光响应液晶嵌段共聚物综合了光响应性液晶和嵌段聚合物两类材料的优异特性，是一种多功能性的新型材料。其中以偶氮苯为代表的光响应基团作为液晶基元的嵌段共聚物是其目前研究的主体。本文对光响应液晶材料和嵌段聚合物分别做了简要介绍，阐述了它们各自的优势和特点。对于光响应液晶嵌段共聚物的光响应机理、相分离过程和有序化调控手段进行了重点探讨。在此基础上，介绍了其在光子学、有机纳米模板和聚合物胶束等方面的研究进展。

采用紫外光聚合分离法使混合体系(可光聚合单体/液晶/光引发剂)产生相分离，制备了以双官能团丙烯酸酯为基体的反型聚合物网络液晶膜材料。采用液晶光电测试仪测试了光引发剂1-羟基环己基苯甲酮(IRG184)浓度和不同种类液晶盒如平行盒和反平行盒对反型PNLC液晶膜的电光性能的影响。研究结果表明，当光引发剂IRG184浓度为02%时，采用双官能团丙烯单体材料作为可光聚合单体，选择光学各向异性和介电各向异性适当的向列相液晶D5，混合搅拌均匀以后灌注于盒厚7 μm的反平行排列液晶盒中，在光强为18 mW/cm2、波长主要为365 nm的紫外光下，温度控制在25~30 ℃使其聚合，所得反型PNLC膜的电光特性曲线最佳，如阈值电压、工作电压等特性最好，并对研究结果进行了相关的讨论。

以4-烷基苯甲酸、4-羟基苯甲醛及3-氟-4-氰基苯酚为原材料合成了4种侧向氟取代三环双酯氰基液晶化合物，通过核磁共振(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)等分析方法确定了其分子结构，并对上述化合物的相变温度、介电各向异性、光学各向异性进行了测试研究。结果表明，该类化合物在升温过程中均呈现向列相，且具有清亮点高、向列相范围宽、介电各向异性大、光学各向异性大的特点。

通过对大量残影不良样品进行分析，找到了残影不良产生的原因，并基于分析结果设计了改善残影的实验。通过分析发现: 残影不良产生的原因是彩膜侧像素与黑矩阵之间的段差过大，在摩擦工程时段差过大区域形成了摩擦弱区，摩擦弱区内的液晶分子配向较弱，导致不良产生。为降低残影不良进行实验，结果显示: 在彩膜侧加覆盖层可以有效降低残影不良的发生率，但不适用于量产; 通过采用高预倾角的配向膜材料，同时控制配向膜工程到摩擦工程的时间，可使残影不良发生率由28.2%降低至0.2%，为企业的稳定高效生产奠定了基础。

对联苯乙炔类液晶单体的紫外稳定性进行了研究。实验数据显示: 经紫外照射200 min后，液晶的阈值电压降低，折射率减小。液晶化合物的UV降解不仅与吸收波长有关，而且还与分子结构有关。本文分析了末端官能基团以及连 接基团对此类单体紫外稳定性的影响: 联苯乙炔与末端基团为NCS官能团连接的化合物的UV稳定性要优于与CN连接的化合物; 并且当以1,4-环己基作为连接基团时化合物的UV稳定性要好于酯基(-COO-)作为连接基团和没有连接基团的化合物。

聚合物稳定蓝相液晶具有亚毫秒级响应速度，光学各向同性及无需配向工艺等特点，在显示及光子器件领域有广泛的应用。本文研究了一种基于聚合物稳定蓝相液晶的多重聚合物材料掺杂系统。聚合物稳定蓝相液晶的驱动电压可以通过掺杂N-乙烯吡咯烷酮(NVP)和聚苯胺氧化石墨烯(G-PANI)得到大幅度的降低。经过优化掺杂物的配比，多重掺杂的聚合物稳定蓝相液晶材料的科尔常数被提高了68%，并且不会对材料的响应时间、磁滞及残留双折射产生负面影响。

线残像是液晶显示不良的一种表现，对在Cell中短时间内判断液晶线残像的强弱进行了研究。本文使用了4种介电各向异性相同的液晶，对这4款混晶所制成的TFT-LCD屏进行了线残像水平测定，系统分析了混晶的组分与线残像的关系，并使用了一种通过加直流电压测试V-T曲线的漂移来判断液晶残像强弱的方法，对4款混晶做了V-T曲线漂移实验。组分分析表明，介电各向异性相同的情况下，液晶中-CF2O-类单体和-COO-类单体的使用会导致线残像的发生。V-T漂移实验结果表明，Vth变化率小于5%时，液晶显示线残像轻微，Vth变化率大于10%时，线残像严重。这种方法可以在Cell中进行，并且使测试时间明显缩短，这对提高液晶的研发效率具有指导意义。

眼科临床上所使用的简易头托限定医生与受试者的距离不能超过一臂之长，因此无法用于较为庞大的眼底自适应成像系统。为了达到眼底自适应成像系统与受试者瞳孔快速对准、稳定定位的要求，设计了一种可长距离控制的二自由度的头托。采用具有自锁能力的梯形丝杠驱动头托垂直运动，采用传动效率高的滚珠丝杠驱动头托水平运动，以步进电机提供动力。基于PIC16F877单片机，完成了头托移动控制的软硬件设计，并在MPLAB与Proteus环境下进行了联合仿真实验。仿真结果表明，所设计的头托可在竖直方向和水平方向以20 μm的精准度定位，能够实现长距离、快速准确的瞳孔对准和左右瞳孔切换过程，是眼底自适应成像系统的良好辅助工具。

本研究利用液晶材料的自组装特性，将胆甾醇油酸酯3β-Hydroxy-5-cholestene 3-oleate掺杂有机聚合物太阳能电池活性层P3HT: PC61BM内，制备出不同掺杂比例的光伏器件。实验结果表明，液晶掺杂质量比为0.3%时，器件的光电转换效率最高。说明液晶分子可诱导活性层材料分子在结晶过程中有序排列，减少层内分子团簇，减少活性层薄膜缺陷，形成有效的载流子传输通道。适当的掺杂比例，增大了器件并联电阻和填充因子，器件性能得到改善。

铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO TFT)因具有场效应迁移率高，大面积均匀性好，无定型态等特点，被认为是显示器朝着大尺寸、柔性化方向发展的新型背板技术。源漏电极与有源层之间的接触氧化会增大器件的接触电阻，从而导致器件的性能降低。利用未退火IGZO具有氧含量低、氧空位多、电导率高的特点，提出采用未退火IGZO作为源漏电极缓冲层，以减少源漏电极与有源层之间的接触氧化。研究发现插入4 nm未退火IGZO缓冲层时，相对于未采用缓冲层的器件，其饱和区场效应迁移率提高了11.6%，阈值电压降低了3.8 V，器件性能有所提高。此外，该方法还可以在原位退火之后继续使用与有源层相同的材料溅射生长缓冲层，能够使得在采用矩形靶溅射方式的工业生产中，制备缓冲层工艺更加简单。

为了实现TFT LCD高PPI产品的高分辨率，高开口率，低功耗全面提升，分析了不同因素的影响程度，加强了对取向膜印刷品质的管控。同时对涉及该过程相关因素进行研究分析。对取向膜画面品质相关的产线印刷和干燥条件、APR版制作工艺、取向膜膜厚变化、APR版线数开口率进行优化测试，找到了可以提高取向膜画面品质的方法。实验结果表明: 通过对取向膜印刷和干燥条件优化，确定了TN产品画面品质提升的产线管控方案; 在APR版制作过程中引用扩散保护膜，ADS产品Particle类不良降低2%，Scratch类不良降低1%; 对取向膜膜厚提升，ADS产品的段差和残像得到改善，对比度提升30~120，Zara Particle不良降低30%; 通过对APR版的网点，开口率优化: 400L，30%，普通曝光的APR版更新为600L，20%，高PPI有机膜类产品的Sand Mura发生率降低为0%。可以满足高PPI产品对取向膜印刷稳定的管控要求，适应高分辨率、高开口率、低功耗等要求。

研究各膜层对灰化速率的影响，增强对灰化工艺的了解，为四次光刻工艺改善提供参考。采用探针台阶仪测量在相同灰化条件下不同膜层样品的灰化速率和有源层损失量，对结果进行机理分析和讨论。实验结果表明: 有源层会降低灰化速率，源/漏金属层可以增大灰化速率，栅极金属层对灰化速率无影响。对于正常膜层结构的阵列基板，源/漏层图形密度越大，灰化速率越小，图形密度每增大1%，灰化速率下降14 nm/min。有源层和源/漏金属层对灰化等离子体产生影响，从而影响灰化速率。

对电容式触控显示模组的抗反射结构及其性能进行研究，分析对比了当前几种用于触控显示模组的抗反射技术。结果表明: 全贴合技术可将内部反射率降低到3.8%左右，super AMOLED和CBD技术可将内部反射率降低到2%以下，其都能有效地提高产品在强光环境下的可读性。此外，还提出了分别针对LCD和OLED触控显示模组的两种抗反射改进结构: 前者仅需将上偏光片改为贴附在触摸屏的内表面，即可将LCD模组的内部反射率降低到4.5%，因而不仅具有低成本的优点，且在强光环境下也具有良好的可读性; 后者通过圆偏光片与OGS电容触摸屏的组合，使得整个OLED模组具有更低的厚度，且内部反射率可降低到1.8%左右，由于不需采用OCA贴合，其成本也低于当前的super AMOLED模组。

为了实现车载摄像头的超广角成像，解决倒车影像系统不能全面照顾周围视角的问题，设计了一款超广角车载摄像头。对该摄像头所采用的图像传感器、超广角成像技术、硬件电路设计及接口EMC防护的应用进行研究。根据当前车厂对摄像头的要求选择了基于美国Omnivision公司的CMOS图像传感器OV7962作为成像芯片。采用一种新的凝视型视场全景成像技术——鱼眼透镜成像，并通过匹配成像芯片的参数计算出镜头的焦距和分辨率。对摄像头硬件电路的设计及接口电磁兼容性(EMC)防护进行测试和改进。实验结果表明: 摄像头可实现210°超广角成像，接口EMC防护已通过ISO-7637-2 脉冲5b标准测试。满足了对倒车影像系统全面顾及周围视角的要求，另外该车载全景摄像头还具有成本低、性能稳定、分辨率高、夜视效果好等优势。

为了使工作人员深入了解变压器的保护原理，加强对变压器的保护工作，设计了基于TMS320F28335+STC12LE5A60S2的变压器微机保护实验平台，其中TMS320F28335实时采集处理变压器两侧的电压电流信息，承担计算、通信和控制开入开出等任务，STC12LE5A60S2则通过串口通信方式接收来自DSP的数据信息，并控制TFT液晶显示模块MD070SD进行显示。通过外部按键控制，可以使MD070SD 显示3种界面: 定值整定界面、数据显示界面和保护测试界面，同时将单纯的文本显示转换成图文并茂的形式，使得实验原理简单形象，便于理解。本文给出了串口通信和液晶显示的硬件控制电路，并对液晶模块的3种显示界面进行了详细说明。测试结果表明，该平台能可靠实现数据显示和保护测试等功能，实时性好，可视性强。

针对某些仅绑定栅源驱动芯片而没有时序控制电路的液晶显示面板，设计了一款基于FPGA的 SOPC嵌入式系统的时序控制器。它利用FPGA的逻辑电路实现LVDS视频信号的解码、灰阶扩展、RSDS信号编码、显示控制时序转换等功能，并通过FPGA中Nios II软核的串行口设置参数，编程GAMMA及VCOM电压，参数具有掉电保护功能。时序控制器中还增加了BIT检测电路，可实时査询电路运行状态。该时序控制器电路集成度高、功耗低，结构简单，适合特殊应用，具有较高使用价值。

为了改善由于像素间TFT特性不同导致的有源矩阵有机发光显示(AM OLED) 亮度不均匀现象，研究了基于2T1C像素电路的边寻址边显示(Address While Display, AWD) 数字驱动方法，该方法采用等权重的11子场累积式发光方式，并用有序抖动方法实现256灰度级。通过在14 cm(5.5 in)的AM OLED模组上对该方法的实现和验证，结果表明，数字驱动方法在0~255灰度区间的不均匀性最大为28%，对灰度变化不敏感，而模拟驱动的不均匀性随灰度级的降低显著增大，最大为133%。数字驱动显示图像的均匀性显著优于模拟驱动，且采用基本的2T1C像素电路即可实现，降低了对像素电路和制备成本的要求。

Flash存储器常作为嵌入式大屏幕显示系统的显示信息存储设备，然而Flash存储器在使用时会存在诸如位反转等读写操作出错的问题，给系统的正常显示控制带来隐患。对Flash存储器存储误码率进行了分析,并结合显示数据存取的特点，设计了差错控制编码来实现Flash存储器下的显示数据差错控制。结合嵌入式控制系统的特点，设计了一种基于(31,26)循环汉明码编译码电路，在实际应用中可以将误码率降低至少1个数量级以上，提升了数据存储器抗突发干扰和随机干扰的能力，同时具有较低的设计复杂度。

为了实现对立体图像质量的精确预测，提出了一种基于边缘和特征点匹配的立体图像客观质量评价方法。首先，对图像的质量进行评价，在基于结构相似度的质量评价方法的基础上，考虑了边缘信息对人眼视觉特性的重要性，加入了边缘结构相似度指标; 然后，对图像的立体感进行评价，采用特征点匹配的方法提取立体感指标。最后，根据总体视差失真法将图像质量和立体感指标拟合为一个综合指标。实验结果表明，采用本文提出的方法对立体图像测试库进行评价，总体评价的PLCC(Pearson Linear Correlation Coefficient)均在0.94以上; 与其他方法相比，本方法具有较高的预测精确性。

针对新型虚拟LED显示屏提出一种基于平滑滤波器的虚拟显示模型和控制方法，该方法与传统方法相比能在降低数据带宽的条件下提高虚拟显示的灰度等级。分析了户外发光二极管显示屏(LED)的显示原理，指出提高LED显示器分辨率和灰度是提升其显示效果最直接的方法。介绍了传统虚拟显示的实现及控制原理和存在的问题，然后针对目前的虚拟LED显示屏提出一种虚拟显示的建模及控制方法，再用模拟和实验验证该方法的可行性及效果，最后与传统的虚拟显示建模及控制方法做对比。实验结果表明，使用本文提出的建模和控制方法呈现的图像清晰，图像细节不流失，准确地还原了图像原来真实的情况。本文提出的虚拟显示建模和控制方法能够准确还原图像信息，可以用于新型的虚拟LED显示屏。

针对现有评价方法不适合于多扭曲失真图像这一问题，本文展开了对多扭曲失真图像评价方法的研究。在分析图像的边缘信息和奇异值向量对视觉特征的表征能力的基础上，提出一种基于边缘信息奇异值分解的图像质量评价算法。首先，利用Sobel算子提取参考图像及失真图像视觉敏感的边缘信息，再对两图像的边缘信息进行奇异值分解，利用奇异值向量之间的夹角来描述失真图像的畸变程度。最后，采用LIVE数据库中的450张多扭曲的失真图像验证该文算法，并与MSE、PSNR、SSIM、CSSIM等算法进行了对比。实验结果表明，该文算法对多扭曲失真图像的质量评价具有更高的稳定性，主客观评价的一致性较传统评价方法更好。通过对比时间效率，该方法基本上满足实际需求，具有更高的适用性。

遥感图像的车辆目标提取与运动参数估计在交通管理、战场态势分析等领域具有广阔的应用前景，但目前相关算法均需要人工参与或借助GIS信息，针对上述问题提出了一种基于计算机视觉的全自动车辆检测与运动参数估计算法。分析了Quickbird全色与多光谱传感器的焦平面结构特征以及该结构造成的“鬼影”现象; 针对全色与多光谱遥感影像的分辨率高、光谱信息丰富的特点，利用植被指数归一化、图像分割、形态学灰度重建等图像处理过程，实现了全色图像中运动车辆的自动检测，在此基础上检测低分辨率的多光谱图像中的目标。利用全色与多光谱图像的成像时间差估计运动参数。在Quickbird遥感影像的验证实验中充分证明了算法的可行性与正确性。

提出了一种基于斜率差值的自适应中值滤波算法，以有效去除图像脉冲噪声。该算法在经典自适应中值算法的基础上，采用斜率差值进行噪声判定。针对自适应中值滤波算法和基于斜率的自适应中值滤波算法在噪声强度较高情况下的不足进行了改进，同时解决了噪声块难以去除的问题。实验结果表明，该算法能有效去除图像脉冲噪声，并较好的保护图像细节。

为了提升多模态图像融合精度,提出了一种局部化非下抽样剪切波变换与脉冲耦合神经网络相结合的图像融合方法。首先，利用局部化非下抽样剪切波对源图像进行多尺度、多方向分解; 然后，在分解后的各子带图像中，利用局部区域奇异值构造的局部结构信息因子作为PCNN神经元链接强度。经过脉冲耦合神经网络点火处理，获取子带图像的点火映射图，通过判决选择算子，选择各子带图像中的明显特征部分生成子带融合图像; 最后，应用局部化非下抽样剪切波逆变换重构图像。选用多组不同模态的图像进行实验，并对实验结果进行了客观评价。实验结果表明，本文提出的融合方法在主观和客观评价上均优于一些典型融合方法，可获得更好的融合效果。

传统的图像质量评价方法很多，但是并非针对超分辨率复原算法的特定评价指标。一种超分辨率复原算法复原性能的好坏，至今没有一个统一的评价标准，这使得超分辨率复原算法的发展受到很大限制。针对传统的超分辨率复原评价体系只关注图像某一方面统计特性的问题，提出一种基于SSIM_NCCDFT的超分辨率复原评价方法。该评价方法结合了空间域的灰度均值、对比度以及频域自相关，能够同时评价超分辨率复原结果在空间域的复原效果和对频率域信息的复原精度。实验结果表明: SSIM_NCCDFT可以准确反映图像退化的程度。相对于PSNR，SSIM_NCCDFT的优势是其同时反映了频域和空域复原的精度，评价更加全面。本文提出的基于SSIM_NCCDFT的超分辨率复原评价方法同时考虑了超分辨率复原中频率域和空间域的复原性能，评价结果较为全面，能够有效地评价复原图像中的噪声和模糊等现象，对超分辨率复原方法的评价具有一定的指导意义。

为了更好实现3D虚拟键盘对人手型的分割，建立了一套基于颜色空间和背景减除的手型分割方法。对原有的单颜色空间处理方法进行了改良与创新，提高运算速度和鲁棒性。介绍了原有颜色空间算法的原理和步骤，并给出该方法的效果图和运算速度。根据颜色空间处理方法的原理分析程序中可以提高速度的部分，提出一些颜色空间算法无法解决的问题。在原有HSV颜色空间的处理中加入新颜色空间YCrCb，结合两者进行速度方面的提升，最后，在颜色空间处理之外，加入码本法背景减除，解决干扰色、手饰品干扰等颜色空间无法处理的问题。实验结果表明: 使用新颜色空间算法，运算速度提升，节省28.27%的时间; 加入码本背景减除后的指尖定位良好，平均误差小于2%。达到了提高3D虚拟键盘实时性和鲁棒性的要求。

为了满足全局曝光模式下对高动态范围CMOS相机需求，基于CIS-2521 sCMOS器件设计出一个相机系统，通过研究CIS-2521芯片像素读出结构特点和全局曝光模式下驱动时序特点，选用FPGA搭载DDR3作为处理架构，在FPGA内部完成了成像参数控制，sCMOS驱动时序，图像数据采集，图像预处理等SOPC片上一体化设计，并对各个模块功能进行了介绍。设计的相机系统进行成像测试，实现了连续输出50帧/s,2 560×2 160像素,14 bit有效深度的高清晰度高动态范围图像，基本满足科学级成像条件的需求。