Characteristics of tunable micro-cavity based on one-dimensional photonic crystal doping KTP as defect layer

The tunable micro-cavity based on one-dimensional(1D) photonic crystal doped by KTP is designed.The optical transmission properties in the doped one-dimensional defect photonic crystals are analyzed using transfer matrix method(TMM).According to the electro-optic effect,the refractive index ellipsoid equation is established with the applied alternating current at both coordinate axes,and the characteristics of temperature-optics and modulation are studied.Numerical calculations and experimental results show that the tuning range is ～40 nm.     

一种实用的双目显微镜视觉系统标定设计

本文针对显微镜光路复杂对三维物体的放大倍数过大使得采集的图像样本不理想的情况,将双目视觉系统的标定原理与显微系统产生的虚拟双目成像原理结合,提出了一种双目显微小孔成像模型。深入分析了显微摄像机系统的标定及畸变模型,然后,根据张正友的平面模板标定方法和Brown的方法,提出了一种双目标定算法,求解了摄像机内外参数和非线性畸变参数。最后结合Bouguet算法对图形进行校正,通过实验验证了本文所提方法的有效性。     

集成式无酶电化学葡萄糖检测系统

针对血糖检测需求,结合功能化修饰、微机电系统(MEMS)和无线通信技术,提出了一种集成式无酶电化学葡萄糖检测分析系统。该系统以氢氧化镍(Ni(OH)_2)修饰的丝网印刷电极为传感部件,通过构建集成化的信号测量电路实现微弱信号的转化、放大与传输。信号测量电路部分由微控制器、信号发生电路、恒电位电路、I/V转换电路、放大电路、A/D转换电路等部分构成,并集成在一块普通U盘大小的模块中。数据发送通过蓝牙无线传输实现,数据分析结果在上位机端显示。葡萄糖检测实验结果证明,该系统对葡萄糖溶液检测的灵敏度可达到11.12μA/mmol/L,检出限为45.9μmol/L。通过系统性实验评价研究,证明所提出系统具备较好的重复性和抗干扰能力,电极寿命不短于48 h。由于该系统体积小、成本低,便于随身携带,有望在糖尿病的家庭预防和临床诊断中发挥更大作用。     

基于图像分割和控制点的立体匹配算法研究

提出了一种基于图像分割和地面控制点（GCP）的立体匹配算法。利用Mean-shift算法将参考图像根据彩色信息快速聚类成不同区域,利用像素点的RGB信息与梯度信息相结合计算初始视差;引入地面控制点（GCP）约束,构造能量函数,利用动态规划方法（DP）计算能量函数最小值;在图像分割区域内采用快速投票方式优化初始视差并获得最终视差图。实验结果表明：该算法能有效处理视差不连续和遮挡区域,也解决了DP算法带来的条纹等问题。     

基于I&I与Hamiltonian理论的机器人速度观测器设计

近期, Astolfi和Stamnes等对一类机械系统设计了速度观测器. 采用了分步设计Lyapunov 函数的方法, 这导致观测误差系统结构复杂、 证明繁琐. 而且设计的偏微分方程(Partial differential equation, PDE) 不合理, 导致计算量大、不易求解. 本文在Astolfi和Stamnes等的基础上, 对一类机械(机器人) 系统设计了速度观测器. 通过对观测误差系统的Hamiltonian 实现, 克服了Astolfi和Stamnes等方法中的上述缺点. 并设计了一类偏微分方程, 避免了繁琐计算. 最后, 将所设计的速度观测器应用到一类关节机器人中, 仿真结果验证了设计方法的有效性.     

显微视觉系统中自动聚焦技术的研究

在聚焦评价算法的研究中,本文首先对传统的离散余弦变换(DCT)算法和最小核值相似区(SUSAN)算法进行改进,然后结合改进后的DCT算法和SUSAN算法提出一种新的聚焦评价算法,该算法结合频域评价算法和空间域评价算法各自的优点,使聚焦曲线在单峰性,局部极值点和灵敏度等方面与传统算法相比有较大改善。在聚焦窗口的研究中,本文提出一种基于图像子块重要程度加权的聚焦窗口选择方法,该方法以总梯度变化率作为图像子块重要程度因子,将重要程度因子值小于阈值的图像子块视为背景子块,去除背景子块后剩下的部分为聚焦窗口。新的聚焦窗口选择方法能实现动态的区分目标区域与背景区域。     

基于深度学习的3D目标检测算法综述

随着自动驾驶领域对目标检测的精度和速度需求的提高,目标检测的研究从传统检测算法转向深度学习方向。由于2D目标检测算法存在小目标丢失等问题,基于深度学习的3D目标检测算法以能提供物体的位置、尺寸和方向等一些空间结构信息的优势,迅速在自动驾驶领域发展起来。首先,简单陈述了2D目标检测算法,将3D目标检测算法分成5个类别,分析了各类目标检测算法的优缺点;然后,详述了最新被提出的基于图神经网络(graph neural network, GNN)的2种算法;最后,对3D目标检测所应用的领域和其研究意义进行总结,并对3D目标检测今后可能发展的方向做出猜想。     

挠性系统基于相位控制的H∞鲁棒设计

提出一种加权的H_∞优化设计方法来设计挠性系统的鲁棒控制器,以解决采用H_∞回路成形法设计时控制器不稳定且鲁棒性差的问题.利用挠性模态所对应闭环极点的配置来实现相位控制思想,同时允许高频部分的闭环极点与期望极点有一定差别,弱化严格正实的约束.将相位控制与H_∞优化求解相结合,通过所求得的控制器实现期望的闭环极点.所提出的设计方法灵活且设计过程物理意义明确.最后通过两个仿真算例验证所提出方法的可行性.     

光纤环路光腔循环衰荡多组分气体浓度在线测量系统的研究

根据Beer-Lambert定律,设计和构造了一种新型的光纤环路光腔循环衰荡多组分气体浓度在线测量系统,并对设计过程中各参数之间的关系进行了具体的分析与研究,得出了七种特定峰值波长的光分别在对应浓度为100cm3/m3的七种气体中的衰荡时间,比较了不同浓度同种气体对光的吸收特性,研究了光的衰荡时间、环路损耗与气体对光的吸收系数和气体浓度的关系,为实现高精度的气体浓度在线测量提供了重要的依据。     

一种窄带高消光比的可调谐聚合物微环谐振器的仿真分析

基于耦合模理论、微环谐振理论和电光调制理论, 提出了一种可由电光调谐并带有两段U 型波导的微环谐振器,通过仿真结果讨论了输出光谱、U型波导长度和耦合系数等参数的变 化关 系。仿真结果证明,相比较于其他报道过的带有U型波导的微环谐振器,本文所提出的微环 谐振器 在耦合系数取0.1时,实现了60dB以上的极高 消光和极窄的带宽,同时自由光谱范围(FSR)可 达到56nm。通过改变加载在微环和U型波导上的电压,可以分别实现 波长和消光比的调谐。