer loss, input SWR and mode purity were 1.34 dB, 1.13, and 95 percent (power contents), respectively, at the resonant frequency of 50 Gc/s. The 3 dB bandwidth of the transfer loss was 83 Mc/s at the constant cavity length, but it can be made much larger if the cavity length is adjusted according to the frequency change. This mode transducer is unique in that various modes can be excited purely in the circular guide by merely varying the cavity length.     

微波脉冲对电容近炸引信腔体耦合特性分析*

利用有限积分法仿真分析了微波脉冲对电容近炸引信腔体的耦合过程,分别分析了微波入射方向、 电场极化方向和微波频率对引信腔体耦合特性的影响。结果表明:微波入射角度为30°、电场极化方向与弹轴夹角 为30°时,耦合系数最大;引信探测电路位置处的微波场最强;随着微波频率增大,耦合系数存在明显减小的趋势,同 时存在多个共振增强的频率点。分析表明,对于环状孔缝而言,其共振频率与矩形孔缝不同,且数值与环状孔缝的 圆周长成反比。     

Stochastic event capturing with a single mobile robot in rectangular perimeters

In this paper, we are interested in a single robot detecting intrusions across a rectangular perimeter. We build a stochastic model to analyze the detection quality achieved by a single robot moving along the rectangular perimeter, based on the velocity and the mobility pattern. We define the following intrusion event mode: intrusions occur at a random point along the rectangular perimeter, and stay at that point for a random length of time. In our model, a robot is set to periodically move along a certain route at a variable speed. We derive the general expression for intrusion loss probability. Under the reasonable assumption that, once an intrusion takes place at a random point in the rectangular perimeter, it stays there for a random length of time, which follows an exponential distribution, we then derive the solution to the above problem.     

应用T矩阵法对大气灰霾简单非球形粒子散射特性的计算与分析

针对灰霾天气条件下主要污染物粒子，PM2.5主要组分，以硫酸铵和碳质气溶胶粒子为典型粒子，运用T矩阵方法研究了这两种粒子不同形态的散射特性，包含椭球体（长短轴比a/b=1/2，1/3，2/1），圆柱体（直径与长度比D/L=1/2，1/3，1/1，2/1）及切比雪夫形（多项式n=2，形变参数=-0.1，0.1），两种粒子在不同形态下所对应的散射、消光及吸收效率因子随尺度参数的变化规律。结果表明，硫酸铵非球形粒子在尺度参数小于1时，不同形状粒子效率因子差异很小，从尺度参数大于1开始，散射、消光效率因子随尺度参数先增加后震荡减小，粒子吸收非常弱；而碳质气溶胶粒子在尺度参数小于2时，不同形状粒子效率因子差异很小，尺度参数大于2开始，各效率因子随尺度参数先增加然后缓慢减小，并且对光场具有较强的吸收作用。该研究结果可用于大气灰霾粒子探测分析，发展大气环境污染防护科技。     

一种红外检测气室结构的设计和优化

鉴于传统气室结构检测灵敏度较低的问题,设计了一种椭球体反射镜气室结构,建立了椭球反射镜的数学模型,给出了其结构参数与探测器接收光强之间的关系表达式。为了获得最大的接收光强,优化了椭球镜结构尺寸。当探测头直径为2cm时,所优化的椭球镜长轴为16cm,焦距14.96cm。实验结果表明,该光路结构可使探测器输出信号幅度提高约1.7倍,这将有利于后级电路的信号放大、数模转换等处理过程,从而提高气体浓度检测的灵敏度和精度。     

半导体激光器阵列耦合系统透镜导管的效率研究

为了将透镜导管应用于激光二极管阵列耦合系统,利用镜像法得到了耦合效率与透镜导管参量之间的关系,即透镜导管长度、曲率半径、输出面边长和快轴发散角均影响透镜导管耦合效率;分析了不同尺寸的半导体激光器面阵耦合到不同尺寸的激光棒中的耦合效率.结果表明,半导体激光器阵列及激光棒的尺寸对耦合效率有一定影响.所得结论为透镜导管的设计...     

复合缝波导耦合器的全波分析

本文使用时域有限差分法 (FDTD法 )对由两根正交矩形波导构成的复合缝耦合器进行了严格分析 ,得出在不同偏置、倾斜角度和谐振频率下耦合缝隙的谐振长度和散射参量特性 ;并对带有短路器的复合缝波导耦合器系统进行了分析 ,得出短路片移动时该小系统的传输特性     

The design of a mode selective directional coupler for a high power gyroklystron†

The design method of mode selective directional couplers from a transverse electric mode in a circular waveguide to the fundamental mode in a rectangular wave guide is presented in this paper. The design results for a TE₀₁ circular mode coupler intended for use in the output power measurement of a high power gyroklystron are reported; these results indicate that more than 50-80dB directivity and sufficient suppression of unwanted modes can be obtained with a coupler less than 07m in length. The effects of frequency and rectangular wave guide size on coupler parameters are also discussed in this paper     

自由曲面透镜白光LED光束整形技术

为了获得高均匀性、对称性及一些特殊形状强度分布的白光发光二极管(LED)光束以满足某些特定的需求, 基于白光LED光源为朗伯光源的特性, 运用自由曲面透镜的方法对LED光束进行了光束整形, 分别采用单一自由曲面透镜以及全内反射(TIR)透镜与微透镜阵列组合两种不同的整形结构, 进行了加工工艺和原理理论分析, 并通过了实验验证。结果表明, 实验得到的圆形均匀光斑, 其总光线利用率高达96%, 有效面积光线利用率为88.4%;得到的矩形均匀光斑, 总光线利用率为91%, 有效面积光线利用率为78.7%, 光束均匀度均在60%以上; 通过自由曲面透镜方法进行白光LED光束整形效果极佳。该整形方法为白光LED光源的进一步广泛应用提供了重要的指导。