PCB光电图像融合增强研究

分析了去灰度冗余的线性灰度变换与基于傅里叶变换的巴特沃斯高通滤波图像增强的基本原理,讨论了它们在图像增强中的实现方法,指出了各自的优点。为了使整体偏暗的印刷电路板（PCB）光电图像更好地增强,提出了结合两者优点的加权平均图像融合增强新方法。对由CCD获取的PCB光电图像进行了实际的图像增强实验,实验结果证明了基本原理分析的正确性。     

微小激光加工区温度测量的准确性研究

利用辐射测温系统对半导体微细加工高温区进行温度测量时,所测温度的准确性及分布细节会受多种因素的影响.理论分析表明,对于像差校正系统,杂散光及探测器光敏面面积是影响测温系统温度测量准确性的主要因素,因此将原有探测器更改为带单模尾纤式探测器以限制杂散光并减小光接收面面积.实验证明这种方法是有效的,基本满足微小面元温度测量的要求.     

2.5 Gb/s GaAs PIN/PHEMT单片集成光接收机前端

采用0.5 μm GaAs PHEMT工艺,研制了一种PIN光探测器和分布放大器单片集成850 nm光接收机前端. 探测器光敏面直径为30 μm,电容为0.25 pF,10 V反向偏压下的暗电流小于20 nA.分布放大器-3 dB带宽接近20 GHz,跨阻增益约46 dBΩ;在50 MHz～16 GHz范围内,输入、输出电压驻波比均小于2;噪声系数在3.03～6.50 dB之间.单片集成光接收机前端在1.0和2.5 Gb/s非归零(NRZ)伪随机二进制序列(PRBS)调制的光信号下得到较为清晰的输出眼图.     

无掩膜激光辅助刻蚀GaAs图形中的衍射条纹分布

以菲涅耳直边衍射理论为基础,通过大量实验;对影响激光辅助化学刻蚀图形效果最为明显的直边、宽缝和交叉三种衍射行为进行研究;获得了光强分布与衍射腐蚀条纹分布的主要特性.实验表明,直边衍射的衍射腐蚀深度最大值位于直接照明区,微微偏离阴影边区域缝宽对宽缝衍射的腐蚀条纹特性有较大影响;交叉衍射时,受GaAS晶体取向影响,其刻蚀条纹分布不完全对称.     

光控高温超导衰减器及光斑偏移对其光响应特性的影响

研制了工作于液氮温度的高温超导系统使用的新型光控高温超导微波可变衰减器.该衰减器的实质是利用钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜极低的微波表面电阻和卓越的激光响应特性,达到了优良的衰减性能.主要结果包括:可独立使用的光控高温超导微波可变衰减器样品尺寸为12 mm×8 mm×0.5 mm,与高温超导系统集成时无需外壳,体积与重量将大幅减小;高温超导衰减器的插入损耗小于0.2 dB,比常规衰减器低1个数量级;高温超导衰减器的可变衰减精度小于0.01 dB,比常规衰减器至少低1～2个数量级;在本实验条件下,当激光光斑中心偏移微带线中心0.3、0.5和0.7 mm时,其衰减器插损将由0.08 dB变为0.05、0.03和0.01 dB,说明激光光斑偏移量是影响YBCO高温超导衰减器性能的重要因素.     

微小激光加工区辐射测温系统的调焦

将红外辐射测温系统用于半导体基片表面温度测量时,系统的调焦状况将影响测温结果的准确性。对这种影响进行了理论计算。结果表明,当被测高温区面积较大时,可以允许较大的调焦范围。但在激光诱导扩散等激光微细加工工艺中,曝光区直径仅数十微米量级,对系统的调焦提出了较高的要求。计算了在可见光波段和近红外波段两种情况下系统成像物镜的焦距。当成像物镜在波长为0.546μm时的焦距为30mm,并固定像距为196mm时,得到在波长为1.335μm时的物距比波长为0.546μm时大1.33mm。利用这个结果,结合在不同物距时系统对被测高温区进行扫描得到的温度分布,提出了调焦的方法。利用该方法,系统物距可调节到最佳物距为中心±0.05mm的范围内,满足了微小面元温度测量的要求。     

5 Gb/s GaAs MSM/PHEMT 单片集成光接收机前端

由光探测器和前置放大器组成的光接收机前端将经过传输通道后发生了衰减和畸变的微产光信号转变为电压信号并初步放大,是光通信系统的关键环节。     

基于SOPC可重构的图像采集与处理系统设计

针对目前PC算法无法实现图像实时处理以及固定硬件平台很难实现算法修改或者升级的问题,设计一种基于SOPC可重构的图像采集与处理系统,实现了图像数据的片上实时处理以及在不改变硬件电路结构而完成算法修改或者升级的功能。此系统围绕两块Xilinx FPGA芯片进行设计,通过FPGA以及其Microblaze 32 bit软核处理器和相关接口模块实现硬件电路设计,结合FPGA开发环境ISE工具和EDK工具协作完成软件设计。由于采用SOPC技术和可重构技术,此设计具有设计灵活、处理速度快和算法可灵活升级等特点。     

一种PCB表观检查机的无阴影高均匀照明方法

印刷电路板(PCB)表观检查机的检测算法,对亮度不均的阴影条纹的原始图像难以处理,最终影响PCB的检测性能。本文基于实验图像阴影条纹的形成机理,提出一种无阴影高均匀的PCB表观检查机照明方法。本方法采用4个荧光灯组成,其中两个光源与物面的镜面方向对称,用于高反射照明;另外两个光源用于漫反射照明。仿真和实验表明,本方法可以消除高反射曲面引起的图像阴影条纹,在PCB表观检查机系统中达到均匀照明效果且增强缺陷和背景的对比度。本方法也可应用于类似的高反射曲面的自动表观检查系统,如铝带缺陷检查,塑料薄膜缺陷检查等。     

转镜式高速相机控制系统

由于应用的需求 ,转镜式高速相机的控制系统发展成以计算机和多种专用外围单元组成的计算机控制系统。介绍了该系统的组成和工作原理 ,系统各单元的具体实现方法。该系统采用了计算机控制、电力电子以及冲击电流放电等技术。