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液晶与显示
中科院长春光学精密机械与物理研究所 中国光学光电子行业协会液晶分会 中国物理学会液晶分会
液晶与显示

中科院长春光学精密机械与物理研究所 中国光学光电子行业协会液晶分会 中国物理学会液晶分会

郭海成

双月刊

1007-2780

yjxs@ciomp.ac.cn

0431-86176059；84613406

130033

长春市东南湖大路3888号

液晶与显示/Journal Chinese Journal of Liquid Crystals and DisplaysCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《液晶与显示》是中国最早创办的液晶学科专业期刊，是中国惟一的液晶学科和显示技术领域中综合性专业学术期刊；它是中文核心期刊，是英国《科学文摘》（SA）、美国《化学文摘》(CA)、俄罗斯《文摘杂志》（PЖ）、美国《剑桥科学文摘》（CSA）、“中国科技论文统计源期刊”等20余种国内外著名检索刊物和文献数据库来源期刊；它是中国物理学会液晶分会会刊，是中国光学光电子行业协会液晶分会会刊，是中国专业学术期刊发行量最大的期刊之一。本刊以研究报告、研究快报、综合评述和产品信息等栏目集中报道国内外液晶学科和显示技术领域中最新理论研究、科研成果和创新技术，及时反映国内外本学科领域及产业信息动态，是宣传、展示我国该学科领域和产业科技创新实力与硕果，进行国际交流的窗口。本刊征集有关液晶和各类显示用材料及制备方法、各类显示器件物理和制作技术、各类显示新型模式和驱动技术、显示技术应用、显示材料和器件的测试方法与技术、各类显示器件的应用等研究论文。本刊刊发国家重大科技项目和国家自然科学基金、"973"、"863"、等项目及省、部委基金项目的文章达90%以上，并有许多成果已通过国家和省部级鉴定，获得较大的社会效益和经济效益，为我国显示技术的飞速发展做出了重大贡献。
正式出版
收录年代

    聚氨酯丙烯酸酯的分子结构对聚合物分散液晶形貌和性能的影响

    王雨蒙莫顺聘王晗邱龙臻...
    1285-1294页
    查看更多>>摘要：聚合物分散液晶(PDLC)是液晶畴均匀地分散在聚合物基体内形成的一种复合材料,因其制备简单、无需偏振片和取向层,在智能窗、柔性显示和可穿戴设备等领域具有广泛的应用前景.为了拓宽其在柔性显示器件上的应用,本文以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)低聚物作为聚合物基体,采用紫外光聚合法制备PDLC器件,研究PUA的分子结构对聚合物分散液晶的形貌和性能的影响.实验结果表明,以丙烯酸酯基团进行封端的聚合物单体聚合速率快,形成了聚合物网孔状结构,且随着分子结构由脂肪族到芳香族的变化,聚合物网孔尺寸逐渐减小,使PDLC的驱动电压增高.利用聚氨酯中氨基甲酸酯键在分子链间形成的氢键增强与塑料基板的粘附性,获得了具有优异综合性能的PDLC器件.对比芳香族PUA,脂肪族PUA制备的PDLC样品具有较低的驱动电压(Vth=9.14 V,Vsat=35.50 V)、较高的对比度(CR=73.25)、较好的粘附性(20.11 N/cm2)以及在弯曲曲率半径为 4 cm下弯曲前后光电性能变化幅度较小的特点,基本满足柔性PDLC在安全隐私保护以及弯曲表面的使用要求.

    聚合物分散液晶聚氨酯丙烯酸酯分子结构光电性能力学性能

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    不同退火氛围下MgZnO-TFT的制备及其性能

    王超郝云鹏郭亮杨帆...
    1295-1303页
    查看更多>>摘要：为探求退火氛围对镁锌氧化物薄膜晶体管性能的影响,本文采用射频磁控溅射法制备了MgZnO薄膜,并以其为沟道层构建了底栅顶接触结构的MgZnO-TFT器件.将所制备的MgZnO薄膜分别在空气、真空、氧气、氮气4种不同氛围下进行500℃、时长1 h的退火处理,通过原子力显微镜扫描(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)技术对薄膜进行表征分析,结果表明,在真空氛围下退火处理后,MgZnO薄膜质量较好,器件性能最佳,场效应迁移率为0.29 cm2·V-1·s-1,阈值电压为2.28 V,亚阈值摆幅为3.6 V·dec-1,电流开关比为1.68×106.分析认为,这可能是由于在真空氛围下退火时可以在一定程度上隔绝外界干扰,有效避免了有源层薄膜缺陷的产生.同时我们研究测试了器件的正偏压应力(PBS)和负偏压应力(NBS)的稳定性.在不同栅偏压应力下,TFT均展现了良好的稳定性.在正偏置压力为10 V、应力时间为3 000 s时,相比ZnO-TFT,真空氛围下进行退火优化的MgZnO-TFT阈值电压漂移从1.38 V降低至0.54 V.结果表明,在氧化锌中掺杂镁元素制备MgZnO薄膜作为TFT的有源层对TFT器件的电学稳定性有一定程度的改善.

    MgZnO-TFT退火氛围XPS稳定性

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    大视场高分辨率无色差的复眼相机阵列系统

    李文杰刘学斌杨洁邓欢...
    1304-1312页
    查看更多>>摘要：为了解决单相机平台受高分辨率与大视场角之间矛盾制约的问题,本文提出了一种大视场、高分辨率、无色差的复眼相机阵列系统.结合人眼视觉成像理论,建立非均匀采样的仿生视觉模型,降低系统输入端的数据冗余;设计了一种多图像平滑加权融合算法,实现大视场图像无缝拼接;提出了一种基于多级迭代直方图匹配的色彩校正算法,提高了不同子相机间的色彩一致性;利用相邻子相机间重叠区域,对感兴趣区域(Region of Interest,ROI)进行多图像超分辨率重建.最终搭建了曲面相机阵列系统,实现了无色差大视场高分辨率图像的获取.实验结果表明,该系统能够达到单个子相机 9倍的视场角与分辨率,并实现了ROI的 4倍超分辨率重建.相比于典型的色彩校正算法HM,本文所提方法的PSNR和HSM指标分别提升了4.1%和15.9%,满足了多相机系统在复杂场景下的大视场、高分辨率、无色差的需求.

    复眼相机阵列色彩一致性直方图匹配图像拼接超分辨率重建

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    基于OpenCV的双波长光纤导引光在高精度装调上的应用

    吕观辉刘晓梅张增宝马小娟...
    1313-1321页
    查看更多>>摘要：为了保证双波长光纤导引光在高精度装调设备中的成功应用,设计了一种基于OpenCV(Open Source Computer Vision Library)的图像处理算法.采用主动调整曝光模式对CCD(Charge-coupled Device)相机进行主动调焦,利用OpenCV分析典型图像处理算法,调整算法参数,通过最小二乘法拟合图像,绘制中心坐标,最终实现输出理想的图像.经检测分析,图像校准的精度平均值为4.54 μrad.该算法能够捕捉、识别并实时跟踪目标,将计算机识别的中心坐标打印到输出的图像上,提高了双波长光纤导引光对装调设备的装调精度.

    OpenCV双波长光纤导引光高精度装调图像处理最小二乘法

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    引入注意力机制的偏转字符识别算法

    王仁睿张宝龙李丹马煜峰...
    1322-1331页
    查看更多>>摘要：由于传统人工抄表成本高且受恶劣环境限制,使得智能抄表成为以后的发展方向.常见的电表主要可分为机械字轮电表和液晶电表两类.其中,由于机械字轮电表存在的偏转问题,导致其在字符识别的过程中出现了字符特征信息缺失的情况,从而使该表型识别准确率较低.为了解决此问题,本文对YOLOv5识别算法的骨干网部分进行了修改,提升了算法对机械字轮电表偏转字符的识别效果.首先,在网络模型中引入了CBAM注意力机制,提升了网络模型对偏转字符的特征提取能力.其次,将切片操作(Focus)替换成一个6×6的卷积,并使用更快的SPPF池化结构替换了原先的SPP池化结构以提升算法的运算速度.为了测试模型的识别效果,采集了329张电表偏转字符样本进行实验,整体识别准确率可以达到99.4%.同时采集了1 500张液晶电表样本对模型的泛化性进行测试,识别准确率达到了99.6%.实验结果表明,本文方法解决了偏转字符识别率低的问题,同时验证了识别模型具有很强的泛化性.

    电表读数识别YOLOv5CBAM注意力机制池化结构偏转字符

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    基于改进YOLOv7的小目标焊点缺陷检测算法

    刘兆龙曹伟高军伟
    1332-1340页
    查看更多>>摘要：针对现有的小目标焊点缺陷检测方法存在错检、漏检等问题,提出一种改进YOLOv7的小目标焊点缺陷检测算法.考虑到焊点尺寸较小,添加小目标检测层和检测头以提取更多的浅层特征信息.引入无参注意力机制(SimAM)为特征图分配三维权重,提高模型特征提取能力.使用部分卷积(PConv)重构ELAN模块,减少冗余运算和内存访问次数,在颈部利用长径特征网络(GiraffeDet)融合不同尺度特征,提高模型轻量化程度.最后,利用NWD(Normalized Wasserstein Distance)损失函数改进原有的CIoU损失函数,加快模型收敛速度并提高小目标检测精度.实验结果证明,改进后的YOLOv7算法平均检测精度达到 90.3%,相较于原算法提升了 5.1%,召回率提高了 3.2%,参数量降低了36.3%,且在收敛速度方面有了较大的提升.本文算法为边缘设备检测小目标焊点缺陷提供了参考.

    图像处理缺陷检测YOLOv7SimAM轻量化NWD

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    基于FPGA的分段近似双边滤波算法设计与实现

    刘诗瑜赵夏冬温盼陈龙龙...
    1341-1349页
    查看更多>>摘要：为了增强图像显示的质量以及减少基于现场可编程逻辑器件(FPGA)双边滤波算法中硬件资源的消耗,设计了一种分段近似的双边滤波算法.通过分段近似计算减少了双边滤波中值域的存储容量以及输出的数据位宽,从而降低了计算复杂度和硬件资源消耗.在Zynq-7000和Sparten-7的FPGA平台上实现了分段近似的双边滤波算法,研究了不同高斯噪声及在其最佳的值域标准差下的滤波和边缘保持性能.结果表明,本文算法在性能上与传统的双边滤波算法相当,并且与传统的双边滤波算法相比,其查找表(LUT)和数字信号处理模块(DSP)的使用量减少了9.9%和71.1%,且功耗仅为0.128 W.本文算法适合用于硬件资源有限的图像滤波应用场景.

    图像处理双边滤波算法FPGA分段近似

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    高分辨率遥感图像的目标检测

    梁海翔唐艳慧王宇庆张德浩...
    1350-1360页
    查看更多>>摘要：卫星遥感图像的分辨率高且目标在图像内的相对尺寸小,因此难以同时确保检测准确率和运行速度.为解决高像素遥感图像的目标检测问题,本文提出了一种结合滑动窗口分割和小目标检测器的检测方法.首先使用滑动窗口法将图像分割成多个子图,滑动步长略小于窗口的大小以使每个子图之间具有一定的重叠部分,并采用较大的分割窗口以降低子图数量.之后对子图进行压缩,使用目标检测算法处理压缩后的图片,降低算法运行时间.最后合并检测结果并采用非极大化抑制策略以去除在重叠部分重复检测的目标.在检测算法方面,本文以YOLOv8n为基础,使用SPD卷积核对网络结构进行改进,基于NWD方法调整正负样本匹配策略,并改进特征金字塔结构以提升算法对小目标的检测性能,从而使算法能够适应在更大尺寸下压缩的子图以减少图像分割数量,提升检测速度.实验证明,在图像平均分辨率为4 000×4 000的车辆检测数据集上,该方法对目标检测的平均准确率为55.7%,平均每张图片的计算时间约为47.5 ms,准确率比YOLOv8n提升 16%,比YOLOv5s提升 15%,比YOLOv6s提升 7.6%.本文方法的运行效率满足实时化要求,能够以更高精度实时检测卫星遥感图像中的目标.

    目标检测遥感图像YOLOv8算法小目标检测滑动窗口方法

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    基于CNN-Transformer结构的遥感影像变化检测

    潘梦洋杨航范祥晖
    1361-1379页
    查看更多>>摘要：现代高分辨率遥感图像变化检测借助卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)取得了显著成果.然而,卷积操作的感受野限制导致在学习全局上下文和远程空间关系方面存在不足.虽然视觉Transformer能有效捕获远程特征的依赖性,但其对影像变化细节的处理不足,导致空间定位能力有限且计算效率低下.为解决上述问题,本文提出了一种基于空间空洞金字塔池化的跨层级联线性融合端到端编解码混合CNN-Transformer的变化检测模型,兼具视觉Transformer和CNN的优势.首先,利用孪生CNN网络提取图像特征,并借助空洞金字塔池化模块对特征进行精细处理,从而更精准地捕获图像的细节特征信息.其次,将提取的特征转化为视觉单词,并通过Transformer编码器进行建模,以获取丰富的上下文信息.这些信息随后被反馈至视觉空间,通过Transformer解码器对原始特征进行强化,提升特征的表达效果.接着,采用跨层级联的方式将CNN提取的特征与Transformer编解码的特征进行融合,利用上采样技术联系不同分辨率的特征图,实现位置信息与语义信息的融合.最后,通过差异增强模块生成包含丰富变化信息的差异特征图.在LEVIR、CDD、DSIFN和WHUCD 4个公开遥感数据集上的广泛实验验证了本文方法的有效性.与其他先进方法相比,本文模型的分类性能更出色,有效改善了变化检测中的欠分割、过分割及边缘粗糙等问题.

    遥感图像变化检测卷积神经网络Transformer空间空洞金字塔池化

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    金字塔方差池化网络的图像超分辨率重建

    彭晏飞李泳欣孟欣崔芸...
    1380-1390页
    查看更多>>摘要：为减少高频信息丢失对图像重建造成的影响,进一步增强对特征信息的挖掘,以金字塔方差池化模块为核心构建了一个生成网络.首先,该网络利用不同级别的方差池化挖掘低分辨率图像蕴含的特征信息,并结合金字塔结构获取不同尺度与不同子区域的上下文信息,从而进一步丰富特征信息量;然后,利用密集连接结构增强特征信息之间的关联性,以提高网络的表达能力;最后,引入组归一化操作来加强网络的收敛性.实验结果表明,该模型与其他方法在Set5、Set14、DIV2K100公开测试集上进行比较,在放大倍数因子为4时,峰值信噪比平均提高了0.509 dB,结构相似性平均提高了0.016.所提模型不仅在峰值信噪比和结构相似性上有一定的提高,其重建图像在视觉效果上也拥有更多的真实细节.

    图像超分辨率生成对抗网络方差池化密集连接

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