1 湖南大学化学化工学院, 化学生物传感与计量学国家重点实验室, 湖南 长沙 410082
2 湖南工业大学生命科学与化学学院, 湖南省生物医用纳米材料与器件重点实验室, 湖南 株洲 412008
3 中国中医科学院中药资源中心, 道地药材国家重点实验室培育基地, 北京 100700
4 中南民族大学药学院, 湖北省民族药物现代化工程技术研究中心, 湖北 武汉 430074
5 北京同仁堂平江白术有限公司, 湖南 平江 414500
白术是一种著名中药材, 其品质与其种植产地密切关联, 迫切需要寻找一种能快速对白术进行品质鉴定和产地溯源的方法。 白术含有多种内源荧光物质, 可为三维荧光技术鉴定白术的产地提供依据。 首先使用交替三线性分解(ATLD)对白术三维荧光光谱进行表征, 再将三维荧光光谱与偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和k最邻近法(kNN)两种模式识别方法相结合对白术样品进行产地溯源。 结果表明, PLS-DA和kNN各自建立的分类模型能有效对三大白术产区(安徽、 湖南和浙江)的样本进行区分, 对预测集中白术道地药材浙江白术的分类准确率(CCR)分别高达80%和90%。 所建立方法为白术的产地溯源提供一种新颖、 快速的解决方案, 有利于维护白术市场的秩序, 利于其产业发展。
白术 化学计量学 三维荧光 交替三线性分解 产地溯源 Atractylodes macrocephala Koidz Chemometrics Three-way fluorescence Alternating trilinear decomposition Origin traceability 光谱学与光谱分析
2022, 42(9): 2875
湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室, 湖南 长沙 410082
随着经济的高速发展, 环境问题正在日益引起人们的广泛关注。 在实际生产中, 农药和塑化剂长期存在滥用的问题, 使其成为最为广泛的环境污染源并对生态环境、 食品、 人畜等造成严重的危害。 针对环境中农药和塑化剂的残留问题, 开发一种灵敏、 快速的高效检测分析方法, 采用三维荧光结合化学计量学方法用于环境水样中噻菌灵(TBZ)与双酚A(BPA)的快速灵敏分析。 兼顾了三维荧光分析的灵敏度高、 信息丰富及化学多维校正方法“数学分离”的显著优势, 仅需要简单的预处理过程即可实现TBZ和BPA的痕量检测。 即使分析物之间以及分析物和水样中未知背景干扰之间的光谱存在严重的重叠, 基于交替三线性分解(ATLD)算法的二阶校正方法仍能借助其显著的“二阶优势”对其进行解析, 并获得可靠的定性定量结果。 其中, TBZ在20~200 ng·mL-1范围内线性关系良好(r=0.9999), 而BPA在40~280 ng·mL-1范围内线性关系良好(r=0.999 1)。 TBZ和BPA在两种水样中的平均加标回收率分别为96.3%~99.1%和90.0%~90.8%, 且标准偏差均低于7.2%。 另外, 计算品质因子, 如灵敏度(SEN)、 选择性(SEL)、 检测限(LOD)和定量限(LOQ), 评估了该方法的准确性。 所得结果均令人满意, 表明所提出的方法能够用于环境水样中TBZ和BPA的准确、 快速定量分析, 为环境中农药和塑化剂的残留问题提供了一种科学有效的监测手段。
三维荧光 二阶校正 交替三线性分解算法 噻菌灵 双酚A Excitation-emission matrix fluorescence Second-ordercalibration Alternating trilinear decomposition algorithm Thiabendazole Bisphenol A 光谱学与光谱分析
2021, 41(8): 2511
安徽新华学院信息工程学院, 安徽 合肥 230088
大气PM2.5浓度是一种具有较强时序特征的数据, 故目前关于PM2.5浓度的预测多选择RNN、LSTM等序列模型进行。但由于RNN、LSTM等模型对不同时刻输入的数据都采用相同的权重进行计算, 不符合类脑设计, 造成PM2.5浓度预报准确率较低。针对以上问题, 提出一种基于Adam注意力机制的PM2.5预测方法(AT-RNN和AT-LSTM), 该方法首先通过Adam算法寻找RNN或LSTM的最优参数并在Encoder阶段引入注意力机制, 将注意力权重分配给具有时间序列特征的输入, 再进行Decoder解析和预测。通过实验, 对比了BP、RNN、LSTM和AT-RNN、AT-LSTM预测合肥市PM2.5浓度的效果。结果表明, 基于Adam 注意力模型的预测方法准确率优于其它方法, 证明该方法在污染物预测中的有效性。
神经网络 Adam注意力模型 PM2.5 PM2.5 neural networks Adam attention model 大气与环境光学学报
2021, 16(2): 117
京东方科技集团股份有限公司 重庆京东方光电科技有限公司, 重庆 400700
画面闪烁(Flicker)是TFT-LCD画面品质评价的重要指标。文章基于ΔVp及闪烁发生机理, 通过一系列实验, 首先研究了Vcom对闪烁的影响, 结果表明Vcom对闪烁具有显著影响; 随着闪烁灰阶升高, 最佳闪烁呈逐渐减小趋势, 常白模式产品最佳闪烁对应Vcom逐渐减小, 而常黑模式产品最佳闪烁对应Vcom逐渐增加。其次, 研究了VGH、VGL对闪烁影响, 结果表明VGH、VGL变化对闪烁均有显著影响; 同一闪烁灰阶, VGH增加不会影响最佳闪烁, 但对应Vcom逐渐减小, 而VGL增加最佳闪烁逐渐减小, 但对应Vcom逐渐增加。最后, 提出一种可以预测不同灰阶闪烁水平的定量分析方法, 通过该方法计算得到的闪烁水平与VESA标准下FMA测试法所得的闪烁值趋势一致, 常白模式和常黑模式产品线性相关系数均达0.95以上, 证明该方法可以用来预测不同灰阶闪烁水平。这些研究对改善TFT-LCD 闪烁问题提供了分析方法和解决思路。
液晶显示器 画面闪烁 TFT-LCD flicker Vcom Vcom VGH VGH VGL VGL
在触控产品的制作过程中, 气泡线不良严重影响着产品的外观品质。本文从气泡线的产生机理入手进行研究, 发现该不良是由贴附偏光片时传感器保护层有机膜段差处与偏光片之间残留气泡导致。本文从设计面、工艺面对气泡线的影响因子进行了研究, 实验发现有机膜边界设计位置、有机膜厚度、偏光片贴附相关工艺以及偏光片中PSA厚度对气泡线不良影响显著。其中有机膜边界设计位置远离显示区, 降低有机膜与偏光片交叠宽度, 可以使脱泡时气泡更容易排出而改善气泡线不良; 降低有机膜厚度, 可以减少偏光片贴附时有机膜断差位置气泡积累而改善气泡线不良; 偏光片贴附相关工艺中增加贴附压力、降低贴附速度、增加脱泡时间, 可以减少气泡积累以及增加排出而改善气泡线不良; 增加偏光片中PSA胶层的厚度, 可以在偏光片贴附时获得更大的弹性及压入量, 减少气泡的积累而改善气泡线不良。研究结果表明, 以上改善方法均能有效降低气泡线的发生率, 实际生产时可采用组合对策, 避免气泡线不良的发生。
气泡线 电容式触摸屏 影响因子 设计及工艺条件 bubble line capacitive touch screen influence factor design and process conditions
京东方科技集团股份有限公司 重庆京东方光电科技有限公司, 重庆 400700
电容耦合和TFT漏电引起的垂直串扰问题在高分辨率液晶显示器产品上变得较为突出, 大大影响了产品良率。业内通常采用VESA 2.0标准利用窗口画面测试串扰水平, 但目前还没有一种预测串扰水平的定量分析方法。本文从垂直串扰形成机理出发, 提出了一种可预测垂直串扰水平的定量分析方法, 可预测出不同模式产品垂直串扰最严重的画面, 有利于我们更好地研究和分析产品的品质。首先, 通过分析垂直串扰机理, 得到了垂直串扰现象与源电压差之间的定性对应关系。然后, 通过分析V-T曲线, 得到窗口画面下的亮度变化与源电压差之间的定量关系|ΔL|=kα|ΔV|。通过PCB板上的输出节点可以得到各灰阶对应的正负源电压, 依据灰阶画面对应的源电压找到V-T曲线上对应的点可求出对应的斜率k值, 依据漏电机理可求出对应的源电压差值|ΔV|, |ΔV|变化不大时可认为漏电电压降系数α为定值, 故可计算出不同灰阶背景画面在窗口画面影响下的亮度变化值|ΔL|, 将|ΔL|除以V-T曲线上对应灰阶的亮度值即可得到串扰值, 通过比较不同窗口画面的串扰计算值即可得出串扰最严重的画面。最后, 采用VESA 2.0标准方法测试不同窗口画面下的垂直串扰水平, 与此方法的计算结果进行比较, 串扰变化趋势吻合较好, TN和ADS模式下的线性相关系数分别达0.98和0.93以上。结果表明, 此方法可以用来定量地研究产品垂直串扰的问题。
液晶显示器 垂直串扰 电容耦合 TFT漏电 V-T曲线 TFT-LCD vertical crosstalk capacitive coupling TFT leakage V-T curve
重庆京东方光电科技有限公司 产品技术部, 重庆 400700
残像是影响TFT-LCD画面品质的重要因素, 也是发生原因最为复杂的一种不良。本论文提出了一种定量测量残像水平的方法, 同时对TFT特性引起的残像不良进行了实验研究, 得到了由TFT特性引起的交流(AC)残像发生规律及发生机理。本文通过对比研究残像画面黑白格亮度与TFT漏电流变化曲线, 同时结合像素充放电计算公式进行电压差模拟, 发现黑白格像素放电差异导致的像素保持电位差异(ΔV>12.5 mV)是发生残像的根本原因。根据以上机理, 本论文提出了两种方法改善此类残像。第一种是通过改善TFT a-Si成膜工艺减小漏电流(<50 pA), 同时提升TFT特性的稳定性, 可以减小棋盘格画面残像评价导致的TFT转移特性曲线偏移; 第二种是通过改变栅压低电平, 避开关态时不同显示区域的TFT漏电流差异峰值; 以上两种方法均可以有效改善残像(ΔL<0.5 cd/m2)。
残像 薄膜晶体管 交流驱动 漏电流 保持电压 image sticking TFT AC driving leakage holding voltage
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京100039
3 西南技术物理研究所，四川 成都 610041
为了提高红外导引头的跟踪精度，降低导气管对导引头控制系统的影响，提出一种新型可变增益扰动观测器。首先，利用搭建的导引头实验系统研究了导气管干扰的扰动特性。然后，在分析导气管扰动的系统特性基础之上，结合经典扰动观测器理论，设计了新型可变增益扰动观测器，并分析了其鲁棒稳定性。最后，针对某实际红外导引头系统，设计了可变增益扰动观测器，并进行了导气管扰动抑制实验。结果表明: 经典扰动观测器无法对导气管的扰动进行有效的抑制，而采用可变增益扰动观测器后，系统速度阶跃响应稳定精度提高71.1%; 位置阶跃响应稳定精度提高42.8%。研究表明可变增益扰动观测器可以有效地抑制红外导引头中的导气管扰动。
红外导引头 导气管扰动 扰动观测器 变增益 扰动补偿 IR seeker gas tube disturbance disturbance observer variable gain disturbance compensation 光学 精密工程
2015, 23(10): 2887
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对湍流退化图像随机性的问题, 提出了一种基于随机点扩散函数的多帧湍流退化图像自适应复原方法。首先介绍了随机点扩散函数的图像退化模型, 并分析了点扩散函数随机性对图像复原造成的影响, 建立了基于随机点扩散函数的多帧图像退化模型。在此基础上, 建立了基于多帧退化图像的全变分复原模型, 利用前向后向算子分裂法对模型进行求解, 提高了算法的运算效率。然后, 提出了一种新的自适应正则化参数选取方法, 该方法利用全变分复原模型的目标函数计算正则化参数, 当正则化参数收敛时, 复原图像的峰值信噪比达到最大值, 因此利用目标函数的相对差值作为自适应算法迭代终止的条件, 可以获得最佳复原效果。最后通过实验分析, 算法中退化图像的帧数应不大于10帧。实验结果表明: 当取10帧退化图像时, AFBS算法运算时间与单帧的FBS算法相当, 信噪比增益为1.4 dB。本文算法对图像噪声有明显的抑制作用, 对湍流退化图像可以获得较好的复原效果。
图像复原 自适应正则化 随机点扩散函数 多帧模型 前向后向分裂算子 湍流退化图像 image restoration adaptive regularization stochastic point spread function multi-frame model forward-backward splitting turbulence-degraded image
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京100039
3 西南技术物理研究所,四川 成都 610041
提出了一种角增量的生成及优化方法,用于解决滚仰式导引头跟踪回路角增量指令的提取问题。介绍了一种滚仰式导引头结构组成及其工作原理;根据脱靶量信息和探测器焦距给出了滚转和俯仰框架的位置回路角增量;将角增量标定为以两框架零位为起点的绝对角位置指令,其中,俯仰框的角位置指令标定区为［0, π/2］,滚转框的角位置指令标定区为［0,2π)。依据减小滚转框角增量的原则,将导引头滚转框的当前框架角在［0,2π)内均分成4个象限,在不同的当前框架角范围内给出了相应的角增量优化策略。最后,设计了角增量优化指令的半实物实验以验证方法的可行性。实验结果表明：文中提出的指令提取和优化方法可以实现对目标的跟踪,跟踪误差为0.149 4°。
滚仰式导引头 跟踪回路 角增量 脱靶量 稳定平台 roll-pitch seeker tracking loop angle increment target deviation stabilized platform 光学 精密工程
2014, 22(10): 2787
