薄膜表面不平度对厚度测试准确度影响的研究

在用反射干涉频谱法(Rifs)测量薄膜厚度的过程中,使用"Y"型光纤作为传光的媒介,光纤测试端发射出的光照射到薄膜上,反射光又回到了该光纤中.对反射光进行频谱分析可以计算出薄膜测试处的厚度.由于是光学非接触式测量,而光束又有发散性,所以薄膜的表面不平度以及光纤相对于薄膜的位置直接影响测试的准确度.对该现象的研究表明:为提高测试准确度,必须尽量减少光纤的有效照射面积,以及保证薄膜基底的光滑,给出了具体方法.为保证薄膜上的反射光束能够回到光纤内部而不丢失厚度信息,给出了薄膜微观倾斜的极限角度.给出了光纤测试薄膜中"平均厚度"和"有效照射面积"的构想.     

红外偏振探测的机理

偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,其机理研究对红外偏振探测的实际应用和结果分析具有重要的理论指导意义.综述了偏振产生的机理,如反射、热辐射和散射,分析了物体的表面特性如粗糙度、色泽和电导率等对光的偏振特性的影响,并借助多人的实验加以辅证.发现当入射角等于布儒斯特角时,反射光的线偏振度达到最大值;多次散射使光的偏振方向不断偏转,经统计平均后降低了反射或散射光的偏振度;亮的粗糙表面的反射光以多次反射为主,表现出较小的线偏振度;通过检测反射光偏振角的相位差可以确定目标是金属还是绝缘体.     

遥感图象中线性构造光学空间频谱分析方法的研究

叙述了对遥感图象线性构造作空间频谱分析时的基本原理和实验方法,对构造影象微弱的四川省盐亭县地区卫星图象进行了空间频谱分析,并获得了有意义的结果。     

三表面干涉条纹空域傅里叶分析

为了准确测量透射平行平板,提出了单幅三表面干涉条纹空域傅里叶分析法,根据三表面干涉条纹频谱的旁瓣位置及峰值不同,分别提取平板前、后表面的面形及厚度变化等信息。通过与相移法(PSI)对比实验发现,该方法测量准确且重复性高。分析了两种方法各自的主要误差并量化:相移法中平板后表面反射光对前表面测量的影响;傅里叶分析法中的边界效应,离轴像差和平板材料均匀性引入的测量误差。     

一种基于小区内次用户间协作的频谱检测策略

认知无线电中频谱检测性能直接影响频谱资源的使用效率,考虑次用户在空间的随机分布特性,本文提出了一种基于小区内次用户协作的频谱检测策略以提高检测性能.该策略将空间划分为若干个协作小区,同一小区内的次用户进行协作检测从而获得协作增益.基于漏警概率和虚警概率的理论推导分析可知,该策略的检测性能主要取决于协作小区的半径和检测判决门限的设置,并由此给出这两个参数设置的方法;分析还表明次用户在空间分布的随机性降低了协作增益.仿真验证了理论分析的正确性和该策略的有效性.     

认知网络中一种基于频谱安全态势感知的路由方案

从构建准确的频谱态势图,实现频率资源充分利用的角度出发,针对目前在构建频谱态势图时没有考虑恶意用户(Malicious User,MU)存在的情况,结合克里金(Kriging)插值法估计空域内频谱干扰态势,通过地理位置检测方案识别MU,从而构建更准确、更安全的频谱态势图,并将其用于端到端的路由协议中。仿真结果表明,该方案能构建完整的频谱态势图,平均误差仅为0.106 dBm,能准确识别恶意用户,识别率高于80%;并且通过识别MU,在基于频谱态势图的路由过程中,可以减少路由跳数,增加可用频谱空间。     

地球外层空间物体真实感成像建模与绘制研究

针对现有模型在地球外层空间物体真实感成像绘制中的局限性和不足,建立一种基于几何光学原理和光线追踪技术的BRDF微面元模型.该模型综合了微面元的朝向分布和表面反射率以及微面元之间遮挡关系对地球外层空间物体表面反射特性影响,以提高对空间物体表面反射光空间分布特征的建模精度,并把光学反射特性分解为微面元的漫反射特性和镜面反射...     

基于阈值频率的激光超声缺陷检测

针对激光超声技术难以定量分析、检测金属样品缺陷的问题,根据不同缺陷深度处反射与透射表面波的频率交叉现象,提出了阈值频率,研究了表面缺陷深度与其对应波长的关系。通过小波分解和频谱分析,探讨和分析了反射波和透射波在频谱能量图中的波形分布特征。结果表明:由阈值频率计算的波长与缺陷深度之间的关系(即λ=4 h)与理论数据分析结果吻合良好;并随着缺陷深度的增加,波长也随之表现出线性增加的特性。由此可见,该分析方法达到了预期的效果,为表面缺陷深度的进一步定量表征提供了参考方向。     

浅析基于空间信息的视觉注意模型

近几年,基于频谱变化的视觉显著性检测模型逐渐成为研究热点,大多数频域视觉注意模型的主要思想通常是利用离散傅里叶变换或离散余弦变换等方法把图像从空间域变换到频谱域,然后通过对频域内的相位谱、幅度谱等信息进行分析和处理,提取显著信息,最后再通过逆变换到空间域并进行后续处理得到最终的显著图。     

低频激发条件下液体表面波特性及表面波激光干涉测量

对于低频激发的液体表面波,提出了一种激光干涉测量方法,并在实验上观察到了清晰的干涉图样,且干涉条纹定域在一定的空间范围.当表面波激发源频率为几十赫兹时,其表面波参数稳定不变,且表面波反射光所形成的干涉图样稳定不变;而当表面波激发源频率为几赫兹至亚赫兹频段时,表面波为调幅波.表面波反射光所形成的干涉条纹的定域宽度周期性振荡,振荡频率与激发频率相同.理论上导出了调制干涉图样光强度与表面声波之间的解析关系,并得到了干涉条纹间隔与表面波波长、干涉条纹定域宽度与表面波振幅之间的解析关系.     

基于几何结构属性的光学和SAR影像自动配准

提出了一种基于几何结构属性的光学和合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)影像配准方法.该方法引入了具有光照不变性的相位一致性模型进行影像特征提取,采用该模型的强度和方向信息构建了一种几何结构特征描述符—相位一致性方向直方图(histogram of orientated phase congruency,HOPC),并根据该描述符间的欧式距离定义了影像匹配的相似性测度(称为HOPC_n).该测度能表示影像间的几何结构相似性.通过选择4组光学和SAR影像进行试验,结果表明,HOPC_n能有效率的抵抗影像间的非线性辐射差异,并且其匹配性能好于经典的相似性测度.另外,也设计了一种基于HOPC_n自动的配准方法,试验结果证明了该方法的有效率和鲁棒性.     

旋转运动模糊图像的空间差分恢复研究

通过对退化图像的几何变换,利用模糊函数具有的空间不变性,提出一种基于空间域差分恢复的旋转运动图像的复原方法.首先对模糊图像进行坐标变换,然后在直角坐标空间下采用差分恢复方法,最后反变换得到恢复后的图像.计算机仿真结果和应用实例,表明了该方法的有效性.     

基于方差约束与几何不变特性的图像匹配算法

为解决较多图像匹配算法主要通过测量关键点之间的距离来实现特征匹配,忽略了图像的结构信息,使其存在较多的误匹配的问题,本文设计了方差约束耦合几何不变特性的图像匹配算法。借助于Forstner算子计算像素点的兴趣值,以检测图像的特征;计算图像的梯度信息,获取图像的方向值,并切割图像特征的圆形邻域,从而获取扇形子域;以图像的方向值为基础,通过计算扇形子域中的灰度不变矩,输出对应的特征向量;引入区域方差函数,获取图像的结构信息,将其加入至图像特征的匹配过程,以约束欧式距离的测量结果,实现图像特征匹配;最后利用匹配点间的几何不变特性,对匹配特征去伪求真,优化匹配结果。测试数据表明：相对于已有的匹配技术,在对无变换图像、缩放图像以及旋转图像匹配时,所提算法拥有更高的匹配准确度,分别达到了96.56%、95.38%和93.52%。     

一种超宽带SAR地雷散射方位不变特征提取新方法

利用机载或车载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)可以实现大区域地雷和雷场远距离快速探测,是探雷的发展趋势.为了降低地雷检测中的虚警,需要提取有效的地雷特征区分地雷和杂波.本文提出了一种基于高维时频分布(HDTFD)的地雷散射方位不变特征提取方法,具体实现可采用高维Wigner-Ville分布(HDWVD)和高维Choi-Williams分布(HDCWD)等.基于HDTFD特征提取方法能够在保持高空间分辨的同时,有效提取散射函数中关于频率和方位角信息.利用Rail-GPSAR系统实测数据比较了基于HDWVD和基于HDCWD特征提取方法在分辨率、交叉项抑制和方位不变特征提取等方面的性能.实测数据处理结果说明基于HDCWD特征提取方法更适合实际数据处理.     

基于Zernike矩和SVM的不变性目标识别

在图像目标识别中,目标图像平移、尺度和旋转不变性是一个重要前提.文中采用稳定性好的低阶几何矩特征实现目标的平移、尺度不变性变换;然后利用Zemike矩提取目标的旋转不变性特征;最后在目标不变特征空间通过支持向量机(SVM)分类器实现目标识别.实验证实了算法的有效性.     

基于阴影的SAR图像车辆目标三维特征提取

目标长、宽、高三维几何特征,对SAR图像解译与目标识别等具有重要意义。从SAR成像几何出发,根据SAR观测俯仰角、目标及阴影之间的几何关系,研究提出了基于两维高分辨SAR图像阴影信息的车辆目标三维几何特征提取方法。该方法既可由某一方位角的单幅SAR图像提取目标三维几何特征,也可通过任意有限(3～5)个方位角SAR图像的融合提取目标三维几何特征,而且融合还可有效提高目标三维几何特征的提取精度。通过大量MSTAR实测SAR图像数据的实验结果,验证了其有效性。     

采用SIFT特征的高光谱数据自动几何精校正

针对几何精校正过程中人工选取控制点误差大、未考虑高光谱数据光谱特征一致性等问题,提出了基于SIFT特征的自动几何精校正方法。首先提取图像的SIFT特征,利用高光谱数据的地理坐标定位进行局部特征匹配,然后为了进一步提取高精度、分布均匀的控制点,提出了一种分区域的随机采样一致（Random Sample Consensus,RANSAC）算法。利用航空高光谱成像仪Hymap获取的新疆东天山数据进行算法性能的分析与验证,并采用CE90/CE95以及均方根误差等指标进行定位精度的评价,提出的基于SIFT特征的自动几何精校正方法能够达到0.8像元的定位精度,并且校正前后光谱的光谱角小于0.01 rad。     

Wafer‐Level Self‐Organized Copolymer Templates for Nanolithography with Sub‐50 nm Feature and Spatial Resolutions

Robust lithographic templates, with sub‐50 nm feature and spatial resolutions, that exhibit high patterning integrity across a full‐wafer are demonstrated using self‐organized copolymer reverse micelles on 100 mm Si wafers. A variation of less than 5% in the feature size and periodicity of polymeric templates across the entire wafer is achieved simply by controlling the spin‐coating process. Lithographic pattern transfer using these templates yields Si nanopillar arrays spanning the entire wafer surface and exhibiting high uniformity inherited from the original templates. The variation in geometric characteristics of the pillar arrays across the full‐wafer surface is validated to be less than 5% using reflectance spectroscopy. The physical basis of the change in reflectance with respect to sub‐10 nm variations in geometric parameters of pillar arrays is shown by theoretical modelling and simulations. Successful fabrication of highly durable TiO₂ masks for nanolithography with sub‐50 nm feature width and spatial resolutions is achieved through highly controlled vapour phase processing of reverse micelle templates. This allows lithographic pattern‐transfer of organic templates with a feature thickness and separation of less than 10 nm, which is otherwise not possible through other approaches reported in literature.     

五点交比不变性在质心提取中的应用

针对大尺寸3-D视觉测量系统中参数校准精度及特征点质心提取准确性均较低的问题,提出了一种基于五点交比不变性约束的质心提取算法.在高斯曲面多次拟合算法及规则特征点阵的基础上,引入同一空间直线上五点交比值不变性,以此作为约束条件提取特征点的质心;并利用Levenberg-Marquardt(L-M)迭代算法对质心坐标进行优...     

3D Shape Inferencing and Modeling for Video Retrieval

We present a geometry-based indexing approach for the retrieval of video databases. It consists of two modules: 3D object shape inferencing from video data and geometric modeling from the reconstructed shape structure. A motion-based segmentation algorithm employing feature block tracking and principal component split is used for multi-moving-object motion classification and segmentation. After segmentation, feature blocks from each individual object are used to reconstruct its motion and structure through a factorization method. The estimated shape structure and motion parameters are used to generate the implicit polynomial model for the object. The video data is retrieved using the geometric structure of objects and their spatial relationship. We generalize the 2D string to 3D to compactly encode the spatial relationship of objects.