IC CAD中的图形运算算法与实现

熊猫系统是一个基于全定制ASIC,同时能完成半定制ASIC设计的完整的ICCAD系统。GOA(Geometric Operations and Analysis tool)是其中的完成图形算术、逻辑、拓扑运算的工具及软件库。本文将介绍它的作用及其与其它工具的关系,并详细介绍了其算法及我们在α测试和β测试中针对速度和精度要求所做的改进工作。     

原子力显微镜在聚合物溶液结构研究中的应用

驱油用水溶性聚合物溶液的应用性能由其聚合物溶液的微观结构所决定,因此在驱油用聚合物合成及配方研究中迫切需要研究其溶液的微观结构。本文使用原子力显微镜（AFM）、环境扫描电镜（ESEM）和透射电镜（TEM）观察了水溶液中聚合物（HAWSP,AP-P4）的微观结构。研究发现常温常压下原子力显微镜观察到的聚合物网络结构图案清晰,边界分辨率高。透射电镜观察到的聚合物网络结构较模糊且网络结构有断裂现象。环境扫描电镜观测到的网络结构尺寸大小是AFM观测到的几倍甚至是十几倍。动态光散射（dynamic light scattering,DLS）结果证明AFM和TEM所观测到的聚合物结构最接近于真实结构。结果表明使用原子力显微镜在观察水溶性聚合物类样品时,能够较真实反映其微观结构。     

卡塞格伦天线副反射面运动扫描研究

星载大口径反射面天线运动扫描中会产生较大干扰力矩,对卫星平台姿态稳定造成较大影响。研究了天线副反射面运动扫描技术,在卡塞格伦天线系统中固定主反射面和馈源系统,通过运动副反射面实现波束扫描。卡塞格伦天线副反射面扫描运动中,每个特定扫描角度存在方向图性能恶化程度最低的最佳副面位置,运用射线优化法对各扫描 角度对应的最佳副面位置进行求解。文中给出了设计流程,通过软件进行仿真设计,加工了天线测试系统并进行方向图测试,验证了设计方法的正确性。     

Direct method for rotation estimation from spherical images using 3D mesh surfaces with SPHARM representation

Since a large field of view obviously bears important advantages, the use of spherical images is becoming increasingly important in various computer vision and image processing applications. This paper presents a novel rotation estimation approach for spherical images based on 3D mesh representation of gray level intensity. Once the 3D meshes of the underlying spherical images are obtained, the 3D rotation can be estimated directly and efficiently, without feature extraction and matching process. Subsequently, we propose a direct method for 3D object rotation estimation using spherical harmonics representation with SVD decomposition and ICP algorithm for estimation refinement. Experimental results validate our approach and prove its suitability and robustness for rotation estimation. Moreover, it performs well against noisy images, brightness changes, image compression and occlusions. A comparative study of our proposed approach with four similar methods for 3D rotation estimation between spherical images, is realized to prove its effectiveness.     

一种3D眼镜虚拟试戴系统的实现

针对人脸图像试戴3D眼镜过程中存在的镜腿遮挡人脸问题,文中提出一种基于人脸图像的3D眼镜虚拟试戴技术。利用构建的人脸形状的三维模型,使其在虚拟试戴中对镜腿起到消隐作用,解决镜腿的遮挡问题。文中对输入的人脸图像进行关键点检测,结合Graham扫描法求得人脸形状的凸多边形,利用平移扫描构建人脸形状的三维模型。此外,文中根据定位人脸图像上的关键点以及姿态估计后对三维眼镜模型的变换,将眼镜模型佩戴到人脸图像上。实验结果表明,该方法对于多视角的人脸图像实现了虚拟试戴效果,解决了多种视角下人脸图像试戴过程中镜腿的遮挡问题,虚拟试戴中镜腿遮挡平均准确率为94.5%,遮挡精度较高。     

Probabilistic linear models for multiresolution estimation in gray-level images

A multiresolution analysis of digital gray-level images is presented. A gray-level multi-scale framework is determined from two main assumptions: the gray scale is binary at the finest spatial resolution, and the gray levels of composed regions are obtained additively. In order to interrelate the gray-level histograms of the same image at different resolutions, probabilistic linear models are developed, which are then applied for estimation. Linear-optimization theory is used as a way of constructing such models. A general procedure for image processing is sketched, based on gray-level estimation. A versatile algorithm for nonlinear filtering is derived. Some examples of prospective applications are given.This work was partially supported by grant TIC91-646 from the DGYCIT of the Spanish Government.     

利用优化差分电路制作扫描隧道显微镜针尖

扫描隧道显微镜是一种分辨率极高的表面研究仪器,针尖对其工作过程及图像质量有决定性的影响。本文针对目前针尖腐蚀成功率较低和不稳定的缺点,提出了一种新的电路。该设计改变了反应电流的测量机制,使实际反应电压在实验过程中保持稳定,同时为了得到更加尖锐的针尖,利用差分电路监控反应过程的电流变化,能够在反应结束的瞬间立刻切断电路,避免了过度反应使针尖变钝。最后,通过观察反应电压,阴极圆环位置,差分电路灵敏度以及电解液浓度对针尖质量的影响,给出了合适的反应参数,并且比较了差分电路和传统电流阈值监控法的优缺点。结果表明新电路在稳定性上有所提高,与电流阈值监控法相比,针尖质量更好,另外扫描隧道显微镜测试结果也表明针尖质量完全符合要求。     

基于模糊度和噪声水平的图像质量评价方法

针对图像质量评价的重要性,提出了一种新的无参考图像质量客观评价方式。算法考虑了模糊度与噪声水平两方面,用平均边缘宽度衡量图像的模糊度,通过比较去噪前后的图像预测图像受噪声污染的程度,最后通过两者的综合作为无参考图像质量评价指标。实验结果表明:将模糊度和噪声评价相结合,具有很强的抗噪性和广泛的适用范围;与峰值信噪比(PSNR)和结构类似性(SSIM)等算法比较,本文算法可以很好地区分各种失真类型图像的质量好坏,其结果接近人眼的主观感受。