增强现实显示光学引擎中光波导耦出超表面设计(特邀)EI北大核心CSCD

增强现实(AR)近眼显示光学引擎是新型显示光学设计领域的研究热点之一,它将虚拟图像投射到现实物理环境中进行显示,在空间上增强、融合和补充了物理世界。AR近眼显示光学引擎在光学系统集成化和微型化方面有较高要求,眼镜形态的AR近眼显示光学设备是未来必然发展趋势。光学超表面是一种由亚波长单元结构在二维平面上周期排布而成的人工结构阵列,通过单元结构和电磁波的相互作用实现对光场中振幅、相位和偏振的任意调控,同时具有体积小、效率高、结构紧凑等特点,在近眼显示应用中具有很大潜力。文中在AR光学引擎设计中引入一种传输相位型超表面光波导耦出结构,该超表面单元引入了突变相位,通过对超表面的等相位面调控改变光经过波导耦出的角度,使出射光效率最高达到77%,并实现20°视场角,为AR光波导结构设计提供一种可行方案,有望为下一代人机交互显示平台提供解决方案。     

用于LCD的场致发射背光源

背光源是液晶显示（LCD）的核心组件之一,其性能直接影响着LCD的显示质量。FED背光源具有众多优点并将成为中、大尺寸LCD理想的背光源。本文阐述了几种常见的LCD背光源的原理与优缺点,其中包括冷阴极荧光灯（CCFL）、电致发光器（EL）和发光二极管（LED）;重点介绍了低逸出功印刷型场致发射（LPC-FED）背光源的原理框图、驱动电路以及显示屏的制备。目前已研制出25inLPC-FED背光源,亮度达到3,157cd/m^2,显示均匀性良好。     

基于图像深度重定义的雾天车道线特征提取

为了解决雾天车道线特征不清晰、车道线特征分割阈值选取困难的问题,提出了一种结合图像深度重定义去雾模型的雾天车道线特征提取方法.首先,将采集装置与道路之间的实际场景映射到几何模型上.其次,在抽象好的几何模型上提出图像深度图的定义,并根据图像深度图以及雾天图像模型计算去雾之后的图像.最后,利用图像HSV颜色模型,构建图像分割模型,对车道线特征和非车道线特征进行初步分割,并结合OSTU阈值调优方法对车道线特征进行二次分割.实验结果显示,去雾之后车道线特征清晰,阈值分割比传统的OSTU分割效果更好,最终非车道线特征的占比要比基于灰度算法的平均减少14％.     

基于改进双向动态规划的立体图像匹配算法

提出一种基于改进双向动态规划的立体图像匹配算法,选用修正后的自适应加权代价函数(Adaptive Support Weight Cost Function,ASCF),然后构建新的全局能量函数,并通过改进双向动态规划来寻径,最后采用简单的滤波方法和遵循3个可靠性准则去除孤立的错误视差点,以获得稠密视差图。实验结果表明,该算法在降低误匹配率和减少"条纹"瑕疵方面有显著的改善效果。     

液晶显示用量子点扩散板的研究进展

扩散板作为液晶显示器（Liquid Crystal Display,LCD）背光中不可或缺的重要部件,可起到雾化光线的作用。常见的扩散板主要有表面微结构型与粒子散射型两种,主要性能参数是雾度及透光性,加入量子点的扩散板还具备色转换和改善色彩呈现能力的特性。相较于量子点色彩增强膜,量子点扩散板具有制备工艺更简单、成本更低、雾化能力更高等优势,非常适合于Mini-LED背光源。本文对液晶显示用扩散板的研究进展做了简要概述,并着重介绍了多层结构的量子点扩散板的制备工艺及性能。在稳定性方面,所制备量子点扩散板在高温高湿（60℃/90%RH）环境下可长时间储存,在蓝光照射条件下（中心波长450 nm,45℃/85%RH）的T95寿命超过了1 000 h。同时,该量子点扩散板在450 nm蓝光Mini-LED背光照射下的亮度均匀性高于80%,蓝、绿、红光的半峰宽分别小于20 nm、25 nm、25 nm,色域覆盖率达到了DCI-P3标准的99.58%。总之,该量子点扩散板兼具优异的色转换与匀光的功能,且寿命稳定,有望在大中型尺寸液晶显示器中得到大规模应用。     

HDMI接口在FED中的应用

HDMI作为新型的高清晰数字多媒体接口规范，已广泛运用于各种平板显示设备中．FED是一种新型的平板显示器件，其视频接口也须向高清晰、高集成方向发展。文章结合HDMI的规范，介绍接口器件Si19023的内部机构，着重论述了Si19023的性能、工作原理及其在FED显示器视频驱动电路中的硬件设计方案。该方案利用AL310控制器．可以运用于多种平板显示器件中。     

基于传声器阵列的改进的PHAT-GCC语音定位算法

通过对相位转换-广义互相关(PHAT-GCC)算法的基本原理进行深入研究,通过监控信噪比,信噪比加权,相干函数等手段提出一种改进的PHAT-GCC算法,以便实现在有噪声环境下进行准确定位。实验结果证明,该算法有效提高了其定位的准确度。     

基于 环形对称Gabor变换和分块PCA的人脸识别方法研究

提出了利用一种新方法获取合适的环形对称Gabor核函数窗口提取人脸图像的纹理信息,并结合改进的PCA进行人脸识别的方法。首先将人脸与环形Gabor小波函数卷积得到图像在5个尺度上的变换,该过程采用一种新方法获取合适的Gabor核函数窗口,以保证与人脸图像卷积后得到更为合理的人脸特征,同时利用一种新的分块PCA方法,将环形Gabor滤波后的子图像分组,对分组后的图像平均分块再进行降维,在空间位置上提取出Gabor人脸细节的主要特征,有效降低了人脸特征冗余。通过实验验证该方法在3.5 m内对人脸识别率达到95%,单个人脸识别时间小于0.22 s。     

高性能导电薄膜的制备

采用磁控溅射法在玻璃基底上制备了Cr-Cu-Al-Cr薄膜,用焊接法测试薄膜附着性能,用X射线衍射仪、原子力显微镜和台阶仪对薄膜进行表征,研究溅射过程中以及在高温大气环境下薄膜的防氧化方法,分析薄膜晶粒大小与电性能关系,制备出性能较好的导电膜。     

FED矩阵扫描功率放大电路的研究

采用分立、集成及它们的混合方案来实现场致发射显示器矩阵扫描功率放大电路.分立式采用功率型MOS管组成的推挽功率放大电路来实现,集成式主要是基于PDP专用驱动芯片STV7697B,详细介绍了电路设计方案,混合式驱动方案结合了分立和集成两种驱动方式的优点,这个方案在FED的应用尚属首次.这些方案已经应用于25英寸彩色FED驱动系统中,能显示各种彩色视频图像,亮度达410 cd/ m2,对比度达1 010∶1.其中基于STV7697B的分立、集成混合驱动方案将在34英寸的彩色FED中得到进一步的应用.