单片型像素探测器及其应用研究进展

单片型像素传感器将传感器和读出电路集成在同一硅片上,具有低物质量、低组装工作量和低成本的优点.近年来,单片型像素传感器在高能物理实验领域得到越来越多的关注,并已成功应用于STAR和ALICE实验中.通过商用CMOS集成电路技术和针对传感器的工艺优化,单片型像素传感器在抗辐照性能、空间时间分辨率、功耗和芯片面积等方面都取得了重大进展.本文旨在介绍单片型像素传感器及其研发过程中需要考虑的重要指标参数,并结合新工艺、新传感器结构和新读出架构对其研究进展进行概述.     

十亿像素数码相机装备欧空局新卫星

据欧洲空间局（ESA）网站报道，一台被称作“十亿像素阵列”的相机将安装在欧洲空间局即将实施的盖亚探测器上，成为它超灵敏的眼睛。据悉，这是有史以来为太空计划建造过的最大像素数码相机。     

高效快中子探测器

本文介绍了两种高效快中子探测器。第一种除探测单个中子外还可测中子簇。第二种是一个有测中子簇功能的中子能谱仪。这两种仪器都需要中子在慢化闪炼体中的能量损耗讯号及在＾５Ｌｉ中中子俘获的讯号。所有潜在的有趣事件都被波形数字化转换器记录下来，供详细分析和消减本底之用。从俘获讯号的时间离散性就可以估计这个脉冲簇中的入射中子数。这种能谱仪已用１．２至１．４１ＭｅＶ的四种中子能量进行了校准。     

LCD与DLP投影机的技术分析

本文就目前常用的两类投影机LCD和DLP分别从其组成、性能和工作原理上作了详细的技术分析,对两类投影机的优势和不足作了具体的点评,为大家在选购投影机时提供了参考意见.     

光声激光功率能量探测器特性的研究

在激光技术中,功率和能量是激光的重要物理参数.传统的测试仪器如碳斗功率/能量计及硅光敏二级管功率计,其使用光谱波段、灵敏度、线性动态范围等多项参数均得不到满意的统一.我们应用固体光声效应的Rosenwaig-Gersho(简称为R—G理论),用碳薄膜作吸收体,分别用微音器和PZT压电陶瓷为传感器,研制成激光功率/能量探测器,并对它的性能参数进行了实验测定.结果表明,该探测器具有灵敏度高、时间响应较快、动态范围宽、结构简单、造价低等优点,可用于常用激光器如He-Ne和TEA CO_2激光.连续及脉冲Nd:YAG激光功率/能量探测,用于红外激光光谱的探测其性能优于价格昂贵的热释电探测器.     

Q＆A

在关于汶川地震的新闻报道中，我们往往能看到救援人员手持“生命探测器”在废墟上搜寻。这究竟是种什么仪器，它们如何起作用，又分别起什么作用？     

TDI光敏探测器扫描方向瞬时视场角的计算方法

TDI光敏探测器多用于扫描成像,评价其成像系统的分辨率常用扫描方向的瞬时视场角(IFOV)衡量 .文章首先分析了TDICCD成像仪瞬时视场角的计算方法,并在对红外TDI探测器和TDICCD的结构进行了比较后,得出红外TDI探测器瞬时视场角的计算方法,此方法也可应用于计算垂直于扫描方向的瞬时视场角.     

基于像素分类的像素值阈值噪声检测算法

针对图像噪声常见的三种脉冲噪声模型,在像素差异均等性原则下,以窗口分块方式将图像像素分为噪声像素和非噪声像素子集,进而以噪声图像上下像素值阈值推导噪声类型判别式,得到一种非线性像素分类的图像噪声检测算法.以经典图像(Lena、Baboon)分别叠加上不同密度噪声进行噪声图像检测算法仿真测试,由检测精确性和正确性来评估所提出的检测算法的检测性能.仿真结果表明,该检测算法具有较好的检测效果,缺点是容易将部分非噪声像素识别为噪声像素.     

双像素压缩成像系统设计与实现

在深入研究单像素相机原理及结构的基础上,发现单像素相机存在固有的结构缺陷,需要预先测量和补偿操作,导致运算复杂、系统误差增大等问题.针对这些问题,对单像素相机结构进行改进,设计对称信号通路收集数字微镜器(DMD)阵列2个状态的反射光,然后将2路测量结果相减直接得到测量值.该方案简化了单像素相机的测量和计算过程,有效减少了系统误差;更为重要的是,双像素相机的测量矩阵相当于三值伪随机测量矩阵,相对于单像素相机的二值伪随机测量,可大大提高信号重建精度.基于双像素压缩成像系统方案,采用上海辛同公司开发的数字微镜阵列,搭建了成像系统硬件平台并进行测试,验证了系统的有效性.     

InGaAs近红外激光雷达光电探测器研究进展

激光雷达是激光探测及测距系统的简称,它可以发射定位激光束,通过测定传感器、发射器与目标物体之间的传播距离来定位目标物体的位置,并呈现目标物体的三维结构信息。InGaAs是一种典型的Ⅲ-V族半导体材料,它在(0.35～1.42)eV范围内可调的禁带宽度使其在(0.9～1.7)μm波段具有广泛的应用,被认为是1 550 nm激光雷达探测器的理想材料。本文综述基于InGaAs的激光雷达光电探测器的器件结构、光电特性及InGaAs焦平面光电探测器在激光雷达探测领域的研究进展。目前,基于InGaAs光电探测器的最大响应度达0.57 A/W,最低暗电流低于0.75 pA/μm²,焦平面阵列已经发展到1 280×1 024,像元间距15μm。InGaAs近红外激光雷达探测器的响应波段位于1 550 nm,具有人眼安全、发射激光功率大、大气透过率高等优势,探测距离可达150 m,大视野120°×25°,在高阶辅助驾驶、无人驾驶、服务机器人等领域具有较大的应用潜力。     

一种高速,大容量,高稳定性的数据通道

在分析了室外大屏幕常用的３种数据传输方式的优缺点之后，提出了一种高速、大容量、高稳定性的数据通道设计方案。并对电路设计作了详细讨论     

系统标定的一种方法

数码相机定位有着广泛的应用,本文给出了系统标定的一种方法：设置一个由五个圆构成的靶标,用作切线的方式找到交点及其在像中的对应点,用这组对应点的坐标求出相机的外参数,实现了数码相机的系统标定。     

曲线像素级绘制的差分建模算法

给出了曲线（包括参数曲线、非参数曲线、极坐标曲线等）的像素级绘制的差分建模算法．在曲线的逐点生成过程中,只用到整数的加减法运算,运算量小,效率高．可推广到多项式曲面．     

采用像素配对的自适应对比增强灰度化法

对比了像素间高斯随机配对、伪随机数距离配对及不同固定距离配对对灰度化效果的影响,对Grundland脱色法进行改进,同时自适应地得到更适合给定彩色图像的对比度增强系数增强灰度图像.实验表明:不同的像素配对方法适合不同主题特色的彩色图像,在改进的脱色法中采用自适应对比度增强系数,可使更多的图像种类获得更加突出的灰度化效果.     

A Study on Mixed Effect Analysis of Polymeric Mixture by Means of Image Processing Technology

The mixed effect analysis of polymeric mixture by means of image processing technology is discussed here. Since the integration of image and digital analysis, this method has the advantages of both perceptibility and objectivity. With pixel distribution as the main measurement of mixed effect, it indicates that the method of image pro-cessing technology is a new way to assess the mixed effect of polymeric mixture and the properties of all kinds of mixers.     

面向缺失像素图像集的修正拉普拉斯特征映射算法

针对缺失像素图像集,提出修正的拉普拉斯特征映射算法.该算法将缺失像素图像集看成向量集,利用向量之间的余弦相似度衡量缺失像素图像之间的距离,提出一种新的权值构造函数,并在多组标准测试数据集上进行实验.结果表明:修正的拉普拉斯特征映射算法可以很好地挖掘缺失像素图像数据集的内在流形结构,减弱缺失像素带来的不良影响.     

AC-PDP结构对串扰的影响

采用二维数值模拟的方法计算了表面放电型PDP在不同结构下相邻3个显示单元的放电过程.研究了放电过程中各单元内电子、氙谐振态浓度分布和其平均浓度随时间的变化情况.在流体模型计算基础上,采用蒙特卡罗模型对单元内大量谐振光子的辐射、捕获过程进行模拟跟踪,从而得出各放电单元内所产生谐振光子在荧光粉层上的分布.研究了放电过程中相邻单元之间的影响,结果表明,对传统条形障壁结构,单元内维持电极间距增大,放电空间高度增加会使放电串扰和发光串扰加强,Waffle型障壁结构不仅能提高放电效率,而且能有效阻止串扰的发生.     

二值图像连通域标记优化算法

在分析现有二值图像像素扫描连通域标记算法的基础上,提出像素扫描连通域标记优化算法。本算法具有速度快,算法简单,易于实现的特点,仅需两次扫描,即可实现像素的多目标标记。本算法将背景也作为目标加以标记,分两步扫描图像和临时连通域标号矩阵完成连通域的标记和合并,采用顺序存储结构存储和处理等价标号,算法速度快,节约内存。     

DICOM医学图像查看器的设计与实现

当前多数医学影像设备制造商都采用了DICOM标准。随着这些数字影像设备在医院中的普及,DICOM格式的影像文件已经成为最常用的图像格式。本文通过对DICOM文件结构的分析研究,设计了一个DICOM图像查看器,能够对DICOM文件进行显示以及一些常用操作。     

基于差分的玫瑰线像素级绘制算法

基于光栅扫描特性的图形绘制中,极坐标表示的曲线由于函数中含有高次三角函数运算,在步长选择和迭代的求取上较困难,为此给出了极坐标曲线玫瑰线的一种有效的像素级绘制算法。该算法利用玫瑰线在直角坐标系中的隐函数形式和曲线各阶差分的递推计算,在玫瑰线的点迭代过程中避免了三角函数运算,只用到整数加减运算,故效率高,生成的曲线在坐标轴方向最大偏差不大于半个像素单位。