硅双结色敏型器件波长测量中环境光影响的研究

为了提高基于硅双结型色敏器件波长测量系统在有环境光噪声时的测量精度,对该类型波长测量系统中的环境光影响进行了理论分析和实验研究.通过对不同峰值波长和光强的高斯函数环境光下传统方法波长测量精度的仿真分析表明,环境光与被测光峰值波长相差越大、光强比越大,则测量结果的误差就越大.进而提出了一种消除环境光影响的改进方法,即去除含噪光(包含被测信号光和环境光)中环境光引起的两结光电流以求得被测信号光的两路光电流及其比的对数,再根据定标光源的峰值波长与其光电流比的对数的对应关系,获得待测信号光的峰值波长.最后,在日光(DLI)和日光灯光(FLI)同时存在的环境光中对传统方法和改进方法进行了测量精度的对比实验,结果表明,改进方法能够有效地消除环境光对波长测量结果的影响,显著提高在有环境光噪声存在时的系统测量精度.     

基于光学的真三维触控定位与识别方法研究

通过介绍真三维显示技术与无标记空间定位原理,提出了真三维两点触控实现方法,搭建了真三维两点触控定位与识别系统。针对真三维空间定位绘制、空间两点跟踪和手势识别问题,研究了真三维两点触控交互方法。实验证明,在不需要佩戴任何标记和传感器的条件下,基于光学的空间两点触控方法与系统能够满足真三维显示的人机交互要求,且环境光的变化不干扰人机交互的操作。     

不同占空比光刺激对稳态视觉诱发电位的影响研究

目前稳态视觉诱发电位(Steady-State Visual Evoked Potentials, SSVEP)被广泛应用于脑机接口技术和医学临床检测和治疗.了解影响SSVEP参数及其规律非常必要.针对目前不同学者在不同实验条件下测试闪烁光脉冲占空比对SSVEP影响的结果差异较大而难以归纳其共性规律问题, 将光脉冲刺激下产生神经冲动的视觉皮层细胞沿内外膜流动的电流等效为一磁偶极子, 在此基础上建立了人头部空间电场及SSVEP计算模型.采用该模型对光脉冲占空比影响SSVEP的规律进行了分析, 并开展了相关实验.研究结果表明:在闪烁光频率和强度相同条件下, 光脉冲占空比对SSVEP各次谐波振幅及其平均功率的影响呈现多“窗口”效应.实验数据与理论研究结果一致.     

固态体积式真三维立体显示器显示体驱动电路设计

固态体积式真三维立体显示器显示体是由多层大尺寸液晶光阀组成,高速投影光学引擎将对应深度的图片投射到对应深度的液晶光阀上成像,经过人眼合成即可实现立体显示,因此驱动显示体使其与高速投影光学引擎相匹配是显示立体图像的重要保证。介绍了单层液晶光阀驱动电路,该电路具有驱动能力强,响应速度快,可实现双极性驱动的特点。在解决多个上述电路并联引起振荡叠加的基础上设计了显示体驱动电路和驱动控制电路。在分析60Hz刷新频率下显示体闪烁的原因之后,基于传统驱动方式提出了一种新的驱动方式,解决闪烁现象。可以实现真三维立体无闪烁显示,对于单层48cm(19in)液晶光阀,上升时间和下降时间之和为0.5ms,实现了快速驱动。满足了固态体积式真三维显示体驱动设计要求,为大尺寸液晶光阀驱动提供了一种方法。     

湍流大气中光强闪烁对光通信链路的影响

给出了用大气传输通信设备进行传输距离 3.4 km外场试验光强闪烁对光通信链路影响的实验结果 ,并简要分析了光强闪烁对信号检测的影响和误码原因     

固态体积式真三维立体显示效果优化

为了优化固态体积式真三维的立体成像效果,显示出更加逼真的立体图像,对编码图像的灰度级和成像显示体的对比度进行了研究。论文从固态体积式真三维立体显示器成像原理出发,介绍了固态体积式真三维的电路系统、光学投影系统和成像显示体,在分析和研究影响立体显示效果的主要因素后提出了两种改进的方法。一种方法是通过降低图像刷新频率,提高编码图像数据位数,从而提高像素灰度等级,另一种方法是改变液晶光阀的盒厚,以此增强显示体的对比度。在真三维样机上,成功实现了32级灰度,将颜色种类从4 096种提升至32 768种,对比度相比原样机提高了1.2倍,主观感受到更加丰富的图像细节和色彩。优化效果明显,可以显示出细节更加清晰、颜色更加丰富和效果更加真实的三维立体图像。     

格兰·泰勒棱镜透射光强曲线优化处理的研究

分析了线偏振光通过绕光线轴旋转的格兰·泰勒棱镜后,光强出现周期性扰动.分析了扰动产生的原因,对影响格兰·泰勒棱镜透射光强曲线光滑程度的各个参数进行了详细讨论,进而找到消除其不利影响的有效方法.理论研究结果与实验相符合.     

采用动态背光改善LCDs运动模糊的频域研究

基于运动图像视觉感知模型和实测LCDs时间响应特性,运用调制传递函数(MTF)理论,从频域的角度讨论了采用动态背光的方法改善LCDs运动模糊的有效性.模拟分析了背光闪烁情况下背光闪烁参数与LCDs显示运动图像时的MTF(f)特性的关系及其对LCDs运动图像质量的影响.特别针对LCD所显示图像的运动特征,定义了反映MTF与速度之间关系的MTF(v)作为评价指标之一,以便更清楚地描述LCDs运动模糊与图像运动速度之间的关系.结果表明,LCDs显示运动图像时的MTF(f)具有呈辛格函数分布的低通特性,反映运动图像细节的MTF(f)高频分量随图像运动速度的增大而减小,从而导致图像清晰度下降.在背光闪烁模式中,适当选取背光闪烁的闪烁参数,如一帧内的闪烁周期数、一个闪烁周期内发光占空比、一个闪烁周期内发光时段等,可增大MTF(f)曲线的带宽、高频分量或曲线下面积,从而减小运动图像模糊程度,增加运动图像清晰度.为反映运动模糊程度与图像运动速度的关系而定义的MTF(v)曲线亦具有相同的特性.     

显示器件大面积闪烁视觉生理基础与改善方法

在目前显示器件(如CRT,PDP)中,大面积闪烁的问题日益引起人们的关注.本文首先讨论了闪烁的视觉生理基础和临界闪烁频率的分析手段,给出了大面积闪烁程度的量化计算模型,并在此基础上提出了常用显示器件减小闪烁的方法,实验效果明显.     

光强闪烁激光雷达的背景噪声分析

介绍了光强闪烁 激光雷达回波信号中背景噪声的分类,通过某次实验中实验条件的变化,获得了采集卡本底噪声、放大器本底噪声、PMT本底噪声、自然背景光噪声和散粒噪声等不同背景噪声叠加在一起的大小和方差信息,以及不同噪声各自本身的方差信息。通过不同噪声之间的比较,发现在未接收激光大气散射回波信号时,放大器本底噪声占主导,自然背景光噪声相对于其他噪声是小量;在接收散射回波信号时,近距离内（低层通道2km,高层通道4km）散粒噪声占主导,远距离上处于弱势。实验结果确定了不同噪声对总背景噪声的贡献程度,为光强闪烁激光雷达从散射回波信号中提取大气湍流信息提供了依据,也为消除噪声对有效信号的影响提供了指导。     

基于FPGA的真三维显示器构建

通过介绍已制作的真三维显示器,解释了基于可视体素的显示技术.针对LED真三维显示分辨力较低的问题,采用了数字光投影的真三维显示方案,提出了基于FPGA的多机同步投影方法,实现了较高分辨力的空间可视体素显示.实验证明,该方法可保证真三维显示的实时性,降低系统对机械转台与光学元件的要求,为立体影像的互动提供了可靠的硬件基础...     

真三维立体显示技术研究现状与进展

文章从双目视觉机理角度介绍了立体显示的相关原理,阐述了真三维立体显示的相关概念,同时解释了基于体素的三维显示技术,介绍了国外真三维立体显示技术的最新发展情况,并介绍我实验室自主研发的固态体积式真三维立体显示器的最新研究进展。     

真三维显示器上立体空间鼠标的实现及优化

通过介绍基于视觉的空间定位方法,解释了真三维立体鼠标的实现原理,搭建了真三维立体鼠标系统。针对真三维立体鼠标的空间静态与动态抖动问题,研究了真三维立体鼠标的去抖方法。为了实现两点触控,提出了鬼点去除方法,实现了两个指尖的位置识别。实验证明,在不需要佩戴任何标记和传感器的条件下,基于视觉的立体鼠标能够在真三维显示器上准确绘制图形且不受室内环境光干扰。     

Impact of flicker noise and random-walk noise on a phase-lockedloop with finite propagation delay

Approximate expressions for the phase-error variance due to the nonwhite frequency noise of optical sources are derived to analyze the performance of optical phase-locked loops (PLL's). The approximation incorporates the loop propagation delay, which is inevitable in actual systems. The obtained expressions are in simple form and yield only 3% maximum error. Using the obtained expressions, the influence of the flicker frequency noise and the random-walk frequency noise on the laser linewidth requirements are discussed. By examining semiconductor lasers that have been reported, it is found, quantitatively, that the flicker frequency noise does not affect the linewidth requirements, even in the presence of finite loop propagation delay. The obtained approximate expressions are used to examine low-white-frequency-noise optical sources, such as solid-state lasers, and to yield the allowable values of flicker frequency noise and random-walk frequency noise     

氟化物玻璃在两束激光作用下的上转化三维立体显示

研究了两束激光作用下的上转换三维(3D)立体显示,所用材料为ZBLAN:Pr,Yb氟化物玻璃。所用的两束激光是波长分别为960 nm(半导体激光器)和820 nm(Ti宝石激光器)。对Pr3+离子双频上转换发光进行了研究,分析了上转换发光强度与抽运光强度和离子掺杂浓度的关系,从而得出了实现较清晰双频上转换3D立体图像的实验条件。ZBLAN玻璃为双频上转换3D立体显示的基质材料,主要由于其有非常好的声子光谱声子频率小于580 cm-1;当激光强度很小时,上转换荧光强度将随着两抽运激光强度的增加而线性增加;ZBLAN玻璃中Pr3+离子和Yb3+离子的最佳掺杂摩尔分数为0.5%和1.5%。     

Design consideration of p-well structure for solid-state image sensors

The p-well structure has been widely used in solid-state image sensors to suppress blooming and smear. This structure, however, suffers from saturation-level shading, flicker, and saturation-level fixed pattern noise. This work clarifies that the p-well potential sway, due to transfer pulse feeding, brings about the shading and the flicker, and the impurity fluctuation in the silicon substrate causes the saturation-level fixed pattern noise. To eliminate the problems, new structures and new driving modes are proposed. As a result, the shading is reduced to a practically negligible level, and the flicker and the fixed pattern noise are completely suppressed.     

体三维模型数据采集技术研究

体三维显示技术是计算机视觉领域最为活跃的研究方向之一,它能够在一个实际的三维空间中对场景进行360度还原。由于涉及大量的数据再现问题,体三维模型的获取较为困难,特别是对真实世界中物体的体三维重建。分析了体三维显示的特点及相关应用,概述了现有的体三维模型数据采集技术,为相关方向的研究提供了参考。     

关于立体视觉与真三维立体显示技术

真三维立体显示技术是近年来新兴的三维显示技术,文章从人的视觉生理学角度介绍立体显示的相关原理,阐述真三维立体显示的相关概念。然后将目前的立体显示器进行分类,着重介绍目前现有的真三维立体显示以及其最新的技术发展情况。最后,通过比较这几种最新技术的优劣和应用领域,展望了自主开发真三维显示技术的可能性。     

液晶电视3D显示技术的探讨与设计

随着3D显示技术的飞快发展和产品线的逐渐成熟,家用3D电视已经逐步取代普通的2D电视成为广大消费者的首要选择,在种类繁多的显示系统中,快门式3D液晶显示系统以其立体效果突出、画面分辨率高、液晶模组成本低等优势得到了市场的广泛认可。本文主要研究快门3D液晶电视背光源设计和驱动,包括电源设计、软件控制和LED光源的控制三大部分,其中硬件设计包括升压模块的设计和恒流源的设计,软件控制包含背光灯条电流、占空比以及时序的控制。3D LED串并联通过调节各个灯条的亮度、延时以及电压大小实现对LED背光扫描时序的控制。